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1、【通信企业管理】毕业设计一种简易的语音通信系统无线xxxx年xx月xx日xxxxxxxx集团企业有限公司Please enter your companys name and contentv一种简易的无线通信系统设计 摘要： 随着单片机功能集成化的发展，其应用领域也逐渐地由传统的控制，扩展为控制处理、数据处理以及数字信号处理（DSP，Digital Signal Processing）等领域。本设计是基于单片机控制的短距离无线语音通信系统，具有抗干扰性能强，可靠性高，安全性好，受地理条件限制少，安装灵活等优点，在许多领域有着广泛的应用前景。本系统采用凌阳SPEC061A单片机的语音功能，借助
2、nRF2401A的无线收发模块，实现简易的双向无线语音传输功能。 关键词：凌阳SPEC061A；nRF2401A；单片机，无线语音传输Abstract:Along with the development of single-chip function integration, and its application field also gradually from the traditional control, expanded to control Processing, data Processing and Digital Signal Processing (DSP, Digit
3、al Signal allow), etc. This design is based on single-chip microcomputer control short-range wireless voice communication system, has the strong anti-jamming performance, high reliability, good safety, less influenced by geographic restrictions, installation, flexible, and other advantages in many f
4、ields has wide application prospects. The system USES the SPEC061A MCU speech function of sunplus, by nRF2401A wireless transceiver module, achieve simple two-way radio voice transmission function.Keywords: LingYang SPEC061A； RF2401A； Microcontroller；wireless voice transmission目录1.绪论31.1引言31.2 内容编排4
5、2.设计任务要求52.1设计任务52.2毕业设计要求53.设计方案介绍63.1 方案简介63.2 SPEC061A单片机介绍73.2.1 资料介绍73.2.2 结构介绍83.2.3 小结：103.3 NRF2401无线模块介绍113.3.1 资料简介113.3.2 应用电路简介133.3.3 小结：134.硬件设计与实现144.1 单片机硬件设计144.1.1 系统总体框图144.1.2 系统工作原理154.1.3 连接结构框图164.1.4 SPCE061A周围电路模块选择174.2 nRF2401模块硬件设计214.2.1 nRF2401A 及其外围电路214.3小结：225.系统软件设计
6、与实现235.1 软件总体设计235.1.1主程序235.2 子程序设计255.2.1录音子程序255.2.2放音子程序265.3 初始化265.3.1初始化程序275.4 数据发送程序295.5 数据接收程序325.5其他程序335.6 系统编程简介345.6.1 系统软件要求：346.总结387 致谢398. 参考文献409.附 录411.绪论1.1引言通信，也就是人与人之间的信息交流，纵观历史从最初的只有面对面的交流才能达到信息交流的目的发展到现在，我们的通信技术，是古人所不敢想象的，从古到今，我们人类完成了一场漫长的通信革命，打破了传统信息交流的各种约束，不受时空等各种客观因素的限制。
7、科技的发展，各种技术的涌现，为的是服务人类，让人类能够最方便舒适的达到想要实现目的。近年来，随着无线通信技术的迅猛发展，无线技术在人类生活中有着广泛的应用，无线数据传输在人类社会随处可见。无线传输技术方面的不断发展，使得各种各样高速，方便的无线通信产品涌现在我们眼前。人类在物质和精神方面的追求是无穷无尽的，所以对知识技术的追求也是五穷无尽的，我认为将来大部分通信将通过无线技术来实现，不久的将来有线通信将成为历史。就通信技术而言，建立一个通信系统需要考虑很多因素，要因地制宜，考虑多方面的技术才决定采取怎样的核心技术，无线通信技术还处于一个刚起步的状况，要取代有线通信技术的主导地位还是有很长的路要
8、走，相信不久的将来，无线技术将会处于通信技术的主导地位，配合有线通信的辅佐，人类之间的交流将更方便，不受时间，地点等各种客观因素的约束。本设计是基于单片机控制的短距离无线通信系统，采用凌阳SPEC061A单片机的语音功能，借助于nRF2401A无线收发芯片，实现简易的双向无线语音传输功能。本通信系统立足于实现短距离信息交流，能够实现约50m以内既无线语音通信，体积小巧，信号稳定，为人类在一定范围内进行语音交流提供了很大的方便。1.2 内容编排一.绪论主要讲述个人对无线技术的一些观点，以及系统的基本描述。二.设计任务要求主要介绍毕业设计的题目以及学校所下达的要求目标。三.设计方案介绍主要讲述了系
9、统器材的选择，以及系统可行性的分析。四.系统硬件设计与实现本设计论文的核心内容，讲述整个系统的总体原理框图，以及各部分模块的原理电路图分析。 五.系统软件设计与实现主要讲述系统各部分的编程以及软件实现。 六.总结七.致谢八.参考文献 九.附录2.设计任务要求2.1设计任务运用所学的专业知识，设计一种简易的无线通信系统2.2毕业设计要求该系统，包括一台主机、一台或一台以上从机，采用无线模块发射和接收，适合会场或教室等小范围内使用，选择合适的收发模块和微处理芯片。要求系统功耗低、辐射小、使用简单、便于安装等。具体工作包括：1 选择合适的收发模块和微处理芯片并指出其特性。2 阐明总体的设计思路及系统
10、工作原理。3 设计系统主要工作程序和各模块程序。4 绘出系统的电路图、注明主要元件的规格、型号和数据。5 完成电路装配、调试和优化改进。6 写入程序运行、调试，能演示。最终提交： 1，毕业设计说明书； 2，控制模块电路板实物； 3，电路原理图； 4，系统驱动程序。3.设计方案介绍3.1 方案简介随着单片微型计算机技术的成熟与发展，单片机的应用在人类生活中随处可见，为人类物质生活提供了很大的方便。经过相关资料的查阅，了解到凌阳SPEC061A单片机具有相当多的功能，用它和nRF2401来做无线语音通信是绝对可行的，在此设计过后，还可以用它来实现其它自己感兴趣的设计。总体设计思路如图3-1所示：
11、图3-1 设计思路我认为一个方案的决定基于两点，方案的可行性和个人兴趣爱好，经过资料的搜寻后决定用凌阳SPEC061A + nRF2401这一组合，用此组合来实现无线语音通信的确有点大材小用，我认为，要是仅仅为了毕业设计而设计是浪费时间的，毕业设计是对学生四年学习的一个综合应用的考核。在做毕业设计的过程中，我们通过它来考察自己学得怎么样，尽自己的能力做到认真负责，在这过程中，一定可以收获很多。重要的是在这个学校下达的最后一个学习任务中，我们能够发挥自己的能力爱好，把毕业设计应用在我们感兴趣的方面。3.2 SPEC061A单片机介绍3.2.1 资料介绍SPCE061A 是凌阳说明科技推出的一款1
12、6位结构的微控制器。SPCE061A里面只内嵌32K字的闪存（FLASH）。具有较高的处理速度使nSP 能够非常容易地、快速地处理复杂的数字信号。SPCE061A微控制器是适用于数字语音识别应用领域产品中的一种最经济选择，使用它可以很方便地实现复杂的数据处理，包括基本的加减乘除运算和复杂的乘积运算处理，该芯片拥有8路10位精度的ADC，其中一路为音频转换通道，另外7路可以作为普通的AD转换通道。另外凌阳十六位单片机具有一套易学易用的效率很高，容易上手的指令系统和集成开发环境。在这样的环境中，支持标准C语言，可以实现C语言与凌阳汇编语言之间的互相调用。SPEC061A单片机如图3-2所示： 图3
13、-2 SPEC061A单片机 3.2.2 结构介绍Spec061A单片机引脚功能介绍:内部结构如图3-3所示： 图3-3 nRF2401内部结构SPEC061A可应用于许多电子产业的控制方面 ，例如家庭生活中的电视机，洗衣机，冷气，暖气等家居电器。该单片机在通信系统方面的应用尤为出色，它的语音功能，应有到多种通信设备中，例如楼宇的语音对讲系统，家庭生活中的语音存储式电话。在拓展功能方面，SPEC061A在智能互动玩具以及有声教材方面的应用受到业界广泛的关注。3.2.3 小结：决定设计方案前花了很长一段时间来选择单片机芯片，大学修读期间，没有学习单片机这门课程，多单片机的掌握不深，进行设计时，只
14、能通过上网搜集资料和咨询同学来了解这方面的知识，凌阳SPEC061A功能的全面，且操作简便，容易上手，所以最后选择了它。3.3 NRF2401无线模块介绍3.3.1 资料简介nRF2401如图3-4所示，是单片射频收发芯片，工作在2.42.5GHz ISM 频段，芯片内置频率合成器、功率放大器、晶体振荡器和调制器等功能模块，输出功率和传输频率可以通过程序编写进行修改调整。芯片的功耗不高，以-5dBm 的功率发射数据时，工作电流只有10.5mA，接收数据时，工作电流只有18mA，该芯片具有多种低功率工作模式，设计节能且方便。其DuoCeiverTM 技术使nRF2401 可以使用同一个天线，同时接收两个不同频率的数据。nRF2401 适用于多种无线通信的场合，例如如无线数据传输系统、无线鼠标、遥控开锁、遥控玩具等。 图3-4 nRF2401nRF2401 内置地址解码器、先入先出堆栈区、解调处理器、时钟处理器、GFSK 滤波器、低噪声放大器、频率合成器，功率放大器等功能模块，应用电路只需要很少的外围元件，因此使用起来非常方便。nRF2401 的引脚如图3-5所示：
