简易无线汉字传输装置

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1、简易无线汉字传输装置目录摘要.1 一系统方案选择与设计.2 1、系统核心的比较与选择.2 2、无线收发模块的选择与比较.2 3、液晶显示模块的选择与比较.2 二、系统的电路设计与实现.2 1、系统硬件的基本组成部分.2 2、主要单元电路的设计.3 三、系统的软件设计.5 四、系统测试.6 1、测试仪器.6 2、指标测试方法及测试数据.6 五、结论.6 附录.7摘要摘要本设计主要由 AVR 单片机，数据收发模块、键盘、液晶显示器等部分构成。采用 AVR 单片机 ATmega16 作为核心处理器，完成收发模块以及液晶显示控制。数据收发模块采用 CMOS 工艺的 TX-2B/RX-2B 收发芯片，具

2、有低功耗、低频率、传输距离远等特点，能够满足系统设计要求。本设计用 16*16 点阵 12864 液晶显示器对收发汉字进行显示，满足点阵传输的要求。系统实现了对 1080 个汉字在 3 米内以 27MHz 载波频率的无线传输，可支持无限次的循环发送、有限次循环发送、单次发送三种不同发送模式，使无线通信更人性化、智能化。关键词：ATmega16； TX-2B/RX-2B；液晶显示一系统方案选择与设计一系统方案选择与设计1、系统核心的比较与选择、系统核心的比较与选择方案一：采用 FPGA 作为系统核心。由于传输模块频率低于 30MHZ，相对于FPGA 处理高频信号有一定的遏制。而且 FPGA 内部

3、资源丰富，对存储量要求较小的设计性价比有所下降，因此，暂时不考虑此方案。方案二： 采用 ATmega16 单片机作为系统核心。ATmega16 是高性能低功耗的 8位 AVR 微处理器，由于其先进的指令集以及单时钟周期指令时间，ATmega16 的数据在资源利用方面有较高的合理性以及可行性。2、无线收发模块的选择与比较、无线收发模块的选择与比较方案一：采用 nRF401 无线收发芯片，nRF401 是 Nordic 公司研制的单片 UHF 无线收发芯片，工作在 433MHz ISM 频段。它采用 FSK 调制解调技术，抗干扰能力强，并采用 PLL 频率合成技术，频率稳定性好，发射功率最大可达

4、10dBm，接收灵敏度最大为105dBm，数据传输速率可达 20Kbps，工作电压在+35V 之间。它的缺点是传输距离太短，而且抗干扰性能偏差。如果在房间里通信，误码率很高且价格昂贵，故不考虑此方案。方案二：采用 CMOS 工艺的 TX-2B/RX-2B 收发芯片，降低了功耗，其中 SCDRX-2B 具有较强的识别能力，从而提高接收距离。3、液晶显示模块的选择与比较、液晶显示模块的选择与比较方案一：采用 1602 液晶来充当显示模块。该液晶显示器以其微功耗显示内容丰富，体积小，超薄轻巧等诸多优点，但是分辨率相对较低，故不考虑此方案。方案二：采用 12864 液晶充当显示模块。该液晶显示器是点阵

5、式液晶，可显示字符和汉字，性价比较高，应用非常广泛。二、系统的电路设计与实现二、系统的电路设计与实现1、系统硬件的基本组成部分、系统硬件的基本组成部分该系统由两个以 ATmega16 为核心的最小系统，一个键盘，一个无线发射模块 TX-2B，一个无线接收模块 RX-2B，两个 LCD12864 外围电路等组成。 （如图一、二所示）最小系统电路版集成了 ATmega16 和一些其他外围分立元件。ATmega16是一款高速八位单片机，具有先进的 RISC 结构，内部有非易失性程序和数据存储器，应用较为广泛。图一：无线发射模块图二、无线接收模块2、主要单元电路的设计、主要单元电路的设计2.1 TX-

6、2B 的无线数据传输发射机 发射机电路板由 TX-2B 芯片和各分立元件构成。TX-2B 无线发射模块则由振荡器、定时发生器、锁存电路、编码电路和输出逻辑组成。它是专为遥控玩具车设计的接收芯片，它采用 CMOS 工艺制造，工作电压范围 Vcc 在 1.55.0V,它的 CMOS 工艺保证了极低的功耗，另外具有独特的关机功能。发射功能模块主要负责数据包的生成和发送，这些功能都是由硬件电路自动实现。如图三所示：LCDATmega16键盘TX-2BLCD 接收汉字ATmega16调制RX-2B解调图三：无线传输与调制电路 2.2 RX-2B 无线数据传输接收机接收机由 RX-2B 芯片和各分立元件构

7、成。RX-2B 则由振荡器、定时发生器、解码电路、放大器、运算器、逻辑控制及锁存电路组成。它是专为遥控玩具车设计的接收芯片。工作电压范围在 1.55.0V,同样具有外围元件少，功耗低的特点。接收功能的模块主要负责数据包的解码和接收。如图四所示：图四：无线接收与解调电路三、三、系统的软件设计系统的软件设计本无线传输系统具有三种传输方式：单次传送；有限次传送；无限次传送。这三种传送方式之间可以任意切换从而实现汉字的传输。整个系统的主要功能有： 整个系统的传输方式可通过按键进行切换（1） 在发送数据时，系统发送汉字（2） 在接收数据时，系统通过 LCD 显示对应汉字（3） 在接收数据时，系统具有自动

8、提示功能其具体流程图如图五所示：NoYesNO Yes图五：软件收发流程图开始键入编码值判断是否有效选择传递方式单 次 发 送有限 次发 送无限 次循 环输入次数确认发送开始等待接受信号判断数据有 效接受数据是否起始位汉字解码液晶显示液晶显示四、系统测试四、系统测试1、测试仪器、测试仪器万用表、信号发生器 、示波器2、指标测试方法及测试数据、指标测试方法及测试数据对发射模块频率和信号的调试：在发送端我们选用 ATmega16 的1、4、5、14 四个引脚作为 I/O 接口,经过系统调试，我们将 1、4、5、14 引脚分别进行高低电平设定：即 1101 为 0、1011 为 1、0111 为 2

9、、1110 为 3、0101为 4、1100 为 5、0011 为 6、1010 为 7。对发射模块频率和信号的调试：在接收端我们选用 6、7、10、11 四个引脚作为 I/O 接口，对发送的电平进行解码，则解出 0001 为 0、0010 为 1、1000为 2、0100 为 3、1001 为 4、0101 为 5、1010 为 6、0110 为 7实验结果与数据：发射方式 误码率传输速率（bps）最大传输距离（m）单次发送10 26003有限次循环发送10 27003无限循环次发送10 27603五、结论五、结论本设计实现了所有基本要求，对发挥部分也有很多突破：实现了汉字无线传输，在要求的

10、字库范围内进行扩展，误码率小于百分之一，可以实现 1000 个汉字的编码与接收，并可实现步进。并且该方案提供多种传输模式，可以综合考虑误码率与传输速率之间进行合理分配。附录附录字库：【1001】啊 【1002】阿 【1003】埃 【1004】挨 【1005】哎 【1010】鞍 【1011】氨 【1012】安 【1013】俺 【1014】按 【1015】暗 【1020】袄 【1021】傲 【1022】奥 【1023】懊 【1024】澳 【1025】芭 【1030】靶 【1031】把 【1032】耙 【1033】坝 【1034】霸 【1035】罢 【1040】班【1041】搬 【1042】扳 【1

11、043】般 【1044】颁 【1045】板 【1050】梆【1051】榜 【1052】膀 【1053】绑 【1054】棒 【1055】磅 【1101】薄 【1102】雹 【1103】保 【1104】堡 【1105】饱 【1110】卑 【1111】北 【1112】辈 【1113】背 【1114】贝 【1115】钡 【1120】崩 【1121】绷 【1122】甭 【1123】泵 【1124】蹦 【1125】迸 【1130】毙 【1131】毖 【1132】币 【1133】庇 【1134】痹 【1135】闭 【1140】编 【1141】贬 【1142】扁 【1143】便 【1144】变 【1145】卞 【1150】别 【1151】瘪 【1152】彬 【1153】斌 【1154】濒 【1155】滨 【1201】病 【1202】并 【1203】玻 【1204】菠 【1205】播 【1210】舶 【1211】脖 【1212】膊 【1213】渤 【1214】泊 【1215】驳 【1220】怖 【1221】擦 【1222】猜 【1223】裁 【1224】材 【1225】才 【1230】残 【1231】惭 【1232】惨 【1233】灿 【1234】苍 【1235】舱 【1240】侧【1241】册 【1242】测 【1243】层 【1244】蹭