基于315MHz数字无线通信(发射,接收)系统实验报告

实验报告

课程名称____ 通信系统课程设计_____________

实验项目基于315MHz的数字无线通信（发射，接收）系统

实验仪器___ 计算机、电路板等_____________

系别___ ___ ___ 班级/学号 _

学生姓名__________ __ _

实验日期__ _ _

成绩___________ ________

指导教师 _ __ _

一、 简要说明

设计实现基于315MHz 的数字无线通信系统。

1、系统模型

图1 本课程设计的系统模型

2、数字无线通信系统的结构组成：

1、信息源：模拟信源（电话机、摄像机、摄像头等），数字信源（计算机、数码相机等）。

2、信源编码：把连续的信息变换为数字信号，之后一般进行数据压缩处理，去掉部分冗余信息。

3、信道编码：通过增加冗余信息，进行适当的编码变换，以减少信息传输时干

A/D

信源 编码 信道 编码

数字 调制

射频 调制 发射

D/A 信源 译码 信道 译码 数字 解调

射频 解调 接收

信息源 收信者

扰造成的数据丢失。提高传输的可靠性。

4、数字调制：把信道编码后的数字信号变换为可加到射频电路的模拟信号。

如：ASK，FSK，PSK，DPSK，QPSK，QAM，MSK等。

5、射频调制：把数字调制后的模拟信号加到射频载波上，发射出去，实现无线

传输。如：AM，DSB，SSB，VSB，FM，PM等。

接收时，信息变换与上述过程相反。

二、设计目的：

通过通信系统方案设计及具体的电路调试和软件编程实践，进一步加深对通信系统的了解，理解所学的专业知识，提高动手能力，提高解决实际问题的综合能力。

三、设计要求

通过亲自设计，动手焊接并调试电路实现315M的数字无线通信系统无线收发数据功能

四、给定条件

电路板（发送）、电阻、电容、发光二级管、晶振、7805、2262、2051单片机、RS232、导线等

五、系统框图

六、工作原理

1、R S232通信接口电路

主要由DB9的标准232接口插座和专用芯片MAX232组成。通过这个接口电路可

使计算机与单片机之间实现双向通信。单片机可以发送也可以接收命令和数据。在计算机端，RS232通讯程序，通过DB9插座的2、3脚，产生RS232电流环信号，MAX232转换为TTL或CMOS电平，送入单片机。反之数据通过单片机，再经过MAX232转换为RS232信号，便于较长的距离传输，送入计算机。

2、单片机电路

由51系列单片机AT89C2051及外围晶振电路和上电复位电路组成。接收来自计算机的数据，然后根据协议向编码调制或解码解调电路发送或接收数据信号。

AT89C2051是低电压、高性能的CMOS8位微控器，片内含有2KB的Flash可编程且可擦除的只读存储器。主要特性是：

●与MCS-51系列产品兼容；

●片内含有2KB的Flash程序存储器，可擦写次数为1000次；

●片内含有128字节的RAM；

●具有15线可编程I/O口；

●含有两个16位的定时器T0和T1；

●中断系统是具有6个中断源、5个中断矢量、2级中断优先权的中断结构；

●具有可编程的串行通信口；

●低供耗节电模式为空闲模式和掉电模式；

●全静态操作为0-24MHz；

●电源电压为2.7-6V；

●直接驱动LED；

3、编码调制或解码解调电路

采用专用的编码（PT2262）和解码芯片（PT2272）。详见“PT2262.PDF、PT2272.PDF”文件（提示：重点看一下编码和解码的时序图，便于理解编程控制）。实际电路选用SC2262和SC2272与PT系列完全兼容。

4、射频（RF）发射电路

采用315MHz的晶体振荡器。原理图如图9所示：

图9 RF电路原理图

为简单起见，本设计采用成熟的315MHZ的射频发射模块。增加了射频信号功率放大电路。

5、射频接收解调电路

原理图如图10所示。本设计采用与315MHZ发射模块对应的成熟的接收组件。

图10 RF接收解调电路原理图

6、电源电路

采用变压器把220V交流电转换为低压交流电，经过全波式整流电路整流和电容滤波后送入三端稳压器7805，产生+5V的直流电，作为整个电路系统的直流供电电源。

发射电路原理图：

七、调试过程

1、5V电源电路：

（1）检查二极管正负极是否接反

（2）检查C7、C8两个电容是否为30p，C14、C15两个电容正负极是否接反（3）检查发光二极管正负极是否接反

（4）检查电路有无虚焊、漏焊

2、RS232通信接口电路：

（1）检查C1~C4电容正负极是否接反

（2）将接地端与电源电路部分的接地端相连接

（3）检查RS232芯片与串行接口是否连接正确

3、CPU电路

（1）检查精振部分是否连接正确

（2）检查CPU的11管脚是否与2262的14管脚相连接

4、编码调制电路

（1）检查电路部分是否连接正确

（2）检查2262芯片17管脚是否与天线部分DATA相连接

八、验证过程

1、5V电源电路：

（1）首先用万用表交流档测量变压器输出电压为6.19V

（2）万用表调到直流档测量7805的第三脚电压为4.99V

（3）LED灯亮

说明5v电源电路部分工作正常,如下图示波器显示:

2、编码调制电路

（1）将2262芯片14管脚接地，因为2262芯片14管脚为使能端。用示波器测量17管脚波形为方波

图1为2262芯片第17管脚波形