基于单片机的无线传感网络通信模块设计与实现
基于CC2530的Zigbee无线传感网络的设计与实现
基于CC2530的Zigbee无线传感网络的设计与实现1. 引言1.1 基于CC2530的Zigbee无线传感网络的设计与实现概述Zigbee无线传感网络是一种低成本、低功耗、短距离的无线通信技术，适用于物联网领域。
本文基于CC2530芯片，对Zigbee无线传感网络的设计与实现进行了探讨和研究。
在传感网络中，节点之间通过无线通信实现信息传输和数据交换，构建起一个相互协作的网络体系。
CC2530芯片作为一种低功耗、高集成度的无线通信芯片，具有良好的性能和稳定性，非常适合用于Zigbee无线传感网络的设计。
本文将通过介绍Zigbee无线传感网络的原理与技术、CC2530芯片的特点，以及网络拓扑结构设计、节点通信协议设计和能量管理设计等方面的内容，来探讨基于CC2530的Zigbee无线传感网络的设计与实现方法。
通过对设计与实现结果进行分析，可以了解到该系统的性能和可靠性。
同时，也会探讨存在的问题，并展望未来的发展方向。
这将有助于进一步完善基于CC2530的Zigbee无线传感网络系统，提高其在物联网应用中的实际效果和应用前景。
2. 正文2.1 Zigbee无线传感网络原理与技术Zigbee无线传感网络是一种基于IEEE 802.15.4标准的低成本、低功耗、短距离无线通信技术。
它主要用于构建小型自组织的自动化控制系统，适用于各种物联网应用场景。
Zigbee网络采用星型、树状和网状等不同的拓扑结构，其中最常见的是网状结构，可以实现节点之间的多跳通信，提高网络覆盖范围和可靠性。
节点之间可以通过广播、单播和多播等方式进行通信，实现数据的传输和控制。
在Zigbee协议栈中，包括物理层、MAC层、网络层和应用层。
其中物理层负责传输数据，MAC层处理数据的接入控制，网络层负责路由和组网，应用层实现具体的应用功能。
通过这些协议层的配合，可以实现数据的可靠传输和快速响应。
Zigbee网络还支持多种不同的信道选择和能量管理机制，可以根据具体的应用场景来选择最适合的工作模式，以实现最佳的性能和功耗平衡。
单片机无线通信实验报告
单片机无线通信实验报告一、实验目的本实验旨在利用单片机实现无线通信，理解无线通信的基本原理和过程，并掌握相关的基本技能。
二、实验器材1. 单片机：采用XX型号单片机作为实验对象。
2. 无线模块：选用XX型号无线模块进行无线通信。
3. 电脑：用于编写代码和与单片机进行通信。
4. 连接线和面包板：用于搭建电路连接和测试。
三、实验原理在实验中，我们将利用单片机和无线模块进行通信。
单片机通过串口与电脑相连，接收电脑发送的数据，并将数据通过无线模块发送出去。
另一块单片机通过无线模块接收数据，再通过串口将数据发送给电脑。
实现了无线通信的过程。
四、实验步骤1. 搭建电路：根据电路图连接单片机和无线模块，并将单片机与电脑串口相连。
2. 编写发送端代码：利用XX软件编写代码，实现单片机接收电脑数据，并通过无线模块发送出去的功能。
3. 编写接收端代码：同样利用XX软件编写代码，实现接收端单片机接收无线模块发送的数据，并通过串口发送给电脑的功能。
4. 烧录程序：将编写好的代码烧录到单片机中。
5. 测试：启动发送端和接收端单片机，通过电脑发送数据，观察接收端是否能够正常接收并传输给电脑。
五、实验结果经过多次实验，我们成功实现了单片机之间的无线通信。
发送端通过串口接收电脑发送的数据，并将数据通过无线模块发送出去。
接收端接收到数据后，再通过串口将数据传输给电脑。
整个通信过程稳定可靠，传输速度较快。
六、实验总结通过本次实验，我们深入了解了单片机无线通信的原理和步骤。
掌握了如何利用单片机和无线模块实现无线通信的技术要点。
同时，我们也加深了对单片机及其编程的理解和应用能力。
通过本次实验的实践，我们充分认识到了无线通信在现代社会中的重要性和广泛应用。
随着科技的不断进步，无线通信技术将得到更广泛的应用和发展。
在今后的学习和实践中，我们将继续深入探索无线通信领域，学习更多相关知识和技术，为现代社会的通信发展贡献自己的力量。
七、参考资料无线通信技术原理与实践，XXX出版社，20XX。
基于单片机控制的WIFI无线传输模块设计
基于单片机控制的WIFI无线传输模块设计随着物联网和智能家居的发展，无线传输模块的需求越来越大，尤其是具备WIFI功能的无线传输模块。
本文将介绍一种基于单片机控制的WIFI无线传输模块的设计。
首先，我们需要选择一个适合的单片机作为控制核心。
常见的选择有Arduino、Raspberry Pi等。
这里我们选择Arduino作为控制核心，因为它具备易上手、低功耗等特点。
接下来，我们需要选择一个适合的WIFI模块。
常见的选择有ESP8266、ESP32等。
这里我们选择ESP8266作为WIFI模块，因为它具备低功耗、价格便宜等特点。
在硬件设计方面，我们需要将单片机与WIFI模块进行连接。
首先，将单片机的RX引脚连接到WIFI模块的TX引脚，将单片机的TX引脚连接到WIFI模块的RX引脚。
接下来，将单片机的VCC引脚连接到WIFI模块的VCC引脚，将单片机的GND引脚连接到WIFI模块的GND引脚。
在软件设计方面，我们需要编写程序将单片机与WIFI模块进行通信。
首先，我们需要初始化单片机和WIFI模块的串口通信参数，如波特率、数据位、停止位等。
然后，我们可以使用单片机的串口发送AT指令给WIFI模块，实现无线传输功能。
常用的AT指令有连接WIFI网络、断开WIFI网络、发送数据等。
由于字数限制的原因，无法详细展开所有的设计细节。
但是希望通过以上的描述，能够给读者提供一个初步的了解和思路，方便进一步深入学习和实践。
总之，基于单片机控制的WIFI无线传输模块的设计是一个相对较复杂的工程，需要综合考虑硬件设计和软件编程等多方面因素。
然而，一旦成功设计和实现，它将具备广泛的应用前景，可以用于物联网、智能家居、智能农业等领域，为人们的生活带来更多的便利和舒适。
基于单片机的数据采集和无线数据传输系统设计
基于单片机的数据采集和无线数据传输系统设计一、本文概述随着信息技术的快速发展和物联网的广泛应用，数据采集和无线数据传输在各个领域都发挥着越来越重要的作用。
基于单片机的数据采集和无线数据传输系统设计，以其低成本、高效率、易扩展等特点，受到了广泛关注和应用。
本文旨在探讨基于单片机的数据采集和无线数据传输系统的设计原理、实现方法以及在实际应用中的优势与挑战。
本文将首先介绍系统的整体架构，包括数据采集模块、单片机处理模块和无线数据传输模块的设计。
然后，详细阐述各个模块的工作原理和实现技术，包括传感器选型、数据采集电路设计、单片机选型与编程、无线传输协议选择以及数据传输的稳定性与可靠性保障等。
本文还将分析该系统设计在实际应用中的性能表现，如数据传输速度、传输距离、功耗等，并通过具体案例展示其在环境监测、智能家居、工业自动化等领域的应用效果。
文章将总结该系统设计的优点与不足，并对未来发展方向进行展望，以期为相关领域的研究和实践提供有益的参考和启示。
二、单片机基础知识单片机（Microcontroller Unit，MCU）是一种集成电路芯片，它采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU、随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计数器等功能集成到一块硅片上，构成一个小而完善的微型计算机系统。
单片机具有体积小、功耗低、控制功能强、扩展灵活、抗干扰能力强、性价比高等一系列优点，因此在工业控制、智能仪表、汽车电子、通信设备、家用电器、航空航天等许多领域得到了广泛应用。
单片机按照其内部结构可以分为多种类型，例如8051系列、AVR 系列、PIC系列、ARM系列等。
每种类型的单片机都有其独特的指令集、架构和外设接口，因此在使用时需要了解其具体的特性和编程方法。
在数据采集和无线数据传输系统设计中，单片机通常作为核心控制器，负责数据的采集、处理、存储和传输。
通过编程，单片机可以控制外设进行数据采集，如使用ADC（模数转换器）将模拟信号转换为数字信号，或者使用传感器接口读取传感器的输出值。
基于无线传感器网络的通讯组件和测试平台的设计
Ｅ— ａｈ ｉｆ ＠ （：ｃ．ｅ．ｎ ｍ ｉ ｎ ｏ ・｛ ｕ ｔ （ ｅ
Ｃ ｍ ｕ ｒ ｎ ｗｅ ｇ ｎ ｅ ｈ ｏ ｇ ｏ ｐ ｔ ｏ ｌ ｅａ ｄ Ｔ ｃ ｎ ｌ ｙ电脑 知识 与技术 ｅＫ ｄ ｏ
、ｎ ７ Ｉ】 Ｎｏ７ ． ．Ｍａ ｃ ０ ． Ｐ １ ４ —１ ５１ ｒｈ ２ １ Ｐ ．５ ８ ５ １
关 键 词 ： 线 传 感 器 网络 ； ｎ ＯＳ； 一 ８ 组 件 ； 时 性 无 Ｔｉｙ ＲＳ ４ ５； 实
中 图分 类 号 ： Ｐ３ ３ Ｔ ９
文 献标 识 码 ： Ａ
文 章 编 号 ：０ ９ ３ ４ （０ １０ — ５ ８ ０ １ ０ — ０ ４ ２ １ ）７ １ ４ － ４
随着 传 感 器 技 术 、 机 电系 统 、 线 通 信 和现 代 网络 等技 术 的 飞 速 发 展 ， 线 传 感 器 网 络（ ｒｌ ｓＳ ｎ ｏ ｅ ｏｋ ＷＳ ） 应 运 微 无 无 Ｗｉ ｅ ｅ ｓｒ ｔ ｒ Ｎ Ｉ ｅｓ Ｎ ｗ ｌ ， ， 线 传感 器 网络 是 由部 署 在 监 测 区域 内大 量 的 廉 价 微 型 传感 器 节点 组 成 ， 过无 线 通 讯 方 式 形 成 一个 多 跳 的 自组 织 的 网 络 ｎ ｔ 、无 ｆ－ 通 系统 ． 目的是 协作 地 感 知 、 集 和 处 理 网络 覆 盖 区 域 中感 知 对 象 的 信息 ， 通 过 无 线 方 式 发送 给 用 户 终 端 。由美 国加 卅 大 学 伯 克 其 采 并 Ｉ ｌ 利 分佼 开 发 的 Ｔｎ Ｏ Ｉ 根据 无 线 传 感 器 网络 专 门设 汁 的一 个 开源 的 嵌入 式 操 作 系 统 ， ｉｙ Ｓ是 基 于 一 种组 件 （ ｏ ｐ ｎ ｎ— ａｅ ） ｉｙ ＳＩ 是 Ｔｎ Ｏ Ｃ ｍ ｏ ｅ ｔ Ｂ ｓｄ 的 陶 方 式 ． 目前基 于 Ｔｎ Ｏ 这 个 操 作 系 统 已经 由许 多 成 功 的开 发 实 例［ ｉｙ Ｓ ４ ｌ 。然而 大 量 传 感 器节 点 嵌入 在 物 理 世界 中 ， 可避 免 的存 不 ： 衅常 数 据 和 失常 的链 路 ， 受 到 资 源 的 限 制 ， 发 和 维 护 无 线传 感 网络 应 用 中发 现 这 些 异 常 手 段 有 限 。 直 接使 用 Ｔ ｎ Ｏ 而 开 ｉｙ Ｓ发 行 包 【 的应 用 模 块 开 发 出 的 数 据 采集 程 序 ， 位 机接 收 的无 线 传 感 器 网 络 的 数 据 都 是 层 层 封 装 好 的有 效 数据 ， Ｉ ｌ 上 目前无 线数 据包 传输 机 制 的文 献 资料 相 对 较 少 ， 何 将 传感 器节 点 中 不 同格 式 的测 试数 据 发 送 出 去 在 Ｔ ｎ Ｏ 如 ｉｙ Ｓ系 统 中没 有 现 成 的解 决 方 案Ｉ 、本文 以 目前 最 新 的无 线传 感 器 网络 操作 系统 Ｔｎ Ｏ 一 ． 平 台 ， ｉｙ Ｓ ２ｘ为 依托 现 有 Ｔｎ Ｏ ｉｙ Ｓ发 行 包 中提 供 的硬 件 描 述 层 ， 计 ｒ能 让 用 户 广定 义 消 息 结 设 １ 构 的通 讯 组 件 同时设 计 了运 行 在 上 位机 的对 无 线 传感 器 节点 数 据进 行 解 析 的 测试 数 据 管 理 软 件 。 ＭＡ 对 Ｃ层 的数 据 包 进 行 解析 ， 浑 人分 析 了其 消 息 包传 输 ， 运行 机 制 和 通 讯 机制 等 关 键 技 术 ：
基才ZigBee协议栈的无线传感器网络的设计
层是 由 Ｚｇ ｅ ｉＢ ｅ联 盟 制 定 的 。 支 持 Ｚｇ ｅ ｉＢ ｅ协 议 的无 线 通 信 芯 片 主 要 有 ｒ 公 司 推 出 的 Ｉ ’ Ｉ
收稿 日期 ： ０ ２ Ｏ — ２ ２ １ 一 １ １ 稿 件 编 号 ：０ ２ １ ５ ２ １０ ０ ０
允 许 路 由器 和 传 感 器 节 点 与 其 绑 定 ， 接 收 路 由 器 和 传 感 器 并 节 点 发 送 来 的数 据 信 息 ，以 及 传 送 给 Ｐ Ｃ机 进 行 处 理 、存 储 等 ； 感 器 节 点 负 责 感 知 被 测 对 象 的 物 理 信 息 ， 将 其 无 线 传 并
Ａｂ ｔ ａ ｔ ｉｓ ．ｔ ｅ ｂ ｓｃ ｔ ｐ ｌ ｇｃ ｌｓｒ ｃｕ ｅ ｆｗｉ ｌｓ ｅ ｓ ｒｎ ｔ ｒ ｎ ｈ ｔ ｃｕ ｅ ｏ ｅ ｓ ｒｎ ｄ ｒ ｎｒ ｄ ｃ ｄ ｓｒ ｃ ：Ｆ ｒｔ ｈ ａ ｉ ｏ ｏ ｏ ｉａ ｔｕ ｔ ｒ ｓｏ ｒ ｅ ｓｓ ｎ ｏ ｅｗｏ ｋ ａ ｄ ｔ ｅ ｓｒ ｔ ｒ ｆｓ ｎ ｏ ｏ ｅ ａ ｅ ｉ ｔ ｕ ｅ ． ｅ ｕ ｏ
（ 徽 国防 科 技 职 业 学 院 机
摘 要 ：首 先 介 绍 了 无线 传 感 器 网络 的基 本 拓 扑 结 构 与 传 感 器 节 点 的 结 构 ， 细说 明 了基 于 Ｚｇ ｅ 议 栈 的无 线传 感 详 ｉ ｅ协 Ｂ
射 频 性能 之 外 。 内部 还 集 成 了一 个 增 强 型 ８ ５ 其 ０ １内核 。 使 得 这
Ｃ ２３ Ｃ ４ ０成 为 市 面上 最 具 有 竞 争 力 的 Ｚｇ ｅ 无 线 收 发 芯 片 。 ｉ ｅ Ｂ 文 中设 计 了基 于 Ｚｇ ｅ 协 议 栈 的无 线 传 感 网 络 ． 系统 ｉ ｅ Ｂ 该
Ｃ ２ ２ 、 Ｃ ４０ Ｃ ２ ３ Ｃ ４ ０ Ｃ ２ ３ 、 Ｃ ５ ０以 及 Ｆｅｓａｅ半 导 体 公 司 推 出 的 ｒｅｃ ｌ
基于单片机的无线传感器网络节点的设计
一
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电 源 子 系 统
图１ 无线传感网络节点结构 图
Ｊ
３２ 数据 采集子系统 ．
传感器模块是硬件平 台中真正与外部信号量接触的模块 ，
传感器网络节点的组成不尽相 同， 都由数据采集子 系统 （ 但 传
感器、 ， Ａ Ｄ转换器）数据处理子系统（ 、 控制器、 存储器 ）无线通 、 信子系统（ 无线收发器 ） 电源子系统（ 和 电池 、 ｃ Ｄ Ｄ ， ｃ能量转换
器） 四部分组成。传感器网络节点的组成如图 １ 所示。
美国 ２ ０ ０ ３年 ８ 月出版的＜ 商业周刊》 在其“ 未来技术专版” 中发表文章指 出， 传感器 网络是全球未来 的 四大高技术产业 之一 。美国《 技术评论＇ 认为 ， 十种新兴技术在不远的将来会 有 产生 巨大影 响， 中就包括无线传感器网络 。 其
３ 无线传感 器 网络节 点的设计
无线传感器网络节点的设 计主要包括 ： 硬件的设计 、 软件
的设： 计和电源的设计 。
目前 ， 传感器技术的发展已经成为信息产业 的三大支柱之
一
３１ 无线传感网络节点的结构 ．
无线传感网络节点完成对周围环境中对象 的感知并进行
。
自２ ０世纪 ９ ０年代 以来 ， 随着嵌入式 系统 、 无线通信 、 分布
试。由于整个节点由电池供 电， 要求数据采集单元中的传感器
发监测数据的多跳无线网络系统 ， 这就要求 节点必须要有足够
的存储空间和数据采集、 处理速度等。 （ 小型化 ： ２） 较小的节 点不仅 可以更方便地安装， 而且可
基于单片机控制的无线电能传输装置的设计
（ 作者 单位 ：武汉 交通职业 学院 ）
图２磁 耦合 式 无线 电能 传输 系统
三、其他主要 电路设计
（１ ）振 荡 电路 。由５ ５ ５ 定 时器组 成 的多谐 振荡 器 ，其 中 Ｒ 、Ｒ 和电容Ｃ： 为外接 元件 。 电容 ｃ ： 充 电时 ，定时 器输 出 ， 电容 Ｃ ： 放 电时 ， ０ ，电容不 断地 进 行充 、放 电 ，输 出端便 获
Ｓ ＹＳ Ｐ Ｒ ＡＣＴ Ｉ Ｃ Ｅ 系统 实践
基 子单片机 控制 的＿ 无 线 电能传输装 置 的设 计
◆赵
摘 要 ：本 系统利 用大功 率 高频传 输 线共振 变压 器（ 放 大发射 机） 的原理 对 能量进 行 放 大与传 输 ，同 时 应 用 了耦合 强磁 共振 原 理将 电场 能量 转化 为磁 场能 量 ，完成 了无 线 电能传输 装置 的设 计 。 系统 主要 由发射模 块 、传输 模块 、接 收模 块 、Ｓ Ｔ Ｃ１ ２ Ｃ５ Ａ ６ ０ Ｓ ２ 单 片机控 制模 块 、１ ２ ８ ６ ４ 显示模 块 等五部 分构 成 。 发 射 模 块 与接 收 模 块 通 过 磁 场 耦 合 相 联 系 ， 发 射 电路 将 电 能 转 换 为 磁 场 能 量 发 射 出去 ， 通 过 前 后 级 绕 组 的 电磁 感应将磁 场 能量传输 到接 收 电路 。整 个 系统 的 实现 了高精度 、 高性 能 、低 成本 、低 功耗 。 关键 词 ：单 片机 ；无 线 ；接 收 ；磁耦 舍 通 过调 节 电阻Ｒ 可改 变其振 荡频 率 ，其实 质是将 直 流形式 的
Ｓ Ｔ Ｃ １ ２ Ｃ ５ Ａ ６ ０ Ｓ ２ 单 片机控制 模块 、１ ２ ８ ６ ４ 液晶显示 模块 等五 部
分 构成 １ 。 系统 总体 框 图如 图 １ 所示 ：
基于WIFI模块和单片机的无线数据传输(附代码)
目录第一章阶段任务第二章基于WIFI模块的无线数据传输的原理1.1 时钟模块1.2 最小单片机系统的原理1.3 温度传感器DS18B201.4 串口1.5 WIFI模块第三章基于WIFI模块的无线数据传输的实现2.1 WIFI模块设置2.2 串口部分设置2.3 调试与运行过程第四章程序与框图第五章小结第二章基于WIFI模块的无线数据传输的原理１．１时钟DS1302模块：电路原理图：DS1302与单片机的连接也仅需要3条线：CE引脚、SCLK串行时钟引脚、I/O 串行数据引脚，Vcc2为备用电源，外接32.768kHz晶振，为芯片提供计时脉冲。
读写时序说明：DS1302是SPI总线驱动方式。
它不仅要向寄存器写入控制字，还需要读取相应寄存器的数据。
控制字总是从最低位开始输出。
在控制字指令输入后的下一个SCLK时钟的上升沿时，数据被写入DS1302，数据输入从最低位（0位）开始。
同样，在紧跟8位的控制字指令后的下一个SCLK脉冲的下降沿，读出DS1302的数据，读出的数据也是从最低位到最高位。
数据读写时序如图１．２单片机最小系统的原理：说明复位电路:由电容串联电阻构成,由图并结合"电容电压不能突变"的性质,可以知道,当系统一上电,RST脚将会出现高电平,并且,这个高电平持续的时间由电路的RC值来决定.典型的51单片机当RST脚的高电平持续两个机器周期以上就将复位,所以,适当组合RC的取值就可以保证可靠的复位.晶振电路:典型的晶振取11.0592MHz(因为可以准确地得到9600波特率和19200波特率,用于有串口通讯的场合)/12MHz(产生精确的uS级时歇,方便定时操作)单片机:一片AT89S51/52或其他51系列兼容单片机特别注意:对于31脚(EA/Vpp),当接高电平时,单片机在复位后从内部ROM的0000H开始执行;当接低电平时,复位后直接从外部ROM的0000H开始执行.１．３温度传感器DS18B20的原理（连接到单片机最小系统，并将温度发送给WIFI模块)：3.1.1 DS18B20性能特点(1) 独特的单线接口方式，只需一个接口引脚即可通信；(2) 每一个DS18B20都有一个唯一的64位ROM 序列码； (3) 在使用中不需要任何外围元件；(4) 可用数据线供电，电压范围:+3.0V-+5.5 V ；(5) 测温范围:-55℃ -+125℃，在-10℃-+85℃范围内精度为+0.5℃，分辨率为0.0625℃； (6) 通过编程可实现9-12位的数字读数方式。
基于单片机控制的WIFI无线传输模块设计
基于单片机控制的WIFI无线传输模块设计WIFI无线传输模块是一种可以实现无线通信的装置，通过无线网络与其他设备进行数据传输。
在基于单片机控制的设计方案中，我们可以利用单片机来实现对WIFI模块的控制和数据处理。
首先，我们需要选择合适的WIFI模块。
常见的WIFI模块有ESP8266、ESP32等，这些模块都具备较强的无线通信能力和低功耗特性。
我们可以根据项目需求选择合适的模块。
接下来，我们需要将WIFI模块与单片机进行连接。
一般情况下，WIFI模块通过串口与单片机进行通信。
我们可以通过将单片机的TX引脚连接到WIFI模块的RX引脚，并将单片机的RX引脚连接到WIFI模块的TX引脚，实现双向通信。
在单片机程序的设计中，我们需要编写相应的驱动程序来控制WIFI模块。
首先，我们需要初始化WIFI模块的串口通信设置，如波特率、数据位、停止位等。
然后，我们可以通过向WIFI模块发送特定的AT指令来进行控制和配置。
例如，可以通过AT指令连接到WIFI网络、获取本地IP地址、发送数据等。
在驱动程序中，我们还可以定义一些函数来简化AT指令的发送和接收，使控制更加方便。
另外，在设计中我们需要注意WIFI模块的电源供应。
一般情况下，WIFI模块需要3.3V的电压供应，而单片机输出的IO信号一般为5V。
因此，我们需要使用逻辑电平转换器将单片机的IO信号转换为3.3V，以兼容WIFI模块的工作电压。
在实际应用中，我们可以根据项目需求设计不同的功能。
例如，我们可以设计一个远程控制系统，通过WIFI无线传输模块将用户的控制指令发送到被控制的设备上。
我们可以通过配置WIFI模块为TCP服务器，在单片机程序中监听特定的端口，接收来自用户的控制指令，并执行相应的操作。
总结起来，基于单片机控制的WIFI无线传输模块设计涉及到WIFI模块的选择、与单片机的连接、驱动程序编写、逻辑电平转换等方面。
通过合理的设计和编程，可以实现WIFI模块与单片机的无线通信和数据传输。
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本文设计的无线传感网络通信系统主要包括了传感器模 块电路设计、无线传感网络通信的时钟电路模块设计、晶振电 路设计、AD 电路设计以及单片机的 JTAG 电路设计等。建立 嵌入式 STM32 开发环境实现硬件电路集成设计，将无线传感 网络采集到的通信信号的模拟数据转换为电信号，实现传感 器的数据感知和通信信号输出，得到本文设计的无线传感网 络通信模块的传感器信号采集电路如图 2 所示。
无线传感网络通信模块采用单片机 AD5545 进行滤波，控 制电压 0 ～ 5，采用 10、0.1 和 0.001 三种电容进行采样时钟设 计，无线传感网络通信模块的输出电平为 3.3，采用 ADG3301 设计无线传感网络通信模块的模拟电源，根据图 1 给出的无 线传感网络通信模块的总体设计构架，进行系统的功能指标 分析，无线传感网络通信模块的输入电压范围为：+/-220V、+/ -360V，其它指标性能分析如下：
图 1 基于单片机的无线传感网络通信模块结构框图
图 2 传感器信号采集电路 采用 ADG3301 进行无线传感网络通信模块的 AD/DA 转 换和通信信号的滤波，在此基础上采用单片机进行时钟控制， 无线传感网络通信模块的时钟电路负载电阻 100，采用 0805
１８１
信息通信
封装使得 ADCLK 相比 PPICLK 延迟 6ns，通过时钟控制进行 通信信号的时频特征采样和高阶谱分离，采用 DSP 处理器和 PCI 总线两模块设计进行时钟锁定实现对无线传感网络通信 模块的模拟数据转换，采用 AD 接口进行信号处理实现传感器 网络通信模块的时钟电路设计如图 3 所示。
图 6 无线传感网络通信模块的主控 JTAG 电路设计 在此基础上，引导程序加载，实现无线传感网络通信模块 的集成电路设计和软件开发。
（1）信号控制的调制准动态范围：-20 ～+10 dB，测距增益 放大量为 20 dB，输出信号幅度 V；
（2）无线传感网络通信传感基阵阻抗电路采样通道：8 通 道同步、异步输入；
（3）无线传感网络通信的滤波的 D/A 转换速率：300 Hz； 控制信号带通滤波采样率：300 KHz；
根据上述无线传感网络通信模块的总体设计和技术指标 分析，进行无线传感网络通信模块的模块化电路设计和软件 设计。
郭世璞：基于单片机的无线传感网络通信模块设计与实现
图 3 无线传感器网络时钟电路设计 晶振电路设计采用 8 位和 16 位微控制器进行无线传感 器网络通信的数据采样和外部寄存器存储，采用单片机作为 主控芯片，根据上述分析，得到无线传感网络通信模块的传感 器模块的晶振电路设计结果如图 4 所示。
图 4 无线传感网络通信模块的传感器模块的晶振电路设计 AD 电路设计是实现电路设计、无线传感网络通信的时钟电路模块设计、晶振电路设计、AD 电路设计以及单
片机的 JTAG 电路设计等。建立嵌入式 STM32 开发环境实现硬件电路集成设计，首先进行了无线传感网络通信模块的
总体设计描述，进行通信模块技术指标分析，采用单片机作为核心处理芯片，进行无线传感网络通信的模块化设计。系统
调试结果表明，采用该设计的通信模块进行无线传感器网络通信的稳定性较好，通信误码率降低，电路系统的可靠性较高。
关键词：单片机；无线传感器网络；通信模块；系统设计
中图分类号：TN911
文献标识码：A
文章编号：1673-1131（2016）08-0181-03
0 引言
随着无线通信技术的不断发展，采用无线传感器网络通 信进行数据传输和网络构建，能提高网络的环境适应能力和 抗干扰能力，无线传感器网络广泛应用在信号采集、物联网平 台和智能家居控制等领域，无线传感器网络通信的可靠性和 数据保真性是保障无线传感器网络可靠运行的关键。研究无 线传感器网络通信系统的优化设计方法具有重要意义 [1]。采 用单片机进行无线传感网络通信模块设计，提高无线传感网 络通信的保真性和稳定性，本文设计的无线传感网络通信系 统主要包括了传感器模块电路设计、无线传感网络通信的时 钟电路模块设计、晶振电路设计、AD 电路设计以及单片机的 JTAG 电路设计等 [2-4]。首先进行了系统的总体模型设计和功 能指标分析，然后进行了无线传感器网络通信模块的模块化 电路设计和电路集成设计，最后进行仿真调试，进行系统的性 能可靠性分析和验证，得出有效性结论。
1 无线传感网络通信模块的总体设计描述和功能指 标分析
设计一种基于单片机控制技术的无线传感网络通信模块， 需要首先进行了系统的总体结构设计描述和功能指标分析， 无线传感网络通信模块采用单片机作为主控制模块，无线传 感器网络的电子信号控制器作为传感器实现激光通信的信号 处理系统，在信号控制器中进行数据传输、通信 。 [5] 使用 S3C2440 作为无线传感网络通信模块的电子信号控制器的处 理芯片，无线传感网络通信模块主要包括了硬件设计和软件 设计两大部分，其中，主控模块是控制系统的核心，对无线传 感网络通信信号检测模块主要由传感器的通信信号接入、电 源设计、嵌入式智能控制等部分组成。根据以上描述，得到本 文设计的无线传感网络通信模块的总体结构框图如图 1 所示。
息的放大、滤波和检测等调理功能，采用 S3C2440A ARM9 芯片构建无线传感网络通信模块的信号调理 LCD 控制器， 为了确保传感器模块的电路稳定可靠工作，采用 S3C2440A ARM9 处理器，经 24 倍频后形成 20 MHz 的内核频率，实 现无线传感网络通信模块 AD 电路设计，如图 5 所示。
２０１６ 年第 ８ 期 （总第 １６４ 期）
信息通信
INFORMATION & COMMUNICATIONS
２０１６ （Ｓｕｍ． Ｎｏ １６４）
基于单片机的无线传感网络通信模块设计与实现
郭世璞 （解放军海军第 4820 工厂，海南 三亚 572018）
摘要：采用单片机进行无线传感网络通信模块设计，提高无线传感网络通信的保真性和稳定性，文章设计的无线传感网络