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
摘要 语智能抄表系统是利用当代微机技术、数字通讯技术与计量技术的完美结合，集能耗计量、数据采集、数据处理于一体，将城市居民能耗信息与综合处理相结合的系统。该系统使公用事业部门及物业管理部门从根本上减轻人工上门抄表的繁杂劳动。准确而便捷的收费系统，既可节省人力，又可减少相关事业部门与客户之间的纠纷，不但能提高管理部门的工作效率，也适应了现代用户对缴费的新需求。 本文充分利用了居民住宅现有的电表资源和通讯资源，借助RS-485通讯的便利，建立了集底层电表层、中层数据集中层以及上层上位机的人机界面管理一体的智能远程抄表系统。该系统选用了单片机作为中央处理单元，具有硬件简单、功能强大、可移植性强、安装及维护方便、环境适应能力强、成本较低等特点。但是，由于条件和测试手段的限制，本系统还需要在实用环境进行检验，针对使用过程中出现的硬件和软件问题来进行系统升级，最终实现硬件和软件的固化，形成比较成熟的抄表系统产品。 虽然论文作了大量的研究设计工作，但整个远程抄表系统的设计是一个相当大的系统工程，由于时间和条件限制，论文只作了其中一部分研究工作，仍存在一些问题需要今后去研究解决。随着技术工作者的不断努力，不久就会有更趋完善的方案的出现。 本文提供了一种基于GPRS网络的电表远程自动抄表系统设计原理和实现方案，简要介绍了GPRS技术的基本知识，描述了GPRS无线传输应用于电表远程抄表的实现方法。通过实际应用，获得了理想的效果。 关键词：GPRS；DTU；Internet；电表
目录 摘要..................................................................................................................................... I 引言 (3) 第一章系统组成 (4) 1.1数据中心主站 (4) 第二章产品功能 (6) 第三章抄表方法 (8) 3.1 居民用户抄表系统 (8) 3.2 大集团用户抄表系统 (8) 第四章系统功能 (10) 第五章技术指标 (11) 第六章变电站抄表系统 (12) 第七章组网实施 (13) 第八章系统安全 (15) 8.1 IP 过滤技术 (15) 8.2 身分授权和密码认证体系 (15) 8. 3 数据安全加密通道 (15) 第九章抄表系统管理软件设计 (15) 9．1系统要求及功能结构 (15) 9.2 Client／Server结构 (16) 9.3 SOL Server数据库 (17) 9.4用VisuaI C++开发SOL Server (17) 9.5数据库系统的设计原则 (18) 9.6Autometer数据库的设计 (18) 第十章通讯的实现 (22) 结束语 (23) 参考文献 (24)
nRF2401无线收发系统设计 一 实验目的 培养基本实验能力和工程实践能力，通过实验锻炼基本实验技能，使同学们掌握单片机的基本工作原理和单片机系统应用设计的技能，掌握单片机的简单编程方法以及调试方法，并能应用于电子系统设计中，提高同学们对综合电子系统的设计能力，加深对无线通信系统理论知识的理解，增强工程实践能力，培养创新意识，提高分析问题和解决问题的能力。 二 实验基本要求 （1）正确使用电子仪器； （2）根据项目设计要求能够进行单片机系统硬件电路设计和软件编程； （3）学会查阅接口电路手册和相关技术资料； （4）具有初步的单片机电路硬件和软件分析、寻找和排除常见故障的能力； （5）正确地记录实验数据和写实验报告。 三 实验器材 万能板、单片机、nRF2401无线收发模块、液晶屏、晶振、按键、发光二级管、开关、电容、电阻、5V 电源适配器、导线、万用表、电烙铁、焊锡。 四 GFSK 调制解调原理 4.1 调制 频移键控方式，幅度恒定不变的载波信号频率随着调制信号的信息状态而切换，通常采用的是二进制频移键控，即载波信号频率随着数据信息码的“0”、“1”变化进行切换。根据频率变化影响发射波形的方式，FSK 信号在相邻的比特之间，呈现连续的相位或不连续的相位。一种常见的二进制FSK 信号产生方法是根据数据比特码是“0”还是“1”，在两个振荡频率分别为 c d f f +和 c d f f -的振荡器间切换，这种FSK 信号的表达式为： []()()2π() 0FSK H c d b S t v t f f t t T == +≤≤ （二进制1） []()()2π() 0FSK L c d b S t v t f f t t T == -≤≤ （二进制0） c f 和d f 分别代表载波信号频率和恒定频率偏移，而b E 和b T 分别表示单比特能量和比 特周期。这种方法产生的波形在比特码“0”，“1”切换时刻是不连续的，这种不连续的相位会造成诸如频谱扩展和传输差错等问题，信号的功率谱密度函数按照频率偏移的负二次幂衰落，在无线系统中一般不采用这种FSK 信号，而是使用信号波形对单一载波振荡器进行调制，这样FSK 信号可以表示如下： [ ]()2π()2ππ()t FSK c c S t f t t f t h m d θττ-∞??=+=+???? ? 上式中，h 是频率调制系数，定义为2/b b h f R =，b R 为比特率，尽管调制波形()m t 在“0”和“1”比特间转换时不连续，但是相位函数()t θ是与()m t 的积分成比例，所以是连 续的，大部分信号能量集中在以载波频率为中心的主瓣范围，功率谱密度函数按照频率偏移的负四次幂衰减。 为了进一步减小信号的频谱旁瓣，可以在前加入一级高斯滤波器，高斯滤波器的传递函
摘要 关键词：声源定位；传感器阵列；无线数传；串行通信接口 声源定位就是利用声波的传输特性，来确定发声对象的空间位置的技术。被动声源定位一般采用声传感器阵列来探测声信号达到各阵元的时间差，由此推算出声源距坐标基点的距离和方向角。本文介绍了声源定位系统的工作原理、系统组成及传感器阵列与微机无线通信的实现，设计了传声器阵列模块（包括时延差计算系统）、无线传输模块及微机通信模块，并完成了相关的电路设计和连接。
ABSTRACT Keyword: Acoustic Emission Source Location；sensors’ array；wireless transmission；serial communications interface Acoustic Emission Source Location (AESL) is a technology which uses the transfer characteristic of sound wave to locate the space position of acoustic emission source. Passive AESL generally uses acoustic sensors’array to detect the time difference of acoustic signal arrive each array element, then calculate the distance and direction angle from acoustic emission source to origin of coordinates. In this paper, the author introduces the operational theory and the composition of AESL system, then realizing the communication between the acoustic sensors’array and the microcomputer. Acoustic sensors’array module (including the time difference computing system), wireless transmission module and microcomputer communication module are designed. The circuit designing and connecting have also been accomplished.
AMR-GPRS 大口径水表无线抄表系统设计方案（光电直读式） 淄博xx电器有限公司
第一章AMR直读式抄表系统介绍 一、概述 AMR型智能抄表网络系统是总线制智能抄表系统产品，它由表单元、链路单元、GPRS 集中器、装载有AMR智能抄表系统管理软件的主控机三部分组成。其中表单元包括光电直读水表。链路单元包括：AMR-JZ-GPRS 型集中器。该系统可在最大程度上简化用户的操作，实现真正意义上的足不出户、智能在线抄表并监测水表的运行状态。 二、系统构成 2．1、系统架构 AMR-GPRS直读式集中抄表管理系统由三级网络组成，从下至上分别是读数转换层（表单元）、数据集中层和管理层（主控机）。 读数转换层 读数转换层的作用是把各种计量表上计数器的显示值转换成与其对应的读数，并传送给上层设备（集中器）。该层的主要设备是各种光电直读式远传计量表。 数据集中层 数据集中层的作用是定时读取和储存下属各表计的数据及传递实时操作命令。该层的主要设备是集中器。 管理层 管理层的作用是对整个系统所采集的数据进行处理、储存，并提供查询、打印等功能。该层的主要设备是电脑、打印机等。 AMR-GPRS智能抄表网络系统的通讯链路基于RS485总线架构，由主干、中继、扩展三级网络构成，系统组网图如下所示。
主控机：在主控机上安装JSAMR型智能抄表系统管理软件，由该系统软件发出抄表指令，GPRS集中器做出相应的响应，完成抄表任务。该系统因采用不同型号的GPRS集中器，而要求主控机的硬件配置亦不同，以下列出主控机的基本配置。 主要参数：Windows2000以上服务器版操作系统，40G硬盘，2GRAM，1个RS232端口（GPRS集中器时用）。 2．2、通信方式 AMR-GPRS直读式集抄系统在组成结构上类似于集散式控制系统，其数据通信由上中下二个层次组成(见图2)。上层通信是指集中器与主站电脑之间的通信，下层通信是集中器与其下属直读表之间的通信。这二层通信在物理结构上相互独立，对通信方式、传输介质、传输速率的要求各不相同，下面分别予以介绍。
1 引言 伴随着短距离、低功率无线数据传输技术的成熟，无线数据传输被越来越多地应用到新的领域。与有线通信方式相比，无线通信以其不需铺设明线，使用便捷等一系列优点，在现代通信领域占重要地位。 但以往的无线产品存在范围和方向上的局限。例如，一些无线产品在使用时，无法将信息反馈给控制者；还有一些无线产品不能很好地显示参数或状态信息，如果能在系统中增加一块小型液晶显示电路，产品不仅能向用户显示其状态或状态的改变，而且可以大大降低成本。正如人们所发现的，只要建立双向无线通信-双工通信并且选择成本低的收发芯片，就会出现许多新应用。 本次设计主要是利用无线收发电路，加上单片机控制与液晶显示制成一套完整的数据收发系统。考虑到目前市场上的一些需求，设计的主要要求是方案成本低，体积小，低功耗，集成度高，尽量无需调外部元件，传输时间短，接口简单。nRF401是国外最新推出的单片无线收发一体芯片，它在一个20脚的芯片中包括了高频发射、高频接收、PLL合成、FSK调制、多频道切换等功能，并且外围元件少，便于设计生产，功耗极低，集成度高，是目前集成度较高的无线数传产品，它为低速率低成本的无线技术提出了解决方案。 2 无线数据收发系统 2.1 系统组成 无线数据传输系统有点对点，点对多点和多点对多点三种。本系统由于实际应用的需要，接收器和数据终端之间的数据传输通过nRF401进行，构成点对点无线数据传输系统。整个系统中，两数据终端之间的无线通信采用433MHz的频段作为载波频率，收发通过串口通信。 无线数据收发系统可以分为无线收发控制电路、单片机控制电路、显示电路和按键电路四部分组成，系统原理如图2-1所示： 图2-1 无线数据收发系统原理图
MSM6948无线数据传输系统的实现 从我国目前情况来看，广泛应用的大量VHF/UHF电台多为模拟话音电台，通信手段仍以短波、超短波话音通信为主，不能适应当前数字化数据传输的要求，限制了现在众多的电台发挥更大的作用。本文提出了一种方案，利用无线调制解调器芯片MS M6948做成的MODEM与电台的话音接口连接，同时还可与主控计算机或其他具有标准RS-232接口的数据设备相连，从而实现数据通过现有的电台进行无线传输，有效地利用了现有设备，在一定程度上满足了日益增长的高速数据传输的要求. 系统总体框图及其原理 系统框图如图1所示，作为数据的双向传输系统，每一方都必须具有数据的发送和接收功能，因此通信双方的结构是等价的。它们都是由RS-232电平转换电路、单片机电路、无线调制解调器和超短波电台组成的。计算机发送数据时，首先由RS-232电平转换电路将计算机串口发送数据的RS-232电平转换为单片机所能接收的TTL电平，单片机接收到数据后，在单片机的控制下将数字信号送入无线调制解调器芯片进行调制，调制后的模拟信号送往超短波电台的发送语音通道，并由超短波电台发射出去。接收方的超短波电台收到发射方的发射信号后，电台内的鉴频输出端将输出恢复后的模拟信号，此信号送到调制解调器芯片，解调出数字信号，将此信号送入单片机进行处理，在单片机的控制下，将收到的数字信号依次经RS-232电平转换电路将TTL电平转换为计算机串口所需的RS-232电平，并由计算机对收到的信号进行处理. 图1 系统框图 硬件电路设计 在硬件电路中，单片机是整个系统的核心，它决定了整个系统的总体结构和可升级能力。在本系统中，单片机采用ATMEL公司的AT90系列单片机AT90S8515。无线调制解调器采用OKI公司的MSM6948芯片，RS-232电平转换电路采用MAX232。由于M AX232的应用已相当普遍，在此不再赘述。下面主要介绍AT90S8515及MSM6948的特性以及具体的电路实现方法。 AT90S8515的特点 ATMEL 公司的90系列单片机是增强RISC内载FLASH的单片机，具有运行速度快、功耗低等特点。AT90S8515内含8K字节F LASH存储器和512字节SRAM，在一般情况下无需扩展外部程序存储器和数据存储器。它还具有高保密性，程序存储器FLASH 具有多重密码锁死(LOCK)功能，绝不可能泄密。在对程序存储器FLASH编程方面，可通过SPI串行接口或一般的编程器进行重新编程，因而可对用AT90S8515组成的系统进行在系统编程 (ISP-In System Programming)，给新产品的开发、老产品升级和维护带来极大的方便。 MSM6848的特点及工作原理 MSM6948采用MSK调制方式、单5V供电、片内开关电容滤波、低功耗CMOS技术，具有内部晶振电路、传输速度为1200bps，原理框图如图2所示。
电表自动抄表系统设计 1．自动抄表系统研究的目的和意义 自动抄表系统研究的目的和意义十分广泛，对用电管理部门而言，主要体现在如下几个方面： （1）有利于减轻传统人工抄表工作的劳动强度； （2）有利于提高抄表工作的效率； （3）有利于用电数据的有效存储和历史数据的快速查询； （4）能够实现用电数据的自动统计分析，用电管理部门能够及时掌握电网供电状况以及负载的变化情况，有利于提高配电管理和电网改造决策的科学性； （5）有利于实现用电管理的规范化和标准化； （6）能够实现用电标准的动态制定，有利于提高用电收费管理的科学性与合理性；（7）顺应历史发展的需要，应用电子与计算机技术实现自动抄表，有利于提高用电管理部门的管理与决策水平； （8）有利于国家对用电管理部门的统一集成。 采用计算机自动抄录用户电表数据、自动计费报表时用电管理发展的必然趋势。针对普通用户开发一个经济适用、可靠的自动抄表系统，可以增强用电管理部门用电经营管理的效率，提高配电管理与决策的科学性，减少人力资源的浪费。另外利用抄表系统自动传输和记录电表数据，吐过遇到用电收费纠纷，还可以实时查验和查询历史用电数据。这样是我国公用事业的收费工作方式得到有效改善。 抄表系统的研制成功，必将带来一定的经济效益和社会效益。 2.国内外发展现状 国内发展： 随着微电子技术、计算机技术及现代通讯技术的发展，研究电表自动抄表系统便提到日程上来了。而且，由于计算机技术和通讯技术的飞速发展，带动了工厂自动化、办公自动化和家庭自动化的发展，而电表自动抄表系统正是趋于大力法杖中的智能建筑、楼宇自动化的重要组成部分，是家庭自动化的必然，因而日益受到关注。国内外在这方面都正在大力发展开发研制工作。 国外发展： 国外如以色列尤尼克（Unique）技术公司开发的集中抄表系统，利用现有的电网和电表，一电力线作为信息传递媒介，建立数据采集通讯系统，通过电力线载波技术将信息远距离传送。而由英国自动化仪表公司本部策划、组织，杭州沃特电器有限公司研制的IC 系列电表，可按用户需要装上通讯接口，利用RS485标准接口、零电压脉冲继电器输出或4-20mA线性输出进行远程监测。德国D-Tech公司则为此专门开发了SMI专用模块，用于
毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。 作者签名：日期： 指导教师签名：日期： 使用授权说明 本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。 作者签名：日期：
学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名：日期：年月日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 涉密论文按学校规定处理。 作者签名：日期：年月日 导师签名：日期：年月日
无线数据传输系统设计 无线数据传输系统设计 作者：xxx 摘要：介绍无线数据传输系统的组成、AT89C51单片机串行口的工作方式及其与无线数字电台接口的软硬件设计与实现方法。 一般的数字采集系统，是通过传感器将捕捉的现场信号转换为电信号，经模/数转换器ADC采样、量化、编码后，为成数字信号，存入数据存储器，或送给微处理器，或通过无线方式将数据发送给接收端进行处理。无线数据传输系统就是一套利用无线手段，将采集的数据由测量站发送到主控站的设备。 关键字：无线数据传输，A T89C51单片机，模/数转换器，ADC采样，采集，信号 【Abstract】: Introduction of wireless data transmission system components, AT89C51 Serial port works and wireless digital radio interface with the hardware and software design and implementation. Digital acquisition system in general, is to capture the scene through the sensor signal is converted to electrical signals by analog / digital converter ADC sampling, quantization, encoding, in order to digital signals into data memory, or sent to the microprocessor, or send the data wirelessly to the receiver for processing. Wireless data transmission system is kind of a use of wireless means, to collect the data sent by the stations to the master control station equipment. 【Key words】: Wireless data transmission，AT89C51 Microcontroller，A / D converter，ADC sampling，Collection，Signal
简易无线通信系统(T-1题) 一、任务: 设计并制作一个简易无线通信系统. 二、要求: 1、基本要求: (1)发射频率在1～40米Hz 任选,调制方式A米/F米任选; (2)自制正弦波信号源,峰峰值1V ,频率400～600Hz可调; (3)输出功率小于20米W(在标准50Ω假负载上); (4)接收距离不小于5米(输入信号为1V、500Hz正弦波,输出信号无明显失真); 2、发挥部分: (1) 接收机能显示接收输出信号的频率; (2) 发射端可控制接收机输出直流电压变化(1～3V)及显示该电压值; (3) 增大接收距离大于10米(输入信号为1V、500Hz正弦波,输出信号无明显失真); (4) 其他的创新和发挥. 三、评分标准: 项目满分 基本要求 100 设计与总结报告:方案比较、设计与论证、理论分析与计 算、电路图及有关设计文件、测试方法与仪器、测试数据 与测试结果的分析. 50 实际制作完成情况50 发挥部分 50 完成第(1)项15 完成第(2)项15 完成第(3)项15 完成第(4)项 5 总分50 无线LED控制器的制作(T-2题)
一、 任务 设计并制作一个采用无线控制方式(红外、超声波、射频等任一种)来实现控制8路LED 灯的无线控制器,系统如下图所示: 要求 (一)基本要求 (1)可实现无线控制八路LED 灯(键盘控制任意一路LED 灯的亮、灭、左循环、 右循环); (2)使该控制器具备密码保护功能,当输入正确的密码后方能对键盘进行控制,反 之控制器发出报警; (3)设计控制距离以使用者为中心,圆半径距离设定在5米内均可接收. (二)发挥部分 (1)可实现LED 灯的分级亮度控制; (2)可实现测量无线LED 控制器的电源电压V,当V 下降到(7/8)V 时, 8路LED 有7个亮、满格电压V 时8路LED 全亮; (3)设计控制距离以使用者为中心,圆半径距离设定在1米内、5米内、10米内 三档可设置,且每档设计控制距离的实际测量不能超出所要求的距离; (4)有其他的创新和发挥. 三、评分标准
远程抄表系统 设 计 方 案
目录 5 二、 (6) 三、 (9) 四、产品实物图 (10) 五、DCGLW2-TQ201R型无线采集器 (10) 六、远程抄表管理中心软件说明 (10)
一、系统概况 随着供电自动化以及城乡电网改造的不断深入，涉及到千家万户和用电大户的电能量管理和抄表计费已成为电力部门关心和重视的热点问题，尽管目前已有通过各种有线，红外，无线等通讯方式，对电能量进行管理和各种表计数据进行抄录，但在具体应用和项目实施过程中，都遇到数据抄录不稳定，施工困难，费用高昂等问题。 我公司长期从事电力自动化，GPRS远程数据通讯等产品的研制和开发，针对目前电力部门电能量管理和表计数据抄录，远程编程、校时存在的问题，提出了GPRS远程电能量管理和表计数据抄录系列方案，采用先进的计算机网络技术和无线数据通讯技术，完成各种数据和控制信号的双向传输。本系列方案在同龙电、三星、恒通、威胜、浩宁达、华立、ABB、斯伦贝谢的产品配套使用，以及电力自动化项目改造过程中，获得用户广泛好评。 我公司采用了业内最先进的GPRS技术、及主研制的三级自动中继路由电台、与国内多家电表厂家合作推出了基于GPRS远程抄表系统，有着性能可靠、运行费用低廉、功能齐全的优点。已经在国内多家电业局开通运行，反映良好。
二、GPRS远程抄表系统方案 GPRS远程抄表系统是针对电表的抄表工作而设计的一个大规模的远程抄表通讯网络系统。它溶合了业内最先进的GPRS技术，结合了本公司多年来GPRS远程抄表的经验，以及多年来的GPRS数据传输经验，是一套造价及运行费用低廉、组网方便、可扩展性强的大型GPRS远程抄表系统。该系统由中心数据后台计算机、中心后台软件、中心数据库服器、GPRS 服务器、DCGL321-ZPG8201型电能采集终端、带RS485接口的电能表、以及手抄器。 该GPRS远程抄表系统适用于对一个城市区域或城市小区的电表进行全自动远程抄表管理。该系统具有组合灵活，扩充方便的特点，从而满足了用户的需求，真正地实现了智能网络抄表的科学管理。 该GPRS远程抄表系统是我公司根据当前电量使用和管理现状而开发的自动化管理系统，该系统突破了传统管理模式：人工抄表，手工输入计算机，再进行核算和收费的模式。而是利用无线网络进行底层数据传输（读表和控制）,这一技术的应用使工程的实施和维护变得非常简便、容易，同时构建系统的成本又可相对降低。管理中心的计算机可根据抄收到的原始数据，按需求产生相应的图表和统计报表，作为管理和计划调度的研究依据，另外也可与银行实行联网收费，从而从根本上解决了电费收缴工作自动化程度低，中间环节多，缴费不及时等问题。 1、采用新兴的GPRS作为各个区域之间的数据传输通道，使数据传输更 快。 GPRS采用先进的无线分组技术,将无线通信与因特网紧密结合，带您跨入无线互联网的崭新时代。GPRS的引入，无需更换手机号码，不会影响原有手机、原有业务的使用；她作为一种先进的、全新的无线网络承载手段，全面提升无线数据通信服务。 GPRS在GSM基础上发展起来的一种分组交换的数据承载和传输网络，与原有的GSM相比，具有时尚前卫，令人耳目一新的优势： ?永远在线：只要激活GPRS应用后，将永远保持在线，不存在掉线问题；类似于一种无线专线网络。 ?按量计费：虽然可以保持永远在线，但不必担心费用问题；因为只有产生通信流量时才计费。她是一种面向使用的计费，计费方式更加科学合理。目前传输1000个字只需要3分钱。 ?快速登录：全新的分组服务，无需以往长时间的拨号建立连接过程。
毕业论文（设计） 题目：单片机无线传输系统设计完成人： 班级：11 学制： 专业： 指导教师： 完成日期：
目录 摘要 (1) 引言 (1) 1总体设计 (2) 1.1设计技术背景 (2) 1.1.1 AT89S51单片机简介 (2) 1.1.2 AT89S51主要功能特点 (2) 1.2单片机无线数据传输原理 (3) 1.2.1 单片机无线数据传输原理概述 (3) 1.2.2 无线数据传输常用编码方式 (3) 1.2.3 无线数据传输解码 (5) 1.2.4 无线数据传输调制和解调 (6) 2无线数据收发模块 (7)
2.1无线收发模块nRF905简介 (7) 2.2 nRF905无线模块特点 (7) 2.3 工作模式及芯片结构 (7) 3系统软硬件设计 (8) 3.1 硬件设计 (8) 3.1.1 概述 (8) 3.1.2 电路原理 (9) 3.1.3 SPI接口配置 (9) 3.2 软件设计 (12) 3.2.1 概述 (12) 3.2.2 发射程序 (13) 3.2.3 接收程序 (17) 4结束语 (21) 参考文献 (22) Abstract (23)
单片机无线传输系统设计 作者： 指导教师： 摘要：当今社会发展迅速,人们迫切的期望能随时随地、不受时空限制地进行信息交互。当今的各种智能化控制系统也离不开数据信息的传输。其中，无线数据传输是区别于传统的有线传输的新型传输方式，系统不需要传输线缆、成本低廉、施工简单。现在，有很多的电器产品(如一些家用电器)的操作控制也都采用了无线数据传输方式，一些无线数据传输功能相对简单的电器产品，无线数据传输信号的接收识别往往采用与编码调制芯片配套的译码芯片。而无线数据传输功能比较复杂的一些电器产品，无线数据传输信号的识别与译码多采用单片机，其编码调制方法也有多种。本文介绍一种基于AT89S51单片机以及无线收发模块nRF905的无线数据传输方案，以及用单片机对其进行识别的程序设计方法，以供参考。 关键词：AT89S51单片机，nRF905模块，无线数据传输； 引言 当今的各种智能化控制系统,比如智能化小区部的无线抄表系统、门禁系统、防盗报警系统和安全防火系统等,工业数据采集系统,水文气象控制系统,机器人控制系统、数字图像传输系统等等,都离不开数据信息的传输。可以说,数据信息传输系统是各种智能化控制系统的重要组成部分。[1]在有线数据传输方式当中,数据的传输载体是双绞线、同轴电缆或光纤。在一些单片机监测系统中,数据采集装置是安装在环境条件恶劣的现场或野外。采集到的数据通信传输到手持终端, 然后通过手持终端送到后台机(PC机) 进行数据分析、处理。这样,数据采集装置与手持终端之间的数据传输需解决通信问题。若采用有线数据传输方式显然是不合适的。相比于传统的有线数据传输方式,无线数据传输方式可以不考虑传输线缆的安装问题,从而节省大量电线电缆,并且降低施工难度和系统成本,是一个很有发展潜力的研究课题。无线数据传输因其传输距离远和受障碍影响小而得到广泛应用，随着各种专用无线数据传输集成电路和无线数据传输发射和接收专用集成电路的不断涌现，使许多复杂的无线数据传输系统的设计变得愈来愈简单，而且工作稳定性可靠。本文介绍利用单片机以及发射/接收
科信学院 CDIO二级项目 设计说明书 ( / 第一学期) 题目 : 无线数据传输系统设计 专业班级 : 通信工程 学生姓名 : 学号 : 指导教师 : 贾少瑞 设计周数 : 1 周 设计成绩 : 1月8日
目录 1、引言 (2) 2、设计要求 (2) 3、概述 (2) 4、 CDIO设计目的 (3) 4.1 总体设计目的 (3) 4.2 无线数据传输系统 (3) 5、无线传输系统设计 (4) 5.1 无线数据传输系统 (4) 5.1.1 无线数据传输系统重要器件介绍 (4) 5.1.2 无线传输系统电路图 (6) 5.1.3发射模块图 (8) 5.1.4接收模块图 (8) 5.1.5发射模块电路图 (9) 5.1.6接收模块电路图 .................. 错误!未定义书签。 6、无线遥控开关的特点 (10) 7、设计总结 (11) 8、参考文献 (13)
1、引言 近十几年信息通信领域中发展最快、应用最广的就是无线通信技术。而无线通信技术又有着集成化、低功耗、易操作的发展趋势。当前一些只由微控制器和集成射频芯片构成的无线通信模块不断推出这 种微功率短距离无线数据传输技术在工业、民用等领域得到应用广泛。无线射频技术作为本世纪最有发展前景的信息技术之一已经得到业界 的高度重视。该技术利用射频方式进行非接触双向通信能够自动识别目标对象并获取相关数据具有精度高、适应环境能力强、抗干扰强、操作快捷等许多优点。 2、设计要求 利用315M无线发射头和315M无线接收头, 以及编解码芯片PT2262和PT2272设计实现一个无线遥控电器控制器能对电器( 电扇、电灯、电机等) 进行遥控控制其开和关, 每组要求设置的地址码不同, 进行 遥控式互不干扰。 3、概述 无线遥控器顾名思义就是一种用来远程控制机器的装置。现代的遥控器主要是由集成电路电板和用来产生不同讯息的按钮所组成。时至今日无线遥控器已经在生活中得到了越来越多的应用给人们带来了 极大的便利。随着科技的进步无线遥控器也扩展到了许多种类简单来说
（无线局域网场景） 一、PBL问题二： 试设计一个完整的无线通信系统物理层的传输方案，要求满足以下指标: 1. Data rate ：54Mbps, Pe<=10-5 with Eb/N0 less than 25dB 2. 20 MHz bandwidth at 5 GHz frequency band 3. Channel model ：设系统工作在室内环境，有4条径，无多普勒频移，各径的相对时延为：[0 2 4 6]，单位为100ns ，多径系数服从瑞利衰落，其功率随时延变化呈指数衰减：[0 -8 -16 -24]。 请给出以下结果： A. 收发机结构框图，主要参数设定 B. 误比特率仿真曲线（可假定理想同步与信道估计） 二、系统选择及设计设计 1、系统要求 20MHz带宽实现5GHz频带上的无线通信系统； 速率要求: R=54Mbps； 误码率要求: Pe <=10^ (-5)。 2、方案选取 根据参数的要求，选择802.11a作为方案的基准，并在此基础上进行一些改进，使实际的系统达到设计要求。 802.11a中对于数据速率、调制方式、编码码率及OFDM子载波数目的确定如表1 所示。
与时延扩展、保护间隔、循环前缀及OFDM符号的持续时间相关的参数如表2 所示。 关的参数 参考标准选择OFDM系统来实现，具体参数的选择如下述。 3、OFDM简介 OFDM的基本原理是将高速信息数据编码后分配到并行的N个相互正交的子载波上，每个载波上的调制速率很低(1/N)，调制符号的持续间隔远大于信道的时间扩散，从而能够在具有较大失真和突发性脉冲干扰环境下对传输的数字信号提供有效的保护。OFDM系统对多径时延扩散不敏感，若信号占用带宽大于信道相干带宽，则产生频率选择性衰落。OFDM的频域编码和交织在分散并行的数据之间建立了联系，这样，由部分衰落或干扰而遭到破坏的数据，可以通过频率分量增强的部分的接收数据得以恢复，即实现频率分集。 OFDM克服了FDMA和TDMA的大多数问题。OFDM把可用信道分成了许多个窄带信号。
电网自动抄表系统设计 摘要：基于对电表计量方法、功能的发展和各种通信方式在自动抄表中的应用，该文分析了针对变电站、工业大用户、配电变压器、居民台区等电力设备和用户的不同特点，可分别采用不同的通信方式、不同的采集终端，对其用电情况进行监测的可行性。文中涉及到近年来在电力系统使用的GPRS数据采集终端和低压载波技术在居民区抄表的应用，使电网监测的范围不再局限于变电站和城区主要线路上，具有广阔的应用空间和较高的实用价值，对于加强配电网的监测与管理，提高电力部门的生产经营水平和管理效率具有很大帮助。 关键词：自动抄表电子式电能表 GPRS无线通信低压载波 在用电管理方面，采用自动抄表技术，不仅能节约人力资源，更重要的是可提高抄表的准确性，减少因估计或誊写而造成账单出错，使供用电管理部门能及时准确获得数据信息。由于电力用户不再需要与抄表者预约上门抄表时间，还能迅速查询账单，故这种技术越来越受到用户欢迎。 1 电网自动抄表技术应用概况 电力公司自动抄表系统在技术应用上最初采用累计脉冲电量的方法。这种方法具有技术要求低，简单方便的优势，对所用电能表及采集装置要求不高，缺点是电能表脉冲必须不间断上传。若采集装置、通道及调度主站任何环节发生故障时，这段时间内所丢失的脉冲计数无法找回，易于造成电量漏计，只具有参考价值。 从建设110 kV侯集变电站起，电力公司改用采集电能表码的方法，这种方法对电能表及采集装置技术要求高，但因采集的是电能表的实时表码，不必时刻采集，不存在电量漏计的问题。近年来随着技术的发展和产品价格不断下降，已广泛应用于电力自动抄表系统。 最近几年郓城县工业大用户数量增加很快，但和配电变压器一样，由于地理位置分散，采集点多，使用的电能表种类繁多，且大多数不支持自动抄表功能，目前还没有实现自动抄表。和变电站不同的是，这些用户没有现成的通道，并且存在电能表和通道投资费用与收益问题。居民区自动抄表郓城县已有试点运行。 目前，电网只在变电站实现了自动抄表，且由于郓城电力公司变电站自动抄表功能是作为变电站综合自动化的一项附加功能而实现的，又因历时时间较长，且厂家众多，规约种类不一（郓城电力公司变电站现用电能表所用规约种类有威胜V4.0、威胜V4.1、国标645规约三种版本），故电能表的上传数据大多只是无功表码和有功表码，电能表可采集的其他电网数据如电压、电流、有功功率、无功功率、功率因数等并不能上传。 2 系统设计 虽然目前郓城电网抄表的范围小、功能单一，但我们要看到自动抄表广阔的发展空间和应用范围，在设计自动抄表系统时要充分考虑到其技术先进性、实用性、功能可扩充性。 2.1 电能表和采集装置选择 近年来，随着数字电子技术的飞速进步，电子式电能表的功能逐渐增多并日
无线通信射频收发系统设计研究 射频是一种特定频率的电磁波信号，它可以在自由空间中传播，射频通信技术具有宽频带、高信息容量、体积小、可用频谱多、干扰小等特点，在无线通信系统中应用广泛，日常生活中有线电视信号就是通过由射频通信系统传送的。射频收发系统处理线通信系统中信号的接收和发射，它位于无线通信系统的最前端，关系到通信的质量。研究射频收发系统工作原理优化其设计方案，可有效提高无线通信质量。 一、射频收发系统的构成及工作原理 射频收发系统根据它的应用目的和使用环境的不同，会有不同的组成部分。但从射频收发系统的工作原理来看，射频发射机、射频接收机、天线是系统的基本组成部分。（一）射频发射机的构成及工作原理。射频发射机是通过调制、功率放大、上变频、滤波等手段把低频的基本频带信号转换为对应的高频信号，并把处理后的信号经天线发出。天线、滤波器、数模转换器、调制器、混频器、放大器、本振器等组成射频发射机系统。调制器通过数字调制或模拟调制的方式将低频信号向高频段传播；本振器通过数字分频电路、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信号功率放大用以满足天线发射需要。（二）射频接收机的构成及工作原理。射频接收机主要作用是从天线接收的众多信号中选出基本频带所需的有用信号并放大。射频接收机的信号选择能力关系到信号的接收质量，影响无线通信射频收发系统的运行状况。射频接收机把天线接收到信号传送至低噪声放大器，通过两次下变频，将信号变为满足需要的基本频带信号。射频接收机主要性能指标要求包括：接收微弱信号的灵敏度要求，降低系统噪声系数要求，相似频率信号的选择能力要求及射频接收机接收信号大小比的动态范围要求，射频接收机的性能指标关系到无线通信射频收发系统运行质量。
无线通讯系统设计方案目录 1 概述 2 2 KT106系统技术优势 3 3 系统组成 4 4 传输平台 5 5 组网方式 6 6 设备部署 6 7 系统主要功能9
1概述 长久以来，国内外矿井的无线通讯技术一直停留在窄带低速范围内，普遍存在设备复杂、功能单一、无法复用通道，重复布线的问题。重庆分院在进行大量的前期调研、资料收集、分析研究总结的基础上，利用目前国内外成熟的Wi-Fi 技术，结合广泛应用的RFID技术，通过技术改进、本质安全设计，开发出了适应煤矿特殊环境的KT106矿井无线通讯系统。 KT106矿井宽带无线通讯系统作为新一代的矿井无线传输系统，采用Wi-Fi 与RFID技术相结合，在煤矿井下实现了通过一套系统实现语音和人员定位数据传输。是我院最新研究的产品。突破传统系统结构模式，无线通讯及人员定位共用一套传输线路，具有很高的性价比。系统网络结构将采用以工业以太网为主干的星型结合总线型的网络结构方案，以工业以太网交换机作为星型的中心点，基站之间采用串行连接方式。基站同时具有语音通信和定位功能，定位终端包括带定位功能的手机和专用的定位卡两种。系统采用本质安全供电的方式，使设备达到在回风巷道和工作面使用的安全等级和技术要求。 本系统通过配套的管理软件、工业以太网、PBX网关等设备，形成一套完整的以矿井工业以太环网为传输主干，无线信号进行空间覆盖的矿井无线通讯系统，使煤矿无线通讯技术跃上一个新的台阶，并处于国内外技术领先水平。 本系统是重庆研究院历时5年，经过不断探索和完善，为煤炭行业研制出了能够实现井下无线语音通话功能的最新技术装备，并能够24小时对煤矿出入井人员进行实时跟踪监测和定位，随时清楚掌握每个人员在矿井下活动轨迹，是煤矿最新一代安全生产管理系统。 KT106无线通讯系统结构如下：
河北工业大学实验设计报告书 题目：无线电报收发系统设计 （理论设计） 学院：信息工程学院 专业：电子信息工程 班级： XX 姓名： XXX 学号： XXXX 2012年12 月8 日
无线电报收发系统设计 1、引言 随着科学技术的不断发展，我们的生活越来越科技化。正是这些科学技术的进步，才使得我们的生活发生了翻天覆地的变化。 这学期，我们学习了《高频电子线路》这门课，让我对无线电通信方面的知识有了一定的认识与了解。通过这次的实验课程理论设计，可以来检验和考察自己理论知识的掌握情况，同时，将理论变成实践，更是能使自己加深对理论知识的理解，提高自己的设计能力。 1.1 发报机原理概述及框图 发报机的主要任务是完成有用的低频信号对高频载波的调制,将其变为在某一中心频率上具有一定带宽、适合通过天线发射的电磁波。 通常，发射机包括三个部分：高频部分，低频部分和功率发大器部分。高频部分为载波振荡器，载波振荡器的作用是产生频率稳定的载波。低频部分包括音频振荡器、音频放大器、发报电键。低频信号通过放大，在振幅调制器处获得所需的调幅信号，末级高频功率放大器进行信号发射。因此，末级为高频功率放大器和发射天线。发报机系统原理框图如图1.1所示。 图1.1 发报机系统原理框图 1.2 接收机原理概述及框图 接收机的主要任务是从已调制AM波中解调出原始有用信号，主要由输入电路、选频放大器、检波电路、滤波低频功率放大电路和喇叭或耳机组成。原理框图如图2所示。
输入电路和选频放大器把空中许多无线电信号选择其中一个并放大，送给检波电路。由检波器将调幅信号所携带的音频信号取下来，送给低频放大器。滤波低频放大器检波出来音频信号并进行放大。放大到其功率能够推动扬声器或耳机的水平。由扬声器或耳机将音频电信号转变为声音。 2、调幅发射机电路设计与工作原理 2.1 载波振荡器的设计 此次设计，主振荡器采用经典的克拉泼振荡电路，要求产生一个30MHz 的正弦波。该电路的稳定性较好，所以，其振荡器的频率也相对稳定。 图2.1 克拉泼振荡电路 图2.1为克拉泼振荡电路， L2为高频扼流圈，为集电极提供直流偏置；C4为旁路电容，保证晶体管的基极交流接地，直接接入LC 回路，减小损耗；极小的C3可以获得较高的频稳定度。 2.2 音频振荡器的设计 音频信号是一个低频信号，音频放大器被用作一个普通的低频放大器，放大到调制信号需要的幅值上。 图1.2 接收机系统原理框图