无线收发系统设计

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1、无线收发系统设计摘要在有线数据传输方式之中，数据的传输载体是双绞线、光纤或同轴电缆。其实，数 据传输也可以用无线传输方式进行传输，即通过空气或真空实现数据传送。与传统的有线 数据传输方式比较，无线传输方式不用担心传输线缆的安装问题，从而节省了很多线缆， 降低施工难度和系统成本。伴随着数字通信技术和超大规模集成电路的迅速发展，无线收发系统已经成为了一 种发展趋势在各个领域当中已经得到广泛应用，无线收发系统具有成本很低、不需要电缆、 应用环境不受限制、组态灵活等优点，这就使无线收发技术得到了很大的发展空间。把数 字通信技术和高性能、高集成度的集成电路应用到无线收发技术中，使无线收发技术的性 能更加

2、完善，更加可靠。本次设计介绍了一种用三态编解码芯片 MC145026/MC145027 和无 线收/发模块来实现的无线收发系统的构成原理和实现方法，给出了单片机 AT89C51 与编/ 解码器之间的无线收发问题的解决方案等，叙述了系统的总体组成原理及仿真。关键词: 无线收发 单片机 AT98C51 芯片 MC145026/MC145027Design of wireless transceiver systemAbstractAmong the wired data transmission, data transmission carrier is twisted pair, optical

3、 fiber or coaxial cable. In fact, the data transmission can also be transmitted by wireless transmission, i.e. data transmitted through air or vacuum. Compared with the traditional wired data transmission, wireless transmission without worrying about transmission cable installation, which saves a lo

4、t of cables, reducing system cost and difficulty of construction.With the rapid development of digital communications technology and ultra large scale integrated circuits, wireless transceiver system has become a trend in which has been widely used in various fields, with a very low cost wireless tr

5、ansceiver system, no cable, unrestricted application environment flexible configuration, etc., which makes wireless transceiver technology has much room for development. Digital communications technology and high-performance, highly integrated radio transceiver IC application technologies to enable

6、the performance of the wireless transceiver technology better and more reliable. The constitution describes the design principles and implementation of a three-state codec chip MC145026/MC145027 and wireless transmit / receive modules used to implement wireless transceiver system, gives the wireless

7、 transceiver and microcontroller AT89C51 encoder / decoder between solutions to problems, and describes the overall composition theory and simulation system.Keywords: wireless transceiver SCM AT98C51 Chip MC145026/MC145027目录前 言 IV1单片机技术概论 11.1概述 11.1.1单片机的产生与发展 11.1.2单片机的应用 21.2 AT89C51单片机的基本结构21.2.

8、1 AT89C51单片机系列21.2.2 AT89C51单片机内部结构及功能部件 31.2.3 AT89C51单片机外部引脚功能说明 32无线收发技术概论62.1无线收发技术及应用62.1.1无线收发技术现状62.1.2无线收发系统的发展过程及应用62.2无线收发模块62.2.1 编/解码模块62.2.2无线收发/模块72.3编码解码芯片72.3.1传感器的选择72.4 M145027接收程序设计83系统硬件设计103.1系统组成103.2发射端电路103.3接收端电路114系统软件设计124.1总体结构124.2仿真测试12总结13附件 程序代码14参考文献16谢辞17-LX.1前言随着人们

9、对便携式设备需求是推动无线收发技术方案日新月异的因素之一。日常生 活中人们已经习惯了带红外等无线方案控制的家用电器，尽管这些无线方案存在范围和方 向上的局限。此外在汽车的遥控门锁也应用了单向无线技术。当大多数遥控系统遇到的不 便之处时是无线反馈给控制者的反馈信息。在汽车告警、安全系统或选项和菜单较多的高 级高保真音响中，假如配置廉价的无线技术并在遥控器中增加一块小型显示，设备就可以 向用户显示它的状态变化。所以只有扩大无线通信范围和建立双向无线通信双工通信， 才能出现许多新应用。其应用包括自动读表、无线计算机外设、汽车、无线数据通信、警 报和安全系统、无线键盘、无线操纵杆、家庭自动化、遥测和玩

10、具等。在遥测、遥控等领域当中，人们通常使用微机与单片机组成多机通信系统来完成测 控任务。其中，经常使用的方法是将微机的RS-232C串行接口进行串行数据通信。因为受 环境的影响以及RS-232C串行接口电气性能的限制，加上连接线长、接线麻烦等缺点，所 以其通信的空间范围总会受到限制，使人们感到不便。因此，人们想到了无线传输。经常 使用的无线传输方式有无线短波传输和红外线传输，但这两种传输都有一定的局限性，例 如短波方式易受外界电磁场的干扰，外线传输方式不能隔墙传输等等。本文将介绍采用无线收/发模块以及最新三态编解码芯片MC145026/MC145027来设计 无线收发装置的方法，加上单片机控制

11、与液晶显示制成一套完整的数据收发系统。该装置 具有抗干扰性能好、穿透性强、传输距离远等特点。由于串行接口传输速度慢，信号处理 电路复杂，外接模块困难，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，尽可能的无需调外部元件，传输时间短，接口简单。因此， 本装置选用并行接口通信，从而使得电路简单易做、可靠性高。1 单片机技术概论1.1 概述单片机是一种典型的嵌入式微控制器，通常简称为英文字母MCU,单片机又称单片微 控制器，它不是一个逻辑功能的芯片完成，但对一个计算机系统集成到一个芯片。供应链 管理的单元，控制器，存储器，输入和输出设备，相当于一个微型计算机（最

12、小系统）， 并与单片机相比，外围设备的缺乏。概括的讲：把一个计算机系统集成到一个芯片上。它 具有体积小、重量轻、价格便宜、为学习、应用和开发提供了便利条件。同时，学习使用 单片机是了解计算机原理与结构的最佳选择，它首先是被用在工业控制领域。由于单片机在工业控制领域的广泛应用，单片机由仅有 CPU 的专用处理器芯片发展 而来。最初的设计是由大量的单芯片外围设备和CPU,使计算机系统更小，更容易集成进 复杂的量和控制设备的严格要求。英特尔8080 是按照这个思路来设计的第一处理器，当 单片机是 8 位或4 位的。其中最成功的是英特尔的 8051，然后在 8051 上发展出了 MCS51 系列单片机

13、系统。因为简单可靠而性能不错，获得了很大的好评。虽然自2000以来，ARM 已经开发出一种频率32位的主频超过300M的高端单片机，直到现在，仍然是广泛使用的 8051 单片机。在许多方面，单片机比专用处理器更适合于嵌入式系统，因此它得到了广 泛的应用。事实上单片机是世界上数量最多处理器，随着单片机家族的发展壮大，单片机 和专用处理器的发展便分道扬镳。现代人类生活中所用的几乎每件的电子装置的产品将被集成单片机。手机，电话， 计算器，家用电器，电子玩具，掌上电脑和鼠标及其它电子产品中都含有单片机。汽车上 一般配备 40 多片单片机，复杂的工业操作系统上甚至可能有数百个片单片机在同时的工 作！单片

14、机的数量远远超过PC机和其他计算机的总和。1.1.1 单片机的产生与发展单片机是1971诞生的，经历了 SCM、MCU、SoC三大阶段，早期的SCM单片机是8位 或4位的。其中最成功的是英特尔的8051，然后在8051 上发展出了 MCS51 系列单片机系 统。这一系统的单片机系统直到现在还在广泛使用。随着工业控制领域要求的提高，开始 出现了 16位单片机，但因为性价比不理想并未得到很广泛的应用。90年代后随着消费电 子产品大发展，单片机技术得到了巨大的提高。随着英特尔i960系列，特别是后来的ARM 系列的广泛应用，32位单片机迅速取代16位单片机的高端地位，并且进入主流市场。传统的 8位单

15、片机的性能也得到了飞速提高，处理能力比起80年代提高了数百倍。32位单片机SOC已经超过300MHz，性能直追90年代中期的专用处理器，而价格下跌至1 美元，最高端的型号也只有10美元。当代单片机系统已经不再只使用裸机的金属环境的发展，大量专用的嵌入式操作系统被广泛应用在全系列的单片机。作为掌上电脑和手机核心处理的高端单片机甚至可以直接 使用Windows和Linux操作系统。1.1.2单片机的应用单片机渗透到我们生活的各个方面，几乎很难找到哪个领域没有单片机的痕迹。导 弹的导航装置，飞机上各种仪表的控制，计算机的网络通讯与数据传输，工业自动化过程 的实时控制和数据处理，广泛使用的各种智能IC

16、卡，民用豪华轿车的安全保障系统，录 像机，摄像机控制，全自动洗衣机的控制，以及程控玩具，电子宠物等等，这些都不能没 有单片机。更不用说自动控制领域的机器人，智能仪表，医疗设备和各种智能机器。因此， 单片机的发展和应用，将造就一批计算机应用与智能化控制的科学家和工程师。由于单片机具有体积小，功耗低，控制功能强，扩展灵活，小型化，使用方便，环 境适应性强，灵活的扩展等优点。单片机广泛应用于仪器仪表，家用电器，医疗设备，航 空航天，专用设备的智能化管理及过程控制等各个方面。1.2 AT89C51 单片机的基本结构1.2.1 AT89C51单片机系列单片机AT89C51有内部RAM，可以作为各种数据区使用，内部闪电存储器存放智能 温度计的控制程序。它的主要功能是控制MC14433,实