无线收发系统的设计
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。
基于nRF2401的短距离无线收发系统设计
基于nRF2401的短距离无线收发系统设计【摘要】该短距离无线收发系统采用nordic公司的nrf2401无线收发芯片和atmel公司的单片机at89c51rb2，以实现数据点对点的无线传输功能。
该无线收发模块主要由nrf2401芯片和一些外围元件组成，文中对采用的芯片的结构和原理做了详细的介绍，对于硬件系统中各组成部分特点，本文也分别做了分析和研究，对nrf2401的配置、crc码的原理，包括at89c51rb2和nrf2401之间的spi接口也都做出具体的描述。
系统的程序设计得到很好的完成。
并在nrf2401无线收发芯片的基础上进行了扩展，提出了增加发射功率的方案，加大了无线通信的距离。
【关键词】短距离无线通信收发模块单片机一、引言短距离无线通信技术是指可在最远100米范围内传输数据的解决方案。
本文研究的无线数据传输系统是短距离无线通信技术在工业数据监控中的具体应用，要实现的是点对点数据传输功能。
选取了nordic的nrf2401无线收发模块，该模块由于较低的价格、简单的开发，在低成本应用场合显示了独特的优势。
nrf240无线收发模块可利用at89c51rb2对其进行控制。
二、nrf2401芯片的介绍nrf2401具有全球无线市场通信功能，一般工作频率是2.4ghz，支持多点间通信，它的传输速率可以到达1mbit/s。
它采用soc工艺，只需少量外围元件便可组成射频收发电路，因此它具有体积小、功耗低、外围元件简单，成本低的优点。
是业界口碑很好的射频系统级芯片。
nrf2401工作状态是144位，具有四种工作模式分别是：空闲模式、关机模式、收发模式和配置模式。
在收发模式下系统的程序简单且系统稳定性较高，所以nrf2401一般工作于shock burst tm收发模式。
下面就把nrf2401的shock burst tm收发模式的配置方法介绍给大家。
三、系统硬件电路的设计无线收发电路主要由无线射频芯片nrf2401和单片机at89c51rb2组成，系统方框图如图1所示。
无线收发系统设计
无线收发系统设计首先，无线收发系统的设计需要确定使用的无线通信技术。
常见的无线通信技术包括Wi-Fi、蓝牙、Zigbee和RFID等。
根据实际需求和应用场景的特点，选择合适的无线通信技术。
其次，需要设计无线收发系统的硬件部分。
硬件部分包括发射机和接收机两个主要组成部分。
发射机通常包括信号源、调制电路和功率放大器等。
信号源用于产生要发送的信号，调制电路用于将信号进行调制，将信息嵌入到载波中，功率放大器则用于将调制后的信号放大，以便进行传输。
接收机通常包括天线、解调电路和信号处理电路等。
天线用于接收到达的无线信号，解调电路用于将调制后的信号还原为原始信号，信号处理电路则用于对解调后的信号进行处理，以得到所需的信息。
此外，还需要设计无线收发系统的软件部分。
软件部分用于控制无线收发系统的工作，并处理信号传输过程中的各种问题。
软件部分通常包括以下几个模块：调制解调模块、信号处理模块和通信协议模块等。
调制解调模块用于进行信号的调制和解调，信号处理模块用于对接收到的信号进行必要的处理，以得到所需信息，通信协议模块则用于控制无线收发系统的工作，确保信息的可靠传输。
最后，无线收发系统的设计还需要考虑到一些特殊因素。
例如，信号的传输距离、速率和功耗等。
根据实际需求和应用场景的特点，对这些因素进行合理的设计和优化。
总结起来，无线收发系统的设计需要确定使用的无线通信技术，设计硬件部分和软件部分，并考虑特殊因素。
通过合理的设计和优化，可以实现无线收发系统的功能，满足实际需求和应用场景的要求。
如何设计一个简单的无线电收发电路
如何设计一个简单的无线电收发电路无线电收发电路是一种用于传输和接收无线电信号的电子装置，是现代通信技术中不可或缺的组成部分。
设计一个简单的无线电收发电路需要考虑多个方面，包括电路组成、信号传输、功率控制等。
本文将介绍如何设计一个简单的无线电收发电路。
一、引言无线电收发电路是一种将无线电波转换为电信号或将电信号转换为无线电波的装置。
它由三个主要部分组成，分别是发射机、接收机和天线。
发射机负责将电信号转换为无线电波并传输出去，接收机负责接收并解码来自信号源的无线电波。
天线则用来传输和接收无线电波。
下面将详细介绍无线电收发电路的设计。
二、电路组成一个简单的无线电收发电路主要由以下几个组成部分构成：1. 振荡器：负责生成基准频率信号。
2. 放大器：负责放大产生的基准频率信号。
3. 调制器：负责将要发送的信号与基准频率信号相乘，实现信号的调制。
4. 滤波器：用于过滤信号中的杂波和不需要的频率。
5. 收发控制器：用于控制收发模式的切换。
6. 天线：用于传输和接收无线电波。
三、信号传输在无线电收发电路中，信号的传输主要分为调制和解调两个过程。
1. 调制：调制是将要发送的信号与基准频率信号相乘，将其转换为能够传输的无线电波。
调制的方法有多种，如振幅调制、频率调制和相位调制等。
选择适合的调制方式取决于具体的应用需求。
2. 解调：解调是将接收到的无线电波转换为原始信号。
解调的过程与调制相反，可以通过滤波和放大等处理步骤实现。
四、功率控制在无线电收发电路中，功率控制是非常重要的一环。
通过适当的功率控制可以保证信号的传输质量以及延长电池寿命。
功率控制主要包括以下几个方面：1. 收发模式切换：通过收发控制器控制，实现信号的切换和选择。
2. 输出功率控制：通过调整放大器的工作状态和输出功率，控制信号的传输距离和传输质量。
3. 高效能源利用：通过优化电路设计和选择高效能的器件，降低功耗并延长电池寿命。
五、安全性考虑在设计无线电收发电路时，安全性也是需要考虑的因素之一。
北邮红外通信收发系统的设计实验报告2篇
北邮红外通信收发系统的设计实验报告2篇北邮红外通信收发系统的设计实验报告第一篇：一、引言通信技术是现代社会的重要组成部分，而红外通信作为一种无线通信技术，具有无线、隐蔽、低功耗等特点，在各个领域得到广泛的应用。
本实验旨在设计并实现一种基于北邮红外通信收发系统，以验证其可靠性和稳定性。
二、实验目的1. 理解红外通信的原理和规范。
2. 学习使用北邮红外通信收发系统。
3. 能够正确设置收发模块的参数。
4. 进行距离测试，评估系统的通信距离性能。
5. 进行干扰测试，确定系统的抗干扰性能。
三、实验设备1. 硬件设备：北邮红外通信收发模块、电脑。
2. 软件设备：PC机控制软件、北邮红外通信收发系统驱动程序。
四、实验步骤1. 连接硬件设备：将北邮红外通信收发模块通过串口线与电脑连接。
2. 安装驱动程序：根据实验要求，在电脑上安装北邮红外通信收发系统驱动程序。
3. 配置参数：在PC机控制软件中，设置收发模块的参数，包括通信速率、校验方式等。
4. 进行距离测试：设置一个合适的通信距离，发送一条特定信息，观察接收端是否成功接收并显示该信息。
5. 进行干扰测试：在通信过程中引入干扰信号，观察系统是否能正确识别并过滤干扰信号。
五、结果与分析1. 距离测试结果：根据实验设置的通信距离，收发系统能够成功传输信息，并且接收端能够正确接收和显示该信息，表明系统具有较好的通信距离性能。
2. 干扰测试结果：在引入干扰信号的情况下，系统能够正确识别并过滤干扰信号，保证数据传输的准确性和可靠性。
六、实验结论通过本次实验，我们成功设计并实现了一种基于北邮红外通信收发系统。
实验结果表明，该系统具有较好的通信距离性能和抗干扰性能，能够满足实际应用的需求。
同时，本实验也深入理解了红外通信的原理和规范，对于今后的通信技术研究和应用具有一定的参考价值。
第二篇：一、引言红外通信是一种无线通信技术，具有无线、隐蔽、低功耗等特点，在各个领域得到了广泛的应用。
无线通信中射频收发系统的研究与设计
第2期2022年1月无线互联科技Wireless Internet TechnologyNo.2January,2022作者简介:余江(1985 ),男,广东广州人,工程师,硕士;研究方向:电路与系统㊂无线通信中射频收发系统的研究与设计余㊀江(广州海格通信集团股份有限公司,广东㊀广州㊀510656)摘㊀要:在当今无线通信技术的不断发展中,中频收发系统所发挥的作用至关重要㊂因为该系统的主要功能是发送和接收移动信号,所以其设计效果将直接关系到信号发送和接收质量㊂基于此,文章对该系统进行研究,以此实现无线信号的发送与接收㊂关键词:无线通信;射频收发系统;系统设计0㊀引言㊀㊀射频属于一种空间辐射形式的电磁波,射频信号属于对高频电流调整之后所获得的信号,在无线信号中,射频信号具有较高的频率㊂目前,射频信号已经在人们的工作和生活中得以广泛应用,并发挥不可或缺的作用㊂为实现射频信号的良好应用,技术人员应加强无线通信过程中的射频收发系统研究,以此来发挥该技术的充分优势,促进无线通信的发展㊂1㊀无线通信射频收发系统概述1.1㊀射频发射机㊀㊀在无线通信射频收发系统中,射频发射机可借助于功率的调制㊁放大㊁上变频以及滤波来实现低频基带信号到高频射频信号的转变㊂发射机的主要组成部分包括混频器㊁放大器㊁滤波器㊁数据转换器㊁本振器㊁调制器和天线等㊂具体应用中,首先借助于调制器对数据转换器中的低频基带信号进行初步调制处理㊂其调制方式通常有两种,其一是数字调制,其二是模拟调制㊂借助于本振器,可进行信号处理和信号到混频器的传送,最后借助滤波器对频率进行滤波处理㊂在此过程中,DAC 主要负责数字信号到模拟信号的转换,滤波器主要负责信号的进一步处理,去除信号中的干扰信号,并让有效信号得到进一步的优化㊂通常情况下,滤波器主要包括射频滤波器㊁镜像抑制滤波器以及选择滤波器等㊂在频率调制器中,混频器属于一种重要的调制器,其主要作用是对信号进行变频处理,让原来的基带信号实现到高频射频信号的转变[1]㊂图1为射频发射机工作原理㊂图1㊀射频发射机工作原理1.2㊀射频接收机㊀㊀在射频收发系统的具体应用过程中,射频接收机的主要功能是接收来自于射频发射机的射频信号,然后对其进行变频处理,让射频信号转变为低频信号,然后再对其信息进行有效解调㊂在整个无线通信射频收发系统中,射频接收机位于其前端,所以其性能的好坏将会对整个收发系统产生直接的影响㊂在射频信号经天线接收空间传输给LNA 放大器之后,变频操作可以将这个信号转变成低频形式的基带信号,然后对其中的有效信号进行解调处理,并使其幅度被科学放大,最后借助ADC 实现模拟信号到数字信号的转变㊂接下来,借助于DSP 处理或者是借助于后端设备来进行相应信号的科学处理[2]㊂其中,动态范围㊁邻信道选择性㊁噪声系数以及信号灵敏度等是其常见指标㊂图2是射频接收机的工作原理㊂图2㊀射频接收机的工作原理2㊀无线通信射频收发系统设计分析㊀㊀在对无线通信过程中的射频收发系统进行设计的过程中,设计者主要应对FPGA 外围电路㊁射频发射机㊁射频接收机以及天线的设计做重点考虑㊂因为这些都是此系统中不可或缺的组成部分,其设计效果将会对整体系统的应用产生直接影响㊂所以在具体设计中,设计者一定要充分考虑系统的实际应用需求,并根据实际情况来科学设计重要部分㊂以下是其具体设计分析㊂2.1㊀FPGA 外围电路设计㊀㊀FPGA 具有容量大㊁灵活度高以及处理能力强等诸多优势,是软件无线电实现重构的一个重要手段㊂在早期应用中,其可编程的器件主要有CPLD,GAL 以及PAL,而在科学技术的不断进步中,FPGA 开始逐渐将这些器件取代㊂在ASIC 中,FPDA 属于一种半定制形式的电路,此类电路不仅可以让定制电路灵活性较差问题得以有效解决,同时也有效避免了可编程形式器件中的门电路有限问题㊂在FPGA 中,LCA 逻辑单元阵列有若干个,每一个阵列中都含有可配置形式的CLB 逻辑模块㊁IOB 输入输出模块以及可编程形式第2期2022年1月无线互联科技㊃通信观察No.2 January,2022的互联总线[3]㊂相比较传统可编程器件而言,FPGA不仅让电路实现了科学组合,同时也让时序电路得以实现,借助于小型查找表,便可实现其组合逻辑;而借助于相应的查找表,也可以实现时序逻辑到D触发器输入端之间的连接㊂这些触发器将会给其他的逻辑电路以及输出输入口提供驱动㊂这些模块主要借助可编程形式的金属连线来进行连接,或者是和外部的输入输出口进行连接㊂逻辑单元中的各项功能㊁各个模块之间所具有的连接关系以及模块输入和输出接口之间的连接关系都由存储单元值所决定,FPGA的功能也由此得以实现,同时也可以无限次对FPGA进行编程处理㊂2.2㊀发射机设计㊀㊀在射频发射机的性能评价中,调制特征㊁互调指标㊁射频输出频率㊁平均载波频率以及频率稳定度等都是其评价指标㊂在具体设计中,设计人员需要对功率放大器所具有的调制处理功能加以重点考量,同时也应该根据信号频率的具体结构来进行设计㊂这样的方式可以有效保障信号在经过发射机处理之后能够与天线的实际发射需求相符㊂通常情况下,发射机设计主要包括两部分:一是放大电路,二是晶体振荡电路㊂在对放大电路进行设计的过程中,一定要注重三极管的科学选择,使其在静态工作中充分满足实际电流需求,确保电路中的工作电阻和工作电压满足实际需求㊂在对晶体振荡电路进行设计的过程中,应将电路设计为并联形式,同时应对晶体本身质量和振子具体结构加以综合考虑,让电路对于振荡性的实际需求得以全面满足㊂2.3㊀接收机设计㊀㊀在对射频接收机进行设计的过程中,需要将通信系统中的信道性能作为基础来进行设计㊂在具体设计中,一定要综合分析接收机自身的实际性能要求,对其频率性能和工作信道指标加以科学确定㊂然后以此为依据,对滤波器中的各项工作参数进行科学设计,包括滤波器设计参数㊁滚降等㊂以上述参数为基础来进行滤波器的设计,让传输信号和本振信号在混频器内的频率保持一致㊂为实现接收机的科学规划与设计,需对其电路图的设计进行优化,分别对前端电路㊁下变频电路以及基带电路进行指标分析,以此来实现这些电路的优化设计㊂在对射频前端电路进行设计的过程中,应对电路的具体组成做到充分了解,并做好基带电路以及下变频电路的优化设计,以此来确保射频接收机应用效果的进一步提升㊂2.4㊀天线设计㊀㊀在通过射频收发系统进行无线通信的过程中,天线是实现无线信号传输的关键部件㊂因此,天线也是该系统中不可或缺的一个重要组成部分㊂在该系统的具体应用中,天线的主要功能是对电磁波进行转化与传输㊂由此可见,天线在该系统中主要被用作对电磁波进行转化与传输的设备㊂因此在实际的射频收发系统设计过程中,设计者一定要充分注重天线的合理设计㊂通过实践应用和具体分析可知,位移电流在天线应用功能的实现过程中具有非常大的作用,而天线中的位移电流所具有的空间推进能力更是会对电磁波辐射能力产生决定作用㊂通常情况下,如果电源具备越高的频率,其位移电流也就会越强,同时其电磁波辐射能力也会越强[4]㊂基于此,在具体的天线设计过程中,设计者一定要对这一指标加以充分考虑,同时也应该对天线的具体结构做到全面均衡㊂通常情况下,射频收发系统中的天线结构应设计为带点开放形式㊂这样的设计可以实现天线的电磁辐射功能,以此来确保整体系统的应用效果,满足无线通信过程中的信号传输需求㊂3㊀结语㊀㊀综上所述,在当今的无线通信行业不断发展中,射频收发系统的应用效果越来越为社会所关注㊂为进一步提升射频收发系统的应用质量,满足当今社会对于无线通信过程中的射频收发系统实际应用需求,设计人员须不断对该系统的设计进行研究,并使其得以不断的优化㊂尤其是在新一代无线通信技术的应用和发展中,关于射频收发系统的应用和研究更应该不断深入,通过FPGA外围电路㊁射频发射机㊁射频接收机以及天线的合理设计来确保通信效果,以此充分满足无线通信的应用与发展需求㊂[参考文献][1]李伟斌,张学良,余炜平.基于混合波束赋形架构的射频系统方案设计[J].自动化与仪器仪表,2020(12):190-193.[2]曹琳,李文军,刘少龙,等.基于射频捷变收发器的ADS-B系统算法仿真及设计[J].航空计算技术,2020(4):113-116.[3]刘诗语.多通道射频接收前端分析与设计技术研究[D].成都:电子科技大学,2020.[4]杨正勇.无线通信射频收发系统探究[J].数码世界,2020(5):24.(编辑㊀王永超) Research and design of RF transceiver system in wireless communicationYu Jiang(Guangzhou Hague Communication Group Co.,Ltd.,Guangzhou510656,China) Abstract:In the continuous development of wireless communication technology,the role of medium frequency sending and receiving system is crucial.Because the main function of the system is to send and receive mobile signals,its design effect will be directly related to the signal transmission and receiving quality.Based on this,the design of the system is studied to realize the good transmission and reception of the wireless signal.Key words:wireless communication;RF sending and receiving system;system design。
基于无线通信射频收发系统的研究与设计
路 、鉴 相 器 电路 ， 锁 相 环 电路 等将 频率 送 至混 频 器 ；滤 波器 可 以对 不 同的信 号进 行分 离 ，得 到 特定频 率 的信 号或 消除干 扰信 号 ，滤 波器 种类 繁多 ，实 际使用 时 可根据 需要 处理 信号
的形 式选 用模 拟 滤波 器或 数字 滤波 器 ；数 模转 换器 主要 作用 是完 成数 字 信号 到模 拟信 号 的转 换 ；混频 器 主要作 用是 实现 频率 变化 ，常用 的有 双平衡 混频 器 和三平 衡混 频器 。放 大器 是 把 信号 通过 幅度 放 大器增 大或 降低 ，在 经 由功率放 大器 将
Ｉ ＮＦ ＯＲ ＭＡ Ｔ Ｉ Ｏ Ｎ Ｔ
基于无线通信射频收发系统的研究与设计
◆ 刘 中奇
摘要 ：无线通信 系统给 人们 生活 带来的 变化是 无可争议 的 。全世界 有庞 大的无线 通信 系统用 户。
无 线 通 信 中射 频 收 发 系统 成 为 当 前 社 会 通 信 技 术 研 究 的 重 点 方 向 ，射 频 收 发 系统 是 保 证 无 线 通 信 系统
含基 带 电路 、下 变频 电路 及射 频前 端 电路 的射 频接 收机 电路 图 。放 大器 同滤波 器构成 射频 前端 电路 ，公 分器 、移相 器及 混频 器构成 下 变频 电路 ， 由基 带放 大器 和信道 选择 低通 滤波 器级联 的两条支 线构 成基 带 电路 ，电路基 础结 构搭 建完 成后 确 定各 电路基础 部分 的 电路元 件完成 射频接 收机设 计 。 （ 三 ）天线 的设计 。无线 通信 射频 收发 系统 中的 电磁波 是 通过 天线 进行 接 收和发 射 的 ，天线 是系 统重 要组 成部 分 ，
设计 ：放 大 电路设计 时应 选择 合适 的 三级管 ，满 足三极 管静 态工 作点 电流 适 中合 理调 整 电阻值 保证 电路 内 的Ｔ作 电压 。 常用 的 晶体震 荡 电路 为并 联 晶体震 荡 电路 。晶体 的质量 及振 子结 构影 响 电路 的振 荡性 能 。其 中克 拉泼 振荡 电路 工作 最为
无线通信中射频收发系统的研究与设计
• 98•无线通信中射频收发系统的研究与设计广州海格通信集团股份有限公司 郭 洋 郑超捷【摘要】本文主要针对无线通信系统中的射频收发系统进行研究与设计，在分析通信系统组成和工作原理的基础上，对射频收发系统进行优化设计。
【关键词】无线通信；射频收发系统；研究；设计在当前通信技术以及信息技术的发展背景下，蜂窝移动通信技术得到跨越式突飞猛进的发展进步，并受人瞩目。
对于通信系统而言，其功能的实现需要各种重点电子线路实现，而各种电子线路又紧紧依托于通信系统的发射机和接收机，因此必须对通信系统及其接收机、发射机进行深入研究和创新设计。
1.通信系统的组成随着通信技术以及通信系统在人们生产生活中的应用，其在人们生产生活中的作用逐渐凸显。
首先是进行信号调制，能够将传输信号进行转换，转换成为能够进行信道传输的信号。
通过通信系统图能够看出，在通信系统的发送端进行信号解调。
在通信系统中一般传输的是在零频附近的低频信号，包括以模拟信号和数字信号为代表的基带信号（baseband ）。
经过调制之后的信号转变为基带信号（passband ）。
最终通带信号在整个通信系统中进行传输，在接收机中接收信号，并对信号进行进一步处理，转换为原始信号，接收机的主要任务即解调。
2.无线通信中射频收发系统的工作原理2.1 射频发射机的工作原理图1 射频发射机工作原理图射频发射机的主要功能是将低频基带信号转换为高频射频，如图1所示，一般需要经过调制器和放大器、滤波器等结构实现。
低频基带信号首先经过调制器以及滤波器、混频器等进行信号处理。
首先经过数模转换器的低频基带信号需要经过调制器进行初步解调，一般通过数字调制和模拟调制两种方式实现，数字分频电路和鉴相器电路以及锁相环电路组成的本振器能够对信号进行处理，并且将处理的信号送至混频器，最后在滤波器中进行频率相乘处理。
DAC 的主要功能是将数字信号转换为模拟信号，滤波器的主要目的是对信号进行进一步处理，去除信号中的干扰信号并优化其中的有效信号，在滤波信号的选择中还需要根据无线射频发射机进行选择，一般包括信道选择滤波器、镜像抑制滤波器以及射频滤波器等。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
❖ 方案 用ATMEGA16L单片机和nRF905无线射
频器收发组成的一种无线数据传输系统。
电源
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ被传输数据
单片机制控
nRF905 收发芯片
收发天线
接收数据显示
❖ 电源模块
NRF905的数据发送过程
芯片nRF905简介
❖ nRF905是挪威Nordic公司推出的单片射频发射器芯片 。
❖ 工作电压为1.9～3.6 V，采用32引脚QFN封装(5×5 mm)， 工作于433／868／915 MHz三个ISM(工业、科学和医学)频 段。采用FSK调制解调技术，频道之间的转换时间小于 650μs。
❖ 结束语
该系统采用了比较完善的软件、硬件设计以及抗 干扰措施，这样，就可以保证系统工作的安全性和可 靠性，并具有通用性，便于投入实际应用，而且稍作 改动就可以应用到小区传呼、工业数据采集、生物信 号采集，无线遥控等其它一些短距离无线通信领域， 以实现无线数据的双向传输，具有较好的市场应用价 值。
无线收发设计电路
本系统的无线发射接收电路主要利用nRF905与外围 器件构成的电路组成，其主要部分是天线。简而言之，就 是一个特定形状的导体，它可以将电流转化为射频能量并 以电波形式发射出去．或将无线电波接收进来。任何一个 无线系统都有天线，天线设计的好坏直接影响无线系统的 收发能力。下图所示是用nRF905差分连接的环形天线图。
(5)带有同步串行接口SPI
SPI是一种同步串行外围总线系统接口，它可以使微处理 器与各种外围设备以同步串行方式进行信息交换。SPI总线 一般使用四根信号线：SCK(串行时钟)、MISO(主机输入／ 从机输出)、MOSI(主机输出／从机输入)和SS(低电平有效的 从机选择)。利用SPI总线可以在软件控制下构成各种系统。
系统软件设计
本系统中的无线数据传输主要由无线数据收发 器nRF905、ATMEGA 16单片机和显示部分组成。 nRF905收发器与单片机ATMEGA16L间通过SPI口 进行通信。因此，软件设计过程中的重点是 nRF905数据的发送和接收过程。
❖ nRF905的数据发送过程
1. 当MCU有遥控数据节点时， 接收点的地址(TX-address)和 有效数据(Tx-payload)将通过 SPI接口传送给nRF905。设计 时应使用协议或MCU来设置 接口速度。可用MCU设置 TRX-CE，并使TX-EN为高电 平来激活nRF905的 ShockBurst传输。通过 nRF905的ShockBurst可使无
❖ 应用
无线数据通讯; 家庭自动化;无线遥控;报警及安全系统;监 测;汽车;遥感勘测;无线门禁;玩具
单片机控制电路
(1)速度快
AVR单片机在单一时钟周期内能够执行功能强大的指令， 每MHz可实现MIPS的处理能力，是具有最高MIPS／mW能 力的8位单片机。AVR单片机采用大型快速存取寄存器文件 和快速单周期指令。其快速存取RISC寄存器文件由32个通 用工作寄存器组成。
(2)片内资源丰富
内含8通道10位AD转换器的最高采样率为15kSPS，可 满足本系统所要求的8kSPS的要求；SPI(Serial Peripheral Interface，串行外设接口)控制器可简化单片机与串行DAC 和无线收发芯片之间的通讯，减少连线；而512字节的 EEPROM则可在掉电时存储用户信息：该单片机有两个外 部中断，可确保单片机及时响应并处理最新收到的信息。
(3)可重复擦写并可在系统编程(ISP)
AVR单片机ATMEGA16L中的程序存储空间采用的是 Flash存储技术，因此，该单片机的内部存储单元可在线重 复擦写1000次以上。
(4)低功耗
AVR ATMEGA16L单片机的工作电压范围为2.7～5.5 V， 同时具有休眠省电功能(POWERDOWN)及闲置(IDLE)低功 耗功能，此时的一般耗电在1～2.5 mA之间。由于本系统以 移动性和低功耗见长，因此，采用此单片机芯片可以满足系 统对功耗的要求。
❖ 组成:由一个完全集成的频率调制器、一个带解调器的接收 器、一个功率放大器、一个晶体振荡器和一个调制器组成.
❖ 特点
低功耗ShockBurst工作模式;多通道工作—ETSI/FCC兼 容;极少的材料消耗; 无需外部SAW滤波器; 输出功率可调至 10dBM;传输前监听的载波检测协议;当正确的数据包被接收 或发送时有数据准备就绪信号输;侦测接收的数据包当地址正 确输出地址匹配信号 .
❖ 单片机处理过程
nRF905的数据接收过程
首先，在650μs以后， nRF905将不断监测空中的 信息；当nRF905发现有和 接收频率相同的载波时， 其载波检测(CD)被置为高 电平；此后，当nRF905接 收到有效地址时，地址匹 配(AM)被置为高电平；
在这之后，当nRF905接收到有效的地址包
基于ATmega16和nRF905的无 线收发系统设计
CDIO电科3第4组
前言
无线技术 ❖ 应用：工业、医疗 、军事、科学 ❖ 优点：1.方便快节；
2. 经济节约 ； 3.安装便捷 。 ❖ 发展趋势： •基于语音、数据和视频无线网络的手机； •手机、PDA(个人数字助理)和PC用蓝牙个人区 域网(PAN) ； •802.11、以太局域网：b、g和n。
线系统自动上电，并完成数据 包(应加前导码和CRC校验码) 的数据码发送(100 kbps， GFSK，曼切斯特编码)。
2.如果AUTO-RETRAN被设置为高电平，那
么，nRF905将连续地发送数据包，直到TRXCE被设置为低电平为止；而当TRX-CE被设置 为低电平时，nRF905则结束数据传输，并将 自己设置为standby模式。
(CRC校验正确)时，nRF905将去掉前导码、地址和 CRC位，同时将数据准备就绪位(DR)置为高电平， 并用MCU设置TRX-CN为低电平，以进入standby 模式，从而使MCU能够以合适的速率通过SPI接口 读出有效的数据；当所有的数据读出后，nRF905 将AM和DR设置为低电平，以便使nRF905准备进入 ShockBurst RX、ShockBurst TX或Powerdown模 式。