无线发射接收系统设计与实现
基于 51 单片机的无线数据收发系统设计
基于 51 单片机的无线数据收发系统设计摘要：系统使用 51 单片机通过NRF24L01 模块远程传输数据，接收端通过NRF24L01 模块接收无线数据。
处理后由液晶进行数据显示，可根据需要设置声音提示。
系统接收与发送端模块均单片机、无线发送模块/ 接收、显示、声音提示模块。
关键词：51 单片机；NRF24L01；液晶显示；无线通讯1硬件设计1.1系统组成该系统将数据经过控制器由无线发送模块进行远距离发送，再通过接收端进行无线数据接收。
接收的数据经控制器处理后由液晶显示器显示，并根据需要可以实现一定的声音提示。
1.2无线收发模块本设计使用无线通讯技术实现数据的传送，能够实现此功能的硬件电路模块总类较多。
为符合设计需求，采用以NRF24L01 为核心的无线通讯模块。
该方案可以使系统具有低成本，低功耗，体积小等特点。
NRF24L01 无线模块出至 NORDIC 公司。
其工作频段在 2.4G— 5GHz，该模块正常工作电压为 1.9V—3.6V，内部具有 FSK 调制功能，集成了 NORDIC 公司自创的增强短脉冲协议。
该模块最多可实现 1 对 6 的数据发送与接收。
其每秒最高可传输两兆比特，能够实现地址检验及循环冗余检验。
若使用 SPI 接口，其每秒最高可传输八兆比特，多达 128 个可选工作频道，将该芯片的最小系统集成后，构成NRF24L01 无线通信模块。
1、引脚功能此模块有 6 个数据传输和控制引脚，采用 SPI 传输方式，实现全双工串口通讯，其中 CE脚为芯片模式控制线，工作情况下，CE 端协配合寄存器来决定模块的工作状态。
当4 脚电平为低时，模块开始工作。
数据写入的控制时钟由第 5 脚输入，数据写入与输出分别为 6、7 脚，中断信号放在了第 8 脚。
2、电器特性NRF24L01 采用全球广泛使用的 2.4Ghz 频率，传输速率可达 2Mbps，一次数据传输宽度可达 32 字节，其传输距离空旷地带可达2000M 此模块增强版空旷地带传输距离可达 5000M—6000M, 因内部具有 6 个数据通道，可实现 1 对 6 数据发送，还可实现 6 对 1 数据接收，其工作电压为 1.9V-3.6V，当没有数据传输时可进入低功耗模式运行，微控制器对其控制时可对数据控制引脚输入 5V 电平信号，可实现 GFSK 调制。
红外无线数据传输系统的设计与实现-毕业论文
摘要红外无线数据传输系统是一种利用红外线作为传输媒介的无线数据传输方式，它相对于无线电数据通信具有功耗低、价格便宜、低电磁干扰、高保密性等优点，目前发展迅猛,尤其是在近距离无线数据通信中得到广泛的运用.本文主要介绍基于51单片机的红外无线数据传输系统的原理.在硬件设计原理的介绍中，主要分析了系统中NE555数据调制电路、红外发射电路、红外接收电路、DS18B20温度传感器电路、单片机外围电路以及声光报警电路。
在系统软件设计的介绍中,我们主要分析单片机串口通信协议、控制温度传感器采集数据、对数据的编解码；而液晶显示部分软件则是为了具有更好的人机交互界面。
通过调试后，本系统基本达到预期要求，1、正确实现双机通信功能，在2400波特率下通信距离达到7米左右；2、具有在超时通信不畅的情况下进行报警提示功能;3、具有自动搜寻一帧数据起始位的功能，这样可以有效防止外界的干扰；4、通过串口可以与PC机实现正确通信，可以作为计算机的红外无线终端,完成数据的上传和下放.因此本系统具有广阔的实用价值。
关键词：AT89S52单片机；数据采集；红外通信;调制解调；串口通信AbstractInfrared wireless data transmission system is a wireless data transfer method that uses infrared as a transmission medium, Compared with the radio data communication，it has many advantages in power consumption, Production costs，electromagnetic interference，and the confidentiality. At present，this technology is developing rapidly，In particular, It is widely used in short—range wireless data communications，In this paper，we are introduced infrared wireless data transmission system’s theory that based on the single—chip microcomputer 51. In the hardware design principle introduction，We mainly analysis the system's data modulation circuit of NE555, infrared transmitter，IR receiver circuit, DS18B20 temperature sensor circuit，microcontroller peripheral circuits, as well as sound and light alarm circuit。
无线气象传真接收机信号发射系统的设计与实现
在２ Ｈ 一 ４ Ｈ 之 间，发 出任意频率 的载 波，方便无线气 象传 真接收机 的维修保障 ，实现 装备的 内场调 试的环境 。 ＭＺ ２ＭＺ 关键词： 无线 气象传真机 ；软件无线 电；修 理调试
中图分类号 ：Ｔ ９ 文献标识码 ：ｈ 文章编号 ：１ ７ － ７ ９ ２ １ ）０ １ ０ ６ ０ Ｎ１ １ ５ ７（ ０ ０ ８ ０ ４ － ２ ６
Ｄ ｆｎ ｄＲ ｄｏ ｅ ｉｅ ａ ｉ，简 称Ｓ Ｒ ，就 是采 用 数字 信 号处 理技 术 ，在 可编 程 控制 Ｄ） 的通用 硬件 平 台上 ，利 用 软件 来 定义 实现 无线 电台的 各部 分功 能 ：包 括前 端接 收 、 中频 处理 以及 信号 的基 带 处理 等 等 。即整 个无 线 电 台从 高频 、 中
机 把 模拟 开 关的 档位 切 换￣ ＤＰ ８２ 这档 ，并 发送控 制 指令 给 ＤＰ８ ２ ， Ｊ ＩＳ２ ０７ Ｓ ２０ ７
频 、基 带直到 控制 协议 部分全 部 由软件 编程 来完 成 。
依据 上述 理念 设 计的信 号 发射 系统 是一 种 为无线 气 象传 真接 收机 即 时 提供 信 号源 的测试 设备 ，它按 照Ｗ Ｏ 准 ，可 以在２Ｈ 一 ４Ｈ 之 间，发 出任 Ｍ标 Ｍ Ｚ２Ｍ Ｚ
后 再 切换 到 图像 发射 这档 位 置 ，发射 图像的 原理 与 发射 相位 信 号相似 ，单 片 机 把每 行分 为 ５０ ｓ ０ｍ ，前 ５为相 位 信 号 ，其余 ９％ 图像 信 号 ，单片 机根 ％ ５为 据 图 像的类 型 分别 选 通黑 白通 道 ，从 而 打印 出 图像 。图像 打 印完 毕 ，单 片
无 线气 象传 真机 是舰 船海 上航 行 时接 收传 真气 象 图的 重要气 象 设备 。
FM无线发射与接收电路的设计,无线音箱设计
FM无线发射与接收电路的设计,无线音箱设计毕业设计题目:…FM无线发射与接收电路的设计…学院：信息与电子工程学院专业：应用电子技术填写日期：二零一二年十二月二十五日摘要摘要在现代通信中，简易无线设备是一种近距离的、简单的无线传输通信工具，目前广泛应用于生产、广播电视、野外工程领域的小范围移动通信工程中。
本次毕业设计以BH1417F集成发射芯片、SP7021F 收音机集成芯片、TDA2822M功放芯片为基础，构造了一款立体声FM 无线发射与接收电路的设计的传输系统。
BH1417F是ROHM公司推出的新型FM无线发射芯片，是锁相环调频立体声发射专用集成电路，电路主要分为前级放大电路，高频振荡，高频功率放大三个部分，仅仅需要很少的外围元器件就能够扶僻优异的体声调频信号。
SP7021F内包含有高放、混频、本振、二级有源中频滤波器、中频限幅放大器、鉴频器、低频器、低频放大器、静噪电路以及相关静噪系统等。
低频功放部分用TDA2822M功放芯片。
该无线传输系统，相距可达到5米，通过扬声器播放的声音清晰，厚重，无明显失真。
关键词：无线传输BH1417F SP7021F TDA2822IAbstractAbstractIn modern communications , simple wireless device is one kind of short distance wireless transmission communication tools , simple , widely used in production , radio and television , field engineering in small scope mobile communication project . The graduation design with BH1417F integrated chip launch , SP7021F radio chip , TDA2822M power amplifier chip as the foundation , constructs a stereo radio sound transmission system .BH1417F is ROHM launched the new FM wireless emitting chip , is phase-locked loop FM stereo transmitter integrated circuit , main circuit is divided into a front stage amplifier circuit , high frequency oscillation , frequency power amplifier three parts , only needs few peripheral components can help out-of-the-way excellent sound FM signal .SP7021F contains high discharge , mixing , lo , two stage active filter , if limiter amplifier , discriminator , low frequency , low frequency amplifier , a squelch circuit and associated squelch system . Low frequency power amplifier with TDA2822M power amplifier chip .The wireless transmission system , distance can reach 5 meters , played through a loudspeaker voice clear , thick , no obvious distortion .Keywords: Wireless transmission BH1417F SP7021F TDA2822 II目录目录第1章引言............................................................................................................... (1)第2章设计要求与任务 (2)第3章FM无线发射与接收电路的设计的工作原理 (3)3.1 FM无线发射与接收电路的设计系统方案 (3)3.2 无线调频发射机的设计 (4)3.2.1 无线调频发射机组成框图 (4)3.2.2 BH1417F工作原理 (4)3.3 无线调频收音机的设计 (7)3.3.1 无线调频收音机组成框图 (8)3.3.2 SP7021F工作原理 (8)3.3.3 低频功放电路 (10)第4章硬件的制作和调试及心得体会 (12)4.1 硬件的制作............................................................................................................... .. 124.2 电路的调试............................................................................................................... .. 154.3 心得体会............................................................................................................... (16)结论............................................................................................................... .. (18)参考文献............................................................................................................... (19)附录............................................................................................................... ................................ 20 III引言第1章引言无线通信（Wireless communication）是利用电磁波信号可以在自由空间中传播的特性进行信息交换的一种通信方式。
激光无线通信光发射与接收电路的设计
激光无线通信光发射与接收电路的设计1. 前言激光无线通信作为一种高速、高带宽的通信方式，被广泛应用于各个领域。
在激光无线通信系统中，光发射与接收电路的设计至关重要。
本文将深入探讨激光无线通信光发射与接收电路的设计原理、要求以及设计流程，以期为读者提供一个全面、详细、完整的指南。
2. 设计原理激光无线通信光发射与接收电路的设计原理是基于激光器和光接收器的工作原理。
激光器通过激发激光介质产生激光，而光接收器则接收并解析激光信号。
因此，设计一个有效的光发射与接收电路需要深入理解激光器和光接收器的特性。
2.1 激光器的特性激光器是产生激光的关键组件，它具有以下几个重要特性：1.高单色性：激光器发出的光具有很高的单色性，能够有效避免光信号的色散和干扰。
2.高方向性：激光器发出的光具有很高的方向性，能够将光信号有效地聚焦和传输。
3.高功率输出：激光器能够输出相对较高的功率，以提供足够的信号强度和传输距离。
2.2 光接收器的特性光接收器是接收激光信号的关键组件，它具有以下几个重要特性：1.高灵敏度：光接收器能够对弱光信号进行高效的接收和解析，以提供足够的信噪比。
2.快速响应：光接收器能够迅速响应光信号的变化，以满足高速通信的要求。
3.低噪声：光接收器具有低噪声特性，以提高信号的可靠性和质量。
3. 设计要求激光无线通信光发射与接收电路的设计需要满足以下要求：1.高效传输：设计的光发射与接收电路应能够实现高效的光信号传输，并保持较低的传输损耗。
2.适应不同距离：光发射与接收电路应能够适应不同的传输距离，从近距离到远距离的通信需求。
3.抗干扰能力：光发射与接收电路应具备一定的抗干扰能力，以应对外界环境对信号传输的影响。
4.低功耗设计：光发射与接收电路应具备较低的功耗，以延长激光器和光接收器的使用寿命。
4. 设计流程激光无线通信光发射与接收电路的设计流程可以分为以下几个步骤：4.1 系统需求分析首先，需要进行系统需求分析，明确激光无线通信的具体应用场景、距离要求、传输速率等。
无线通讯系统设计方案
无线通讯系统设计方案随着科技的快速发展和人们对于灵活、便携和高效的需求，无线通讯系统越来越受到人们的和依赖。
无线通讯系统以其无需线路布设，覆盖范围广，数据传输速度快，运行成本低等优点，在军事、工业、商业、教育、交通、医疗等领域得到了广泛应用。
然而，无线通讯系统的设计并非一蹴而就，需要针对特定的应用场景进行优化和选择。
本文将重点探讨无线通讯系统的设计方案，包括系统架构、硬件选择、软件设计、安全策略等方面。
无线通讯系统的架构通常包括发射端、接收端和传输媒介三个部分。
发射端负责将信息转换为电磁波，通过传输媒介发送；接收端则接收电磁波并还原为信息。
根据不同的应用需求，可以选择不同的无线通讯协议和技术，如Wi-Fi、蓝牙、Zigbee、LoRa等。
射频模块：无线通讯系统的核心是射频模块，它负责信号的发射和接收。
射频模块的选择需要根据应用场景和传输距离来决定，同时需要考虑其功率、频率、灵敏度等参数。
微控制器：微控制器是无线通讯系统的控制中心，负责处理用户输入、控制射频模块和其他外设的工作。
在选择微控制器时，需要考虑其处理能力、内存大小、外设接口是否满足系统需求。
天线：天线是无线通讯系统中负责接收和发送电磁波的重要部件。
天线的选择需要考虑其频率范围、增益、阻抗等参数，同时还需要考虑其尺寸和形状是否适合应用场景。
通讯协议：通讯协议是无线通讯系统的关键组成部分，它规定了信息的格式和传输规则。
在选择通讯协议时，需要考虑其数据传输速度、安全性、稳定性等因素。
调度策略：调度策略是无线通讯系统中的重要概念，它决定了各个设备之间的信息传输顺序和时间。
调度策略的设计需要考虑系统的实时性、可靠性和效率。
能量管理：能量管理是无线通讯系统中的重要问题，它涉及到系统的功耗和寿命。
能量管理策略的设计需要考虑系统的运行模式、休眠模式和省电策略等。
加密技术：加密技术是保障无线通讯系统安全的重要手段，它可以防止信息被窃取或篡改。
在选择加密技术时，需要考虑其安全性、效率和对系统性能的影响。
无线接收系统的原理和作用
无线接收系统的原理和作用无线接收系统是指通过无线电信号接收器接收无线电波，将无线电波转化为可用信号的系统。
无线接收系统主要由天线、射频前置放大器、中频放大器、检波器、滤波器等组成。
无线接收系统的工作原理主要分为如下几个步骤：1. 天线接收信号：无线接收系统通过天线接收到空气中传输的无线电波。
天线是接收无线电波的装置，它能将无线电波转化为综合了空间和时间特性的连续电信号，并将其传送给射频前置放大器。
2. 射频前置放大器：射频前置放大器是无线接收系统中的一个重要组件，主要作用是将来自天线的微弱射频信号放大到适合后续处理的水平。
射频前置放大器在信号传输路径上产生较小的噪声，并提高接收系统的灵敏度。
3. 中频放大器：中频放大器主要用于放大射频前级输出的信号，将其提高到较高的幅度。
通过中频放大器的放大，可以使射频信号的弱信号增加到适合进一步处理的水平。
4. 检波器：检波器主要用于将中频信号转化为原始信号。
检波器可以把调制在高频波上的信息信号恢复出来，并输出为模拟信号，进一步进行处理或转换。
5. 滤波器：在检波器输出的信号进行处理之前，通常需要通过滤波器进行滤波。
滤波器主要用于去除不需要的频率分量，以确保只保留目标信号。
滤波器可以通过选择特定的频带来滤除干扰信号，从而提高信号的质量。
6. 后续处理：无线接收系统在滤波器之后，可以对信号进行进一步的处理和转换。
根据具体的应用需求，可能需要对信号进行放大、调制解调、数据解码等处理，最终将信号输出给使用者。
无线接收系统的作用主要体现在以下几个方面：1. 数据通信：无线接收系统在无线通信中起到关键的作用。
它可以接收到无线电发射设备发送的信号，将信号转化为可用于通信的数据，实现无线通信的功能。
例如，手机接收基站发射的信号，将信号转化为语音、图像等数据，供用户使用。
2. 无线广播和电视：无线接收系统是实现无线广播和电视的关键技术之一。
它可以接收到广播电台和电视台发射的无线电信号，并将信号转化为可用于播放的音视频信号，实现广播和电视节目的播出。
无线通信中的射频收发系统设计
这一章讨论了非线性分析的基本原理和方法，包括互调、干扰屏蔽和频谱再 生及调制等。还介绍了如何利用非线性分析改善无线通信系统的性能。
第六章：移动系统中射频专用集成电路设计方法
这一章针对移动系统中的射频专用集成电路设计进行了深入探讨，包括自动 增益控制、模/数转换动态范围和电源管理等关键技术。还介绍了如何优化这些 集成电路的性能，以满足移动系统的严格要求。
《无线通信中的射频收发系统设计》是一本全面介绍无线通信中射频收发系统设计的书籍，既适 合初学者入门学习，也适合专业人士深入探讨。通过阅读本书，读者可以深入理解射频收发系统 设计的基本原理和核心技术，掌握射频收发系统的设计和优化方法，为进一步研究和开发无线通 信技术打下坚实的基础。
精彩摘录
在无线通信领域，射频收发系统设计是至关重要的一环。它不仅是实现无线 通信的关键，也是决定无线通信质量与效率的重要因素。近年来，随着无线通信 技术的快速发展，射频收发系统设计也变得越来越复杂和精细。在这样的背景下， 一本名为《无线通信中的射频收发系统设计》的书籍为我们提供了宝贵的参考和 指导。
本书还重点介绍了射频收发系统的性能评估。通过理论分析和实验测试，本书详细阐述了如何评 估射频收发系统的性能，包括传输速率、功耗、稳定性等指标。
还介绍了如何通过优化设计和参数调整来提高系统性能。
本书讨论了射频收发系统设计的未来发展趋势。随着技术的不断进步，射频收发系统设计将面临 更多的挑战和机遇。本书展望了未来几年内无线通信技术的发展趋势，并探讨了可能的创新方向。
《无线通信中的射频收发系统设计》这本书的目录覆盖了无线通信中射频收 发系统的各个方面，从基础知识到高级技术，从理论分析到实践应用。这本书对 于从事无线通信工作的工程师和技术人员来说是一本宝贵的参考书，对于相关领 域的研究人员和学生来说也是一本极好的教材。
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无线发射接收系统设计与实现
摘要: 此系统采用了无线发射和接受实现双向的全双工无线通信。
通过使用C51单片机实现对系统的数据采集、信号收发进行控制。
用硅光片进行对阳光是否照射的采集，DS18B20进行温度信息采集。
该系统是一个独立系统，能够在一定范围内进行数据采集并且将数据通过无线传输到数据接收模块。
关键词:无线传输；单片机；数据采集
1 引言
对于环境信息采集是很普遍的，但是将采集的信息如何传输就是关键，传统的系统都是用有线的方法，不仅要铺设线路，而且不方便，可移植性差。
随着无线技术的不断发展，无线在各个领域中的应用也不断增加，通过嵌入式系统，用无线的方式实现数据的采集和传输是最好的解决方法，不仅简化了实施的难度，而且成本相对较低。
本文主要是以C51单片机为控制核心，用无线接收发射装置来实现环境数据采集系统。
2 系统目的
设计并制作一个无线环境监测模拟装置，实现对周边温度和光照信息的探测。
该装置由1个监测终端和不多于255个探测节点组成(实际制作2个)。
监测终端和探测节点均含一套无线收发电路，要求具有无线传输数据功能，收发共用一个天线。
探测节点有编号预置功能，编码预置范围为00000001B～B。
探测节点能够探测其环境温度和光照信息。
温度测量范围为0℃～100℃，绝对误差小于2℃;光照信息仅要求测量光的有无。
探测节点采用三节干电池串联，单电源供电。
监测终端用外接单电源供电。
探测节点分布示意图如图1所示。
监测终端可以分别与各探测节点直接通信，并能显示当前能够通信的探测节点编号及其探测到的环境温度和光照信息。
每个探测节点增加信息的转发功能，节点转发功能示意图如图2所示。
即探测节点B的探测信息，能自动通过探测节点A转发，以增加监测终端与节点B之间的探测距离D+D1。
该转发功能应自动识别完成，无需手动设置，且探测节点A、B可以互换位置。
3 方案设计与论证
方案设计
方案一：采用at89s52单片机，无线发射采用使用LC振荡器，无线接收采用超外差电路，硅光片，DS18B20，8位拨码开关。
方案二：采用at89s52单片机，无线发射采用使用声表器件，无线接收采用超再生电路，硅光片，DS18B20，8位拨码开关。
方案论证：
（1）无线发射电路选择
早期的发射机较多使用LC振荡器，频率漂移较为严重。
声表器件的出现解决了这一问题，其频率稳定性与晶振大体相同，而其基频可达几百兆甚至上千兆赫兹。
无需倍频，与晶振相比电路极其简单。
以下图电路为常见的发射机电路，由于使用了声表器件，电路工作非常稳定，即使手抓天线、声表或电路其他部位，发射频率均不会漂移。
所以显然，发射采用使用声表器件的电路。
图3 无线发射装置
（1）无线接收电路选择
接收机可使用超再生电路或超外差电路，超再生电路成本低，功耗小可达100uA 左右，调整良好的超再生电路灵敏度和一级高放、一级振荡、一级混频以及两级
中放的超外差接收机差不多。
然而，超再生电路的工作稳定性比较差，选择性差，从而降低了抗干扰能力。
下图为典型的超再生接收电路。
虽然超生差优势很多，但是根据实际应用，多数普通的无线传输采用超再生电路，主要是由于超生差成本比较高，所以本系统最终还是采用超再生电路。
图4 无线接收装置
设计方案总结：
经过分析，最终选择了方案二，虽然不是最佳方案，但是总体上已经符合了这个系统的要求，从成本上来说，方案二更好。
4 系统设计与实现
硬件电路设计
4.1.1 控制单元电路设计
使用AT89C51单片机，由于各个模块独立，需要用电池供电，由于该单片机的正常工作电压是5V，所以三节电池的电压可以满足其正常工作。
外部接一个12MHZ的晶振。
由于需要编码，所以用一个8位拨码开关，使用该单片机的P1口来进行操作，刚好能够实现256种。
4.1.2 无线收发电路设计
接收发射各需要一个引脚，用P0口能够满足。
采用315MHZ频率的晶振作为载波的频率。
图3 无线收发装置与单片机连接电路
4.1.3 温度采集电路设计
温度采集用DS18B20，直接实现数字的采集。
系统软件设计
所有的控制都是由单片机完成，所以单片机要进行控制和数据处理两项操作。
系统测试
图4 探测节点流程图图5 检测节点流程图
无线传输频率可选高频315MHz，示波器显示传输效果很好；单片机晶振我选的是12MHz，我测得12MHz对无线收发有一定的影响。
无线传输时，由于是电池供电，所以在稳定上还是欠缺一点，在加上电容对电源进行控制时，效果有所改善。
经过以上的系统测试改善，小车能完成要求。
5 结束语
结合我选定的各种模块，通过软件编程与硬件的相互协调，我已经完全实现了设计的要求。
本系统的难点主要在于对无线收发的电路的处理。
还有就是无线收发的规则上。
通过对本系统的设计和实现，虽然系统仍然有不足，但是深刻了解了无线通信的实现。
参考文献
[1]《信号与系统(第二版)》西安交通大学出版社2000年.
[2]《数字与模拟通信系统》Leon ,II电子工业出版社.
[3]《现代通信原理》曹志刚清华大学出版社.
[4] 张俊谟：《单片机中级教程——原理及应用》，北京航天航空出版社，2006年10月第2版。