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1、 陕西理工学院 课程 设计题 目 短距离无线数据收发系统设计 学生姓名 陈 频 学号 1113014162 所在院 (系) 物理与电信工程学院 专业班级 电子 1105 指导教师 秦 伟 完成地点 博远楼 C1019 2014 年 12 月 10 日陕西理工学院 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。这是一款基于CC1101 通信模块的简单无线通信系统，该系统由发射模块和接收模块组成，以STC89C51 单片机为核心，以单
2、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。该系统的传输距离可以达到 2km。研究成果对无线通信的普及具有重要意义。关键词：STC89C52；CC1100H 模块；无线收发； AbstractRadio 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 commu
3、nication approach to non-contact, automatic target recognition and access to relevant data,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 syst
4、em consists of transmitter module and receiver modules, with STC89C51 MCU core, SCM applications,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 sprea
5、d in wireless communication.content of this paper includes;Key words: STC89C51; CC1100H; Wireless transceiver陕西理工学院 目 录引 言 .1 1 设计任务分析 .11.1 无线收发原理概述.11.2 课题研究的背景和意义.11.3 设计内容及要求.1 2 硬件电路的设计 .22.1 STC89C51 微控制器.22.2 CC1100H 通信模块的设计.32.2.1 CC1100H 模块简介.32.2.2 CC1100H 模块底座的设计.42.3 电源电路的设计.42.3.1 电源供电方
6、式设计.42.3.2 电源部分对射频电路的抗干扰设计.42.3.3 模块电源解决方案.52.4 串口的制作.52.5 单片机与 CC1100H 模块的 SPI 接口.6 3 无线通信模块的程序设计与实现 .63.1 CC1100H 模块的配置方式.63.2 CC1100H 模块 SPI 接口介绍.83.3 CC1100H 模块无线收发流程.83.4 CC1100H 模块发送接收程序设计.93.4.1 通信模块发送数据的一部分程序及注解.103.4.2 通信模块接收数据的一部分程序及注解.10 4 电路调试 .11 5 结论 .12 谢 辞 .13 参考文献 .14 附 录 .15陕西理工学院
7、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。本课题主要研究的是由 STC89C51 单片机最小系统和 CC1100H 无线通信模块组合而成的无线通信系统。 1 设计任务分析 1.1 无线收
8、发原理概述无线收发顾名思义，就是将两块通信模块以空气为传输介质来实现发送和接收数据。发送时，通过模块中携带数据的变化高频电流，在天线上形成电磁波信号，发送出去。而接收端中，天线将接收到的电磁波信号转换为携带数据的变化高频电流。1.2 课题研究的背景和意义 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，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
9、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。1.3 设计内容及要求 利用 STC89C51 单片机控制无线射频
10、CC1100H 模块实现数据收发，工作频率433MHz，通信距离 02km。陕西理工学院 要求与数据：（1）实现基本收发并将接收到的数据通过串口在电脑上显示；（2）掌握单片机编程的基本思想，了解 STC89C51 的基本结构与特性；（3）了解 CC1100H 模块的结构，掌握其在无线传输中所起的作用；（4）学习 Keil C51，protel99，串口调试助手等软件的使用方法；（5）掌握 C 语言程序的输入，运行和调试方法。 2 硬件电路的设计 2.1 STC89C51 微控制器图 2-1 STC89C51 原理图（1）51 单片机原理图如图 2-1 所示，包含下列几个部件： 一个 8 位 C
11、PU； 一个片内振荡器及时钟电路； 4KB 程序存储器； 128B RAM 数据存储器； 可寻址 64kb 外部数据存储器和 64kb 外部程序存储空间的控制电路； 32 条可编程的 I/O 线（4 个 8 位并行 I/O 端口） ； 两个 16 位的定时计数器； 一个可编程全双工串行口； 5 个中断源、两个优先级嵌套中断结构。 （2）STC89C51 引脚说明 电源引脚VCC +5V 电源陕西理工学院 VSS 接地端 外接晶体引脚 XTAL1 外接晶振输入端 XTAL2 外接晶振输入端 输入输出引脚 P0.0P0.7 不作为地址/数据线使用时，可作为准双向 I/O 口使用。但必须外接上拉电阻。 P1.0P1.7 带内上拉电阻的 8 位准双向通用 I/O 口。 P2.0P2.7 带内上拉电阻的 8 位准双向通用 I/O 口。访 问片外存储器时，P2 口用作高 8 位地址线。 P3.0P3.78 位准双向 I/O 接口，每个引脚还具有第二功能 控制线 RST 是复位端。当 RST 端出现持续两个机器周期以上的高电平时，即可实现复位操作。 2.2 CC1100H 通信模块的设计 2.2.1 CC1100H 模块简介模块的芯片采用 Chipcon 公司的 C
