短距離無(wú)線數(shù)據(jù)收發(fā)系統(tǒng)設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)

《短距離無(wú)線數(shù)據(jù)收發(fā)系統(tǒng)設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《短距離無(wú)線數(shù)據(jù)收發(fā)系統(tǒng)設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)（20頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、 陜西理工學(xué)院 課程設(shè)計(jì) 題 目 短距離無(wú)線數(shù)據(jù)收發(fā)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名 陳 頻 學(xué)號(hào) 1113014162 所在院(系) 物理與電信工程學(xué)院 專(zhuān)業(yè)班級(jí) 電子1105 指導(dǎo)教師 秦 偉 完成地點(diǎn) 博遠(yuǎn)樓C1019

2、 2014年12月10日 摘 要 無(wú)線射頻技術(shù)作為本世紀(jì)最有發(fā)展前景的信息技術(shù)之一，已經(jīng)得到業(yè)界的高度重視。該技術(shù)利用射頻方式進(jìn)行非接觸雙向通信，可以自動(dòng)識(shí)別目標(biāo)對(duì)象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)，具有精度高、適應(yīng)環(huán)境能力強(qiáng)、抗干擾強(qiáng)、操作快捷等許多優(yōu)點(diǎn)。這是一款基于CC1101通信模塊的簡(jiǎn)單無(wú)線通信系統(tǒng)，該系統(tǒng)由發(fā)射模塊和接收模塊組成，以STC89C51單片機(jī)為核心，以單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)、無(wú)線收發(fā)技術(shù)為理論基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的無(wú)線收發(fā)及狀態(tài)的顯示。該系統(tǒng)的傳輸距離可以達(dá)到2km。研究成果對(duì)無(wú)線通信的普及具有重要意義。 關(guān)鍵詞：STC89C52；CC1100H模塊

3、；無(wú)線收發(fā)； Abstract Radio frequency technology as this centurys most promising one of information technology, has been attached great importance to the industry. The technology uses radio frequency two-way communication approach to non-contact, automatic target recognition and access to relevant dat

4、a,high precision,ability to adapt to the environment,strong anti-jamming,quick operation and many other advantages. This is a communication module based on the simple CC1101 radio remote control system, the system consists of transmitter module and receiver modules, with STC89C51 MCU core, SCM appli

5、cations,wireless transceiver applications based on the theory, wireless transceivers for data and status display. The distance of systems transmission up to 2km. The research is important to be extensively spread in wireless communication. content of this paper includes; Key words: STC89C51; CC110

6、0H; Wireless transceiver 目 錄 引 言 1 1 設(shè)計(jì)任務(wù)分析 1 1.1無(wú)線收發(fā)原理概述 1 1.2課題研究的背景和意義 1 1.3 設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求 1 2 硬件電路的設(shè)計(jì) 2 2.1 STC89C51微控制器 2 2.2 CC1100H通信模塊的設(shè)計(jì) 3 2.2.1 CC1100H模塊簡(jiǎn)介 3 2.2.2 CC1100H模塊底座的設(shè)計(jì) 4 2.3 電源電路的設(shè)計(jì) 4 2.3.1電源供電方式設(shè)計(jì) 4 2.3.2電源部分對(duì)射頻電路的抗干擾設(shè)計(jì) 4 2.3.3模塊電源解決方案 5 2.4

7、串口的制作 5 2.5 單片機(jī)與CC1100H模塊的SPI接口 6 3 無(wú)線通信模塊的程序設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 6 3.1 CC1100H模塊的配置方式 6 3.2 CC1100H模塊SPI接口介紹 8 3.3 CC1100H模塊無(wú)線收發(fā)流程 8 3.4 CC1100H模塊發(fā)送接收程序設(shè)計(jì) 9 3.4.1通信模塊發(fā)送數(shù)據(jù)的一部分程序及注解 10 3.4.2通信模塊接收數(shù)據(jù)的一部分程序及注解 10 4 電路調(diào)試 11 5 結(jié)論 12 謝 辭 13 參考文獻(xiàn) 14 附 錄 15 引言 近些年信息通信領(lǐng)域中，發(fā)展最快、應(yīng)用最廣的就是無(wú)線通信技術(shù)。而

8、無(wú)線通信技術(shù)又有著集成化，低功耗，易操作的發(fā)展趨勢(shì)。目前，一些只由微控制器和集成射頻芯片構(gòu)成的無(wú)線通信模塊不斷推出，這種微功率短距離無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)在工業(yè)、民用等領(lǐng)域得到應(yīng)用廣泛。無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)結(jié)構(gòu)微功率短距離無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)作為一種無(wú)線通信實(shí)用技術(shù)，一般使用單片射頻收發(fā)芯片，加上微控制器和少量外圍器件構(gòu)成專(zhuān)用或通用無(wú)線通信模塊，只要依據(jù)命令字進(jìn)行操作即可實(shí)現(xiàn)基本的數(shù)據(jù)無(wú)線傳輸功能。本課題主要研究的是由STC89C51 單片機(jī)最小系統(tǒng)和CC1100H無(wú)線通信模塊組合而成的無(wú)線通信系統(tǒng)。 1 設(shè)計(jì)任務(wù)分析 1.1無(wú)線收發(fā)原理概述 無(wú)線收發(fā)顧名思義，就是將兩塊通信模塊以空氣為傳輸介質(zhì)來(lái)

9、實(shí)現(xiàn)發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。發(fā)送時(shí)，通過(guò)模塊中攜帶數(shù)據(jù)的變化高頻電流，在天線上形成電磁波信號(hào)，發(fā)送出去。而接收端中，天線將接收到的電磁波信號(hào)轉(zhuǎn)換為攜帶數(shù)據(jù)的變化高頻電流。 1.2課題研究的背景和意義 隨著現(xiàn)代通信技術(shù)的飛速發(fā)展，近距離無(wú)線通信技術(shù)呈現(xiàn)出良好的發(fā)展勢(shì)頭。受到越來(lái)越多人的關(guān)注。因?yàn)樵诂F(xiàn)實(shí)生活中存在著許多這樣的應(yīng)用情況，當(dāng)然傳統(tǒng)的無(wú)線通信技術(shù)雖然能夠滿足要求，但免不了存在成本高，體積大，功耗大的問(wèn)題，這時(shí)成本小，體積小，功耗低的短距離無(wú)線通信技術(shù)就發(fā)揮了它的優(yōu)勢(shì)，尤其在傳統(tǒng)無(wú)線通信系統(tǒng)難于或者不便于覆蓋到的區(qū)域，短距離無(wú)線通信技術(shù)可以在近距離范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)相互通信或相關(guān)操作。無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸系

10、統(tǒng)已成為當(dāng)今通信業(yè)乃至整個(gè)信息業(yè)的熱點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于無(wú)線遙控、報(bào)警、無(wú)線局域網(wǎng)、軍事通信等范圍，具有一定的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。 通常情況下，單片機(jī)在獲取數(shù)據(jù)后，還需要將數(shù)據(jù)傳送出去。有線數(shù)據(jù)傳輸依賴(lài)于有線的線路，例如采用有線的串、并行總線等。有線的線路具有成本比較高、維護(hù)不方便等缺點(diǎn)。無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸是在有線數(shù)據(jù)傳輸?shù)幕A(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，而無(wú)線數(shù)據(jù)通信則是通過(guò)發(fā)射模塊和接收模塊來(lái)傳送數(shù)據(jù)的，具有不占空間、成本低、可靠性高、維護(hù)方便及傳輸過(guò)程中的干擾小等優(yōu)點(diǎn)，提高了傳輸過(guò)程中的可靠性。 1.3 設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求 利用STC89C51單片機(jī)控制無(wú)線射頻CC1100H模塊實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)收發(fā)，工作頻率433MHz，通

11、信距離0—2km。 要求與數(shù)據(jù)： （1）實(shí)現(xiàn)基本收發(fā)并將接收到的數(shù)據(jù)通過(guò)串口在電腦上顯示； （2）掌握單片機(jī)編程的基本思想，了解STC89C51的基本結(jié)構(gòu)與特性； （3）了解CC1100H模塊的結(jié)構(gòu)，掌握其在無(wú)線傳輸中所起的作用； （4）學(xué)習(xí)Keil C51，protel99，串口調(diào)試助手等軟件的使用方法； （5）掌握C語(yǔ)言程序的輸入，運(yùn)行和調(diào)試方法。 2 硬件電路的設(shè)計(jì) 2.1 STC89C51微控制器 圖2-1 STC89C51原理圖 （1）51單片機(jī)原理圖如圖2-1 所示，包含下列幾個(gè)部件： 一個(gè)8位CPU； 一個(gè)片內(nèi)振蕩器及時(shí)鐘電路； 4KB

12、程序存儲(chǔ)器； 128B RAM數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器； 可尋址64kb外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器和64kb外部程序存儲(chǔ)空間的控制電路； 32條可編程的I/O線（4個(gè)8位并行I/O端口）； 兩個(gè)16位的定時(shí)／計(jì)數(shù)器； 一個(gè)可編程全雙工串行口； 5個(gè)中斷源、兩個(gè)優(yōu)先級(jí)嵌套中斷結(jié)構(gòu)。 （2）STC89C51引腳說(shuō)明 ① 電源引腳 VCC +5V 電源 VSS 接地端 ② 外接晶體引腳 XTAL1 外接晶振輸入端 XTAL2 外接晶振輸入端 ③ 輸入輸出引腳 P0.0~P0.7不作為地址/數(shù)據(jù)線使用時(shí)，可作為準(zhǔn)雙向I/O口使用。但必須外接上拉

13、電阻。 P1.0~P1.7帶內(nèi)上拉電阻的8位準(zhǔn)雙向通用I/O 口。 P2.0~P2.7帶內(nèi)上拉電阻的8位準(zhǔn)雙向通用I/O 口。訪 問(wèn)片外存儲(chǔ)器時(shí)，P2 口用作高8位地址線。 P3.0~P3.78位準(zhǔn)雙向I/O接口，每個(gè)引腳還具有第二功能 ④ 控制線 RST是復(fù)位端。當(dāng)RST端出現(xiàn)持續(xù)兩個(gè)機(jī)器周期以上的高電平時(shí)，即可實(shí)現(xiàn)復(fù)位操作。 2.2 CC1100H通信模塊的設(shè)計(jì) 2.2.1 CC1100H模塊簡(jiǎn)介 模塊的芯片采用Chipcon公司的CC1101，模塊原理如圖2-2 所示，是根據(jù) SmartRF 技術(shù)以0.18μmCMOS工藝制成的一款低成本單片UHF收發(fā)器，具有

14、功耗低、電壓低、體積小、靈敏度高等特點(diǎn)。電路主要工作在 315、433、868 和 915MHz 的 ISM 和 SRD（短距離設(shè)備）頻率波段，也可以設(shè)置為300～348MHz、400～464MHz 和 800～928MHz 的其它頻率。CC1101集成了一個(gè)高度可配置的調(diào)制解調(diào)器，支持不同的調(diào)制格式，其數(shù)據(jù)傳輸率最高可達(dá) 500kbps。CC1101在1.8～3.6V的低電壓下工作，其靈敏度為-110dBm，在所有工作頻率波段上，可編程輸出功率為-30～10dBm。 圖2-2 無(wú)線通信模塊原理圖 （1）VCC(5V)腳接電壓范圍為 4.5V到5.5V之間，推薦電壓5V， 不能在這個(gè)電

15、壓區(qū)間之外。 （2）VCC(3.3V)腳接電壓范圍為 3V-3.6V之間，不能在這個(gè)區(qū)間之外，超過(guò)3.6V將會(huì)燒毀模塊。這里使用LM1117-3.3V芯片轉(zhuǎn)換得到。 （3）硬件上面沒(méi)有SPI的單片機(jī)也可以控制本模塊，用普通單片機(jī)IO口模擬SPI不需要單片機(jī)SPI模塊介入，只需添加代碼模擬SPI時(shí)序即可。 （4）17腳、18腳為接地腳, 需要和母板的邏輯地連接起來(lái)。 2.2.2 CC1100H模塊底座的設(shè)計(jì) CC1100H模塊的SPI底座如圖2-3設(shè)計(jì)，封裝采用標(biāo)準(zhǔn)的DIP。 圖2-3 CC1100H模塊的底座設(shè)計(jì) 2.3 電源電路的設(shè)計(jì) 2.3.1電源供電方式

16、設(shè)計(jì) 本實(shí)驗(yàn)供電電源一共設(shè)計(jì)了三種供電方式。一種是普通外接杜邦線供電接口，這種供電模式簡(jiǎn)潔方便；第二種是采用連接isp仿真器下載口供電，此種方法是因?yàn)樽约河蟹抡嫫鞯木壒始由系模玫倪@個(gè)仿真器課方便得對(duì)程序進(jìn)行編譯仿真，這種方法可以利用電腦的USB電源，方便調(diào)試，缺點(diǎn)是芯片只能用仿真芯片；第三種是USB供電電源接法如圖2-4所示，此種方法是綜合上述兩種方法的優(yōu)點(diǎn)，便于在電腦旁調(diào)試。 圖2-4 USB供電電路 2.3.2電源部分對(duì)射頻電路的抗干擾設(shè)計(jì) 射頻電路對(duì)于電源噪聲相當(dāng)敏感，尤其是對(duì)毛刺電壓和其他高頻諧波。MCU 和其它耗電量大的芯片會(huì)在每個(gè)內(nèi)部時(shí)鐘周期內(nèi)，短時(shí)間突然吸入

17、大部分電流，如果不在 CC1101 的電源供電端采取合適的電源去耦，必將引起電源線上的電壓毛刺，在靠近電源輸入端加入去耦和旁路電容，如圖2-5所示。在CC1100H模塊的電源供電端加入了兩個(gè)220μF的去耦電容和1個(gè)旁路電容，去耦電容能夠有效的去除電路之間的耦合效應(yīng)，旁路電容能夠去除高頻噪聲。在MCU和其它芯片的電源供電端也分別加入去耦和旁路電容，以減少電源噪聲帶來(lái)的影響。 圖2-5 電源濾波電路 2.3.3模塊電源解決方案 采用5V電壓，通過(guò)LM1117-3.3將其穩(wěn)壓到 3.3V。這種方案的優(yōu)點(diǎn)是線性穩(wěn)壓芯片的價(jià)格便宜，輸出電壓紋波小。電路接法如圖2-6所示 圖2-6

18、lm1117-3.3Ｖ連接圖 2.4 串口的制作 串口通信(Serial Communication)，是指外設(shè)和計(jì)算機(jī)間，通過(guò)數(shù)據(jù)信號(hào)線、地線、控制線等，按位進(jìn)行傳輸數(shù)據(jù)的一種通訊方式。這種通信方式使用的數(shù)據(jù)線少，在遠(yuǎn)距離通信中可以節(jié)約通信成本，但其傳輸速度比并行傳輸?shù)?。主要工作集中在模塊化程序的調(diào)試，在具體調(diào)試過(guò)程中需要借助于串行口調(diào)試助手來(lái)模擬無(wú)線遙控開(kāi)關(guān)的工作流程。 串口電路如圖2-7所示，通過(guò)數(shù)據(jù)總線與主控電路相連，該電路由單片機(jī)、RS-232驅(qū)動(dòng)芯片、復(fù)位電路、RS232串口構(gòu)成。直接將RS-23串口接收來(lái)的信號(hào)轉(zhuǎn)換成微控制器能夠識(shí)別和處理的信號(hào)，或者將微控制器發(fā)送的信號(hào)通過(guò)

19、串口進(jìn)行通訊，串行信號(hào)通過(guò)數(shù)據(jù)總線P3.0、P3.1輸入，經(jīng)單片機(jī)轉(zhuǎn)換為T(mén)TL電平RS-232信號(hào)，經(jīng)232接口驅(qū)動(dòng)芯片及5個(gè)電容組成的轉(zhuǎn)換電路將TTL電平RS-232信號(hào)轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的RS-232信號(hào)。 圖2-7 串口電路 2.5 單片機(jī)與CC1100H模塊的SPI接口 本課設(shè)用單片機(jī)的P1口與CC1100H模塊相連。相連方式如圖2-8所示 圖2-8 MCU與模塊接口圖 3 無(wú)線通信模塊的程序設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 無(wú)線數(shù)據(jù)通信最重要的是如何保證系統(tǒng)通信的可靠性,減少通信沖突和降低誤碼率等問(wèn)題，這也正是本文開(kāi)發(fā)無(wú)線反饋系統(tǒng)的關(guān)鍵。 3.1 CC1100H模塊的配置方式

20、CC1101 具有 14 個(gè)命令寄存器（Command Strobe Registers），訪問(wèn)這些寄存器將會(huì)發(fā)起內(nèi)部狀態(tài)或模式的改變；有 47 個(gè)普通 8 位配置寄存器（Configuration Registers），配置這些寄存器可以完成系統(tǒng)參數(shù)的選擇；還有12 個(gè)狀態(tài)寄存器（Status Registers），讀取這些寄存器可以獲得 CC1101 的狀態(tài)信息。CC1101 通過(guò)4線SPI兼容接口（SI,SO,SCLK 和 CSn）配置，這個(gè)接口同時(shí)用作寫(xiě)和讀緩存數(shù)據(jù)。SPI 接口是一種同步串行通信接口，CSn 是芯片選擇管腳，當(dāng)該管腳為低電平時(shí)，SPI 接口可以通信，反之不能通信。SI

21、 和 SO 為數(shù)字傳輸管腳，SI 用于數(shù)據(jù)輸入，SO 用于數(shù)據(jù)輸出，SCLK 為同步時(shí)鐘，在時(shí)鐘的上升沿?cái)?shù)據(jù)被寫(xiě)入或讀出，PAC為發(fā)送和接收使能端。CC1101 的 SPI 接口的讀、寫(xiě)操作工作方式如圖3-1所示。 圖3-1 CC1101讀寫(xiě)操作時(shí)序圖 在讀或是寫(xiě)寄存器時(shí)，首先要在 SI 管腳寫(xiě)入寄存器地址字節(jié)。地址字節(jié)有 8 位，最高位為讀寫(xiě)位，后七位為地址位。當(dāng)執(zhí)行寫(xiě)寄存器操作時(shí)，讀寫(xiě)位為0；當(dāng)執(zhí)行讀操作時(shí)，讀寫(xiě)位為 1。無(wú)論是讀操作還是寫(xiě)操作，在地址字節(jié)被寫(xiě)入時(shí)，SO 腳上輸出一個(gè)芯片狀態(tài)字節(jié)，狀態(tài)字節(jié)包含關(guān)鍵狀態(tài)信號(hào)。CC1101 的 TX FIFO（發(fā)射先進(jìn)先出堆棧）和 R

22、X FIFO（接收先進(jìn)先出堆棧）也可以用同樣的讀寫(xiě)方式進(jìn)行訪問(wèn)，只是使用與配置寄存器不同的地址段加以區(qū)別。另外，CC1101 的內(nèi)部指令也是通過(guò) SPI 接口傳輸?shù)?，這些指令用來(lái)關(guān)閉晶體振蕩器，開(kāi)啟傳輸模式，狀態(tài)轉(zhuǎn)換和電磁波激活等，通過(guò) SI 寫(xiě)入特定的字節(jié)使 CC1101 執(zhí)行不同的命令。由于 CC1101 的寄存器比較多，為了提高程序的執(zhí)行效率，編寫(xiě)了相應(yīng)的函數(shù)來(lái)進(jìn)行寄存器配置 表3-1 無(wú)線通信模塊函數(shù)和功能 函數(shù)名稱(chēng) 函數(shù)功能 halSpiWriteReg(INT8U addr, INT8U value) SPI寫(xiě)寄存器操作 halSpiReadReg(INT8U addr

23、) SPI讀寄存器 halSpiWriteBurstReg(INT8U addr, INT8U *buffer, INT8U count) SPI連續(xù)寫(xiě)配置寄存器 halSpiStrobe(INT8U strobe) SPI寫(xiě)命令 halSpiReadBurstReg(INT8U addr, INT8U *buffer, INT8U count) SPI連續(xù)讀配置寄存器 halSpiReadStatus(INT8U addr) SPI讀狀態(tài)寄存器 halRfWriteRfSettings(void) 配置CC1101的寄存器 halRfSendPacket(INT8U

24、*txBuffer, INT8U size) CC1101發(fā)送一組數(shù)據(jù) halRfReceivePacket(arrRx,&leng) CC1101接收一組數(shù)據(jù) 3.2 CC1100H模塊SPI接口介紹 SPI（Serial Peripheral Interface）是一種串行同步通訊協(xié)議，由一個(gè)主設(shè)備和一個(gè)或多個(gè)從設(shè)備組成，主設(shè)備啟動(dòng)一個(gè)與從設(shè)備的同步通訊，從而完成數(shù)據(jù)的交換。SPI 接口由MOSI（串行數(shù)據(jù)輸入），MISO（串行數(shù)據(jù)輸出），SCK（串行移位時(shí)鐘），CSn（從使能信號(hào)）四種信號(hào)構(gòu)成，CSn 決定了唯一的與主設(shè)備通信的從設(shè)備，如沒(méi)有CSn 信號(hào)，則只能存在一個(gè)從設(shè)

25、備，主設(shè)備通過(guò)產(chǎn)生移位時(shí)鐘來(lái)發(fā)起通訊。通訊時(shí)，數(shù)據(jù)由SO 輸出，SI 輸入，數(shù)據(jù)在時(shí)鐘的上升或下降沿由SO 輸出，在緊接著的下降或上升沿由SI 讀入，這樣經(jīng)過(guò)8/16 次時(shí)鐘的改變，完成8/16 位數(shù)據(jù)的傳輸。 本課設(shè)單片機(jī)用P1口與CC110０Ｈ模塊相連。在地址和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換期間，CSn腳（芯片選擇，低電平有效）必須保持為低電平。如果在過(guò)程中CSn變?yōu)楦唠娖剑瑒t轉(zhuǎn)換取消。當(dāng)CSn變低，在開(kāi)始轉(zhuǎn)換頭字節(jié)之前，MCU必須等待，直到SO腳變低。這表明電壓調(diào)制器已經(jīng)穩(wěn)定，晶體正在運(yùn)作中。除非芯片處在SLEEP或XOFF狀態(tài)，SO腳在CSn變低之后總會(huì)立即變低。SPI接口定時(shí)要求如表3-2所示。 表3

26、-2 SPI接口定時(shí)要求 參數(shù) 描述 最小值 最大值 FSCLK SCLK頻率 0 10MHz tsp,pd CSn低到SCLK的正邊緣，功率降低模式下 150us -- tsp CSn低到SCLK的正邊緣，活動(dòng)模式下 20ns -- tch 時(shí)鐘高 50ns -- tcl 時(shí)鐘低 50ns -- trise 時(shí)鐘上升時(shí)間 -- 5ns tfall 時(shí)鐘上升時(shí)間 -- 5ns tsd 向SCLK的正邊緣建立數(shù)據(jù) TDBns -- thd 在SCLK的正邊緣之后保持?jǐn)?shù)據(jù) TDBns -- tns SCLK到CSn

27、高時(shí)的負(fù)邊緣 TDBns -- 3.3 CC1100H模塊無(wú)線收發(fā)流程 通過(guò)對(duì) CC1101 進(jìn)行正確的參數(shù)配置，就能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)的無(wú)線傳輸。其無(wú)線收發(fā)程序流程如圖4-1所示。當(dāng)CC1101狀態(tài)不正常時(shí)可以通過(guò)程序控制來(lái)復(fù)位芯片。 程序復(fù)位的操作順序如下： （1）設(shè)置 SCLK=1 和 SI=0，以避免引腳控制模式造成潛在的問(wèn)題； （2）設(shè)置 CSn 為低，然后再拉高； （3）保持 CSn 為高至少 40μs； （4）將 CSn 拉低，等待 SO 變低（CHIP_RDYn）； （5）在 SI 上發(fā)送 SRES 命令； （6）當(dāng) SO 再次變低后，復(fù)位工

28、作完成，CC1101 處于 IDLE 狀態(tài)。 程序流程圖： 開(kāi)始 端口初始化 配置寄存器 設(shè)置發(fā)送初值 PAC=1 發(fā)送數(shù)據(jù) 是否復(fù)位 繼續(xù)發(fā)送 PAC=0 NN YN 清空發(fā)送緩沖區(qū) 結(jié)束 開(kāi)始 結(jié)束 端口初始化 配置寄存器 PAC=0 接收狀態(tài) 發(fā)送到串口 清空接收緩沖區(qū) 接收到數(shù)據(jù) 是否復(fù)位 YN YN NN NN 發(fā)送端流程圖 接收端流程圖 圖3-2無(wú)線收發(fā)程序流程 3.4 CC1100H模塊發(fā)送接收程序設(shè)計(jì) 在發(fā)射狀態(tài)時(shí)，在進(jìn)行射頻寄存器的初始化設(shè)置后，

29、發(fā)送端將所設(shè)定的值打包等待發(fā)送，單片機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，單片機(jī)按照SPIO接口時(shí)序把要發(fā)送的數(shù)據(jù)寫(xiě)入CC1101，再初始化發(fā)射端的地址，且應(yīng)當(dāng)與接收端的地址相互匹配，發(fā)射端發(fā)射的數(shù)據(jù)有效寬度必須與接收端設(shè)置一致。然后PAC置高把單片機(jī)設(shè)置為發(fā)送模式，并且完成數(shù)據(jù)打包。發(fā)送完成后，PAC置低，CC1100H模塊回到接收模式。 在接收時(shí)，初始化的設(shè)置同發(fā)射時(shí)基本一致，然后CC1101被設(shè)置為接收模式，不斷地檢測(cè)載波，等待接收數(shù)據(jù)，當(dāng)檢測(cè)到同頻段的載波并且地址也匹配時(shí)，CC1101進(jìn)行數(shù)據(jù)包的接收，并完成校驗(yàn)等相關(guān)工作。接著，將數(shù)據(jù)通過(guò)SPI接口傳輸?shù)絾纹瑱C(jī)中，單片機(jī)將數(shù)據(jù)通過(guò)發(fā)送到串口在PC上顯示出來(lái)，

30、一直循環(huán)。 3.4.1通信模塊發(fā)送數(shù)據(jù)的一部分程序及注解 //********************************************************************* //函數(shù)名：void halRfSendPacket(INT8U *txBuffer, INT8U size) //輸入：發(fā)送的緩沖區(qū)，發(fā)送數(shù)據(jù)個(gè)數(shù) //輸出：無(wú) //功能描述：CC1100發(fā)送一組數(shù)據(jù) //********************************************************************* void halRfSendPac

31、ket(INT8U *txBuffer, INT8U size) { halSpiWriteReg(CCxxx0_TXFIFO, size); halSpiWriteBurstReg(CCxxx0_TXFIFO, txBuffer, size); //寫(xiě)入發(fā)送的數(shù)據(jù) PAC=1; //發(fā)送使能 halSpiStrobe(CCxxx0_STX); //進(jìn)入發(fā)送模式發(fā)送數(shù)據(jù) // Wait for GDO0 to be set -> sync transmitted while (!GDO0); // Wait for GDO

32、0 to be cleared -> end of packet while (GDO0); //數(shù)據(jù)發(fā)送完 PAC=0; //接收使能 halSpiStrobe(CCxxx0_SFTX); //清洗發(fā)送緩沖區(qū) } 3.4.2通信模塊接收數(shù)據(jù)的一部分程序及注解 INT8U halRfReceivePacket(INT8U *rxBuffer, INT8U *length) { INT8U status[2]; INT8U packetLength; halSpiStrobe(CCxxx0

33、_SRX); //進(jìn)入接收狀態(tài) while (!GDO0); while (GDO0); if ((halSpiReadStatus(CCxxx0_RXBYTES) & BYTES_IN_RXFIFO)) //是否有接收數(shù)據(jù) { packetLength = halSpiReadReg(CCxxx0_RXFIFO);//讀出第一個(gè)字節(jié)，此字節(jié)為該幀數(shù)據(jù)長(zhǎng)度 if (packetLength <= *length) //如果所要的有效數(shù)據(jù)長(zhǎng)度小于等于接收到的數(shù)據(jù)包的長(zhǎng)度 { halSpiReadBu

34、rstReg(CCxxx0_RXFIFO, rxBuffer, packetLength); //讀出所有接收到的數(shù)據(jù) *length = packetLength; //把接收數(shù)據(jù)長(zhǎng)度的修改為當(dāng)前數(shù)據(jù)的長(zhǎng)度 halSpiReadBurstReg(CCxxx0_RXFIFO, status, 2);//讀出CRC校驗(yàn)位 return (status[1] & CRC_OK); //如果校驗(yàn)成功返回接收成功 } else { *length = packetLen

35、gth; halSpiStrobe(CCxxx0_SFRX); //清洗接收緩沖區(qū) return 0; } } else return 0; } 4 電路調(diào)試 用KEIL C軟件將程序經(jīng)過(guò)編譯，調(diào)試，把編譯好的程序(程序中事先把發(fā)射功率設(shè)為0dbm)通過(guò)串行口下載到單片機(jī)中。 從網(wǎng)絡(luò)中下一個(gè)串口調(diào)試助手，運(yùn)行串口調(diào)試助手，將軟件的波特率設(shè)置為9600，將兩塊模塊放置在30cm左右距離中，打開(kāi)串口及接通發(fā)送接收模塊電源。這樣發(fā)送端開(kāi)始發(fā)送循環(huán)發(fā)送BB AA 55 09（程序中事先設(shè)定），而

36、接收端收到的內(nèi)容如圖4-1所示。然后將兩塊模塊放置在相隔30米遠(yuǎn)的地方，接上述操作，模塊任然能發(fā)送接收正常。 如果將串口調(diào)試助手的波特率設(shè)為其他值時(shí)，可以發(fā)現(xiàn)，接收到的數(shù)值不對(duì)，或者直接不顯示。而在程序的發(fā)送功率設(shè)置中，如果把功率設(shè)的過(guò)大的話，發(fā)送模塊會(huì)有輕微的發(fā)熱，因此在調(diào)試的過(guò)程中，必須設(shè)置好波特率和根據(jù)實(shí)際的情況選擇相應(yīng)的發(fā)送功率。 圖4-1 串口調(diào)試助手接收 這樣，兩塊無(wú)線通信板就能成功完成對(duì)接通信啦。 5 結(jié)論 發(fā)送接收距離的影響因素： （1）發(fā)射功率：發(fā)射功率大則距離遠(yuǎn)，但耗電大，容易產(chǎn)生干擾； （2）天線：采用直線型天線，天線越高，通信距離越遠(yuǎn)； （3）阻

37、擋：目前使用的無(wú)線頻率使用國(guó)家規(guī)定的UHF頻段，其傳播特性和光近似，直線傳播，繞射較小，發(fā)送和接收之間是否有障礙物關(guān)系到通信的成功與否。 在本次課程設(shè)計(jì)的研究中，我大有收獲。增加對(duì)現(xiàn)代科技特別是通信方面的了解。 經(jīng)過(guò)四年學(xué)習(xí)的積累，在已經(jīng)掌握相關(guān)專(zhuān)業(yè)方面知識(shí)及其它各方面知識(shí)的情況下，我認(rèn)真嚴(yán)肅的完成了我的課程設(shè)計(jì)。從一開(kāi)始的確定課題，到后來(lái)的資料查找、理論學(xué)習(xí)，再有就是近來(lái)的調(diào)試和測(cè)試過(guò)程，這一切都使我的理論知識(shí)和動(dòng)手能力得到很大的加強(qiáng)，可以說(shuō)是對(duì)電路知識(shí)的一次全面綜合。在通信理論的學(xué)習(xí)和實(shí)際電路的識(shí)別、分析以及后來(lái)的測(cè)試過(guò)程中不可避免地遇到各種問(wèn)題，這要求保持沉著冷靜積極地思考，虛心請(qǐng)教同

38、學(xué)或指導(dǎo)老師。為深入認(rèn)識(shí)當(dāng)今無(wú)線通信的技術(shù)及發(fā)展，我在圖書(shū)館、互連網(wǎng)上查閱了大量的相關(guān)知識(shí)。對(duì)現(xiàn)在通信類(lèi)設(shè)備的工業(yè)制造有了較實(shí)際的認(rèn)識(shí)，并對(duì)部分流行的通信類(lèi)芯片有了一定的了解?；就瓿闪吮敬握n程設(shè)計(jì)任務(wù)。 謝 辭 本課題在選題及研究過(guò)程中得到秦偉老師的悉心指導(dǎo)，感謝秦偉老師把我?guī)нM(jìn)一個(gè)新領(lǐng)域——無(wú)線射頻通信這個(gè)行業(yè)。秦老師一絲不茍的作風(fēng)，嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的態(tài)度，踏踏實(shí)實(shí)的精神，使我受益匪淺、終身難忘，雖歷時(shí)3個(gè)星期，卻給以終生受益無(wú)窮之道。對(duì)秦老師的感激之情是無(wú)法用言語(yǔ)表達(dá)的。更要感謝我的同學(xué)，在課設(shè)中幫我排憂解難的同學(xué)以及舍友對(duì)我學(xué)習(xí)、生活的關(guān)心和幫助。使我在學(xué)習(xí)過(guò)程中能夠迎

39、難而上，最終取得學(xué)業(yè)上的進(jìn)步和成功。 參考文獻(xiàn) [1] 李群芳，張士軍，黃建．單片微型計(jì)算機(jī)與接口技術(shù)[M]．北京：電子工業(yè)出版社，2008 [2] 胡燁.姚鵬翼.Protel 99se電路設(shè)計(jì)與仿真教程[M]．北京: 機(jī)械工業(yè)出版社，2005 [3] 閻石． 數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)[M]．北京：高等教育學(xué)出版社，2006 [4] 王衛(wèi)東．模擬電子電路基礎(chǔ)[M]．西安：西安電子科技出版社，2006 [5] 郭兵．SOC技術(shù)原理應(yīng)用[M]．北京：清華大學(xué)出版社，2006 [6] 李文仲，段朝玉．CC11

40、10/CC2510無(wú)線單片機(jī)和無(wú)線自組織網(wǎng)絡(luò)入門(mén)與實(shí)戰(zhàn)[M]．北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2008 [7] 夏季強(qiáng)，沈德金．單片機(jī)實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐教程[M]．北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2001 [8] 郭天祥．新概念51單片機(jī)C語(yǔ)言教程[M]．北京：電子工業(yè)出版社，2009 附 錄 電路原理圖 PCB圖 tgKQcWA3PtGZ7R4I30kA1DkaGhn3XtKknBYCUDxqA7FHYi2CHhI92tgKQcWA3PtGshLs50cLmTWN60eo8Wgqv7XAv2OHUm32WGeaUwYD

41、IAWGMeR4I30kA1DkaGhn3XtKknBYCUDxqA7FHYi2CHhI92tgKQcWA3PtGZ7R4I30kA1DkaGtgKQcWA3PtGZ7R4I30kA1DkaGhn3XtKknBYCUDxqA7FHYi2CHhI92tgKQcWA3PtGshLs50cLmTWN60eo8Wgqv7XAv2OHUm32WGeaUwYDIAWGMeR4I30kA1DkaGhn3XtKknBYCUDxqA7FHYi2CHhI92tgKQcWA3PtGZ7R4I30kA1DkaGtgKQcWA3PtGZ7R4I30kA1DkaGhn3XtKknBYCUDxqA7FHYi2CHhI92t

42、gKQcWA3PtGshLs50cLmTWN60eo8Wgqv7XAv2OHUm32WGeaUwYDIAWGeR4I30kA1DkaGhn3XtKknBYCUDxqA7FHYi2CHhI92tgKQcWA3PtGZ7R4I30kA1DkaGtgKQcWA3PtGZ7R4I30kA1DkaGhn3XtKknBYCUDxqA7FHYi2CHhI92tgKQcWA3PtGshLs50cLmTWN60eo8Wgqv7XAv2OHUm32WGeaUwYDIAWGMeR4I30kA1DkaGhn3XtKknBYCUDxqA7FHYi2CHhI92tgKQcWA3PtGZ7R4I30kA1DkaGtgKQc

43、WA3PtGZ7R4I30kA1DkaGhn3XtKknBYCUDxqA7FHYi2CHhI92tgKQcWA3PtGshLs50cLmTWN60eo8Wgqv7XAv2OHUm32WGeaUwYDIAWGMeR4I30kA1DkaGhn3XtKknBYCUDxqA7FHYi2CHhI92tgKQcWA3PtGZ7R4I30kA1DkaGtgKQcWA3PtGZ7R4I30kA1DkaGhn3XtKknBYCUDxqA7FHYi2CHhI92tgKQcWA3PtGshLs50cLmTWN60eo8Wgqv7XAv2OHUm32WGeaUwYDIAWGMeR4I30kA1DkaGhn3XtKknBYCUDxqA7FHYi2CHhI92tgKQcWA3PtGZ7R4I30kA1DkaG