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1、 毕业设计(论文)说明书题 目： 多路无线遥控开关设计 题目类型： 理论研究 实验研究 工程设计 工程技术研究 软件开发2010 年 6 月 31 日摘 要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，可以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。无线电遥控器是利用无线射频信号对远方的各种机构进行控制的遥控设备，本文针对拥有多种家用电器的现代化家庭，设计了一套能够控制多路用电器的无线遥控开关。这是一款基于 CC1101 通信模块的简单无线电遥控系统，该系统由发射模块和接收模块组成，
2、以 C8051F310 单片机为核心，以单片机应用技术、无线收发技术为理论基础，实现数据的无线收发及状态的显示。该无线遥控开关电路可控制八路开关，可在中短距离（30 米）内，无需对准用电器按一按遥控器按钮，即可实现多路遥控电源电路接通与断开的目的，不仅适用于一般家庭，而且也适合于各大宾馆、饭店、豪华别墅等场所使用。经过试验验证，该无线遥控开关操作方便，工作可靠，符合设计要求。研究成果对促进家居电器的智能化具有重要意义。关键词： C8051F310；CC1101；无线电；遥控IAbstractRadio frequency technology as this centurys most pro
3、mising 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 data, high precision,ability to adapt to the environment,strong anti-jammin
4、g,quick operation and many other advantages.Radio remote control is the use of radio frequency signals to the distant remote control of various agencies equipment, this paper has a variety of modern home appliances, designed to control the multiple use of a wireless remote control electrical switch.
5、 This is a communication module based on the simple CC1101 radio remote control system, the system consists of transmitter module and receiver modules, with C8051F310 MCU core, SCM applications,wireless transceiver applications based on the theory, wireless transceivers for data and status display.
6、The wireless remote control switch circuit can control eight-way switch, in the short-range ( 30 m), do not align with the electrical click the button on the remote control, a multi-channel remote control can be connected and disconnected power supply circuit purposes, applies not only to ordinary f
7、amilies, but also for major hotel,hotel,luxury villas places such as the use.After experimental verification, convenient operation of the wireless remote control switch, Reliable, Meet the design requirements. Research on the promotion of intelligent home appliances is important.Key words: C8051F310
8、; CC1101; Radio; Remote control II目 录引言 11 设计任务分析11.1 设计要求 11.2 课题研究背景和意义11.3 课题研究的内容和方案论证22 无线遥控概述22.1 无线电遥控技术22.2 无线电遥控技术的发展42.3 无线电遥控器的应用53 硬件电路的设计73.1 C805lF310 微控制器73.2 CC1101 通信模块的设计103.2.1 CC1101 模块简介103.2.2 基于 CC1101 的射频电路 PCB 设计123.3 矩阵键盘的设计143.4 电源电路的设计153.5 硬件电路的焊接174 电路模块的对接184.1 通信距离的测试
9、184.2 无线通信模块的程序设计与实现204.2.1 CC1101 的配置方式204.2.2 CC1101 重要参数配置214.3 单片机与 CC1101 的 SPI 接口225 软件设计245.1 软件设计相关技术245.2 CC1101 无线收发程序设计 256 系统验证276.1 发射和接收276.2 电路调试297 结论32谢辞34参考文献 35III附录 36 第 0 页 共 41 页0 引言近些年信息通信领域中，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。目前，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
10、离无线数据传输技术在工业、民用等领域得到应用广泛。无线数据传输系统结构微功率短距离无线数据传输技术作为一种无线通信实用技术，一般使用单片射频收发芯片，加上微控制器和少量外围器件构成专用或通用无线通信模块，只要依据命令字进行操作即可实现基本的数据无线传输功能。一个简易无线传输系统可以由微控制器，单片射频收发芯片以及少量外围和显示设备等构成，本课题主要研究的是由 C8051F310 单片机最小系统和 CC1101 无线通信模块组合而成的多路无线遥控器。1 设计任务分析1.1 设计要求设计实现多路无线遥控开关，对室内范围内的受控对象进行无线遥控，通信利用无线射频芯片 CC1101 实现，工作频率 4
11、33MHz，遥控距离 10m 以上。可以对家庭、办公室、商场、酒店、医院、仓库等场所的灯具照明控制和类似用途电器的控制，也可以实现隔墙遥控，在房间可遥控客厅的灯具等。要求与数据：（1）工作频率 433MHz；（2）遥控路数不少于 8；（3）遥控距离 10m 以上；（4）受控对象：灯具和家用电器。1.2 课题研究背景和意义随着现代通信技术的飞速发展，近距离无线通信技术呈现出良好的发展势头。受到越来越多人的关注。因为在现实生活中存在着许多这样的应用情况，系统需要实时传输小量的突发信号，当然传统的无线通信技术虽然能够满足要求，但免不了存在成本高，体积大，功耗大的问题，这时成本小，体积小，功耗低的短距
12、离无线通信技术就发挥了它的优势，尤其在传统无线通信系统难于或者不便于覆盖到的区域，短距离无线通信技术可以在近距离范围内实现相互通信或相关操作。无线数据传输系统已成为当今通信业乃至整个信息业的热点，广泛应用于无线遥控、报警、无线局域网、军事通信等范围，具有一定的实际应用价值。通常情况下，单片机在获取数据后，还需要将数据传送出去。有线数据传输依赖于有线的线路，例如采用有线的串、并行总线、I2C 总线、CAN 总线等。有线的线路具有成本比较高、维护不方便等缺点。无线数据传输是在有线数据传输的基础上发展起 第 1 页 共 41 页1 来的，而无线数据通信则是通过发射模块和接收模块来传送数据的，具有不占
13、空间、成本低、可靠性高、维护方便及传输过程中的干扰小等优点，提高了传输过程中的可靠性。本系统是基于单片机的无线遥控器，它以高可靠性、高性价比，在工业控制以及无线智能家居领域得到了广泛的应用。1.3 课题研究的内容和方案论证该设备由处理单元、发射模块、接收模块、外接电路等构成。当发射模块发出信号时，接收模块对应的开关就会执行相应的操作，以 LED 灯的亮灭来显示开关的状态。（1）处理单元：对比了 51 系列和 C8051 系列单片机的各项性能指标后，选择兼容性较好，性能稳定的 C8051F310 单片机作为处理单元，该单片机系统工作电压为 2.7V3.6V 之间。（2）发射和接收装置：无线收发单元选用 CC1101 射频芯片。CC1101 与单片机采用 SPI 接口连接，该芯片体积小，功耗低，数据速率支持 1.2500 kbps 的可编程控制，可以工作在 915 MHz、868
