无线通信总体设计方案..doc

三.总体方案设计 1.1设计要求 1.1.1基本要求 （1）单片机A可按键实时输入a-z，0-9英文文本，并显示，通过无线通信把数据传送到B端，B显示出接收的文本； （2）A显示时钟并通过无线通信把传送到B，B显示A的时钟数据。 1.1.2发挥部分 （1）A增加环境温度检测并传送给B显示； （2）A增加简单图形发送并传送给B显示； （3）其它。 1.2无线数据通信设计原理 无线数据通信系统，我们采用了以89C52单片机为主控芯片通过NRF2401无线通信模块进行传递和接收信息。NRF2401主要工作于2.4-2.5GHZ ISM频段，芯片内置频率合成器、功率放大器、晶体振荡器和调解器等功能模块，输出功率和通信频道可通过程序进行配置。并通过自制键盘输入传递给显示模块进行各种数据的输入和控制，由于是两个液屏，所以我们通过单片机控制可以直接在收发两端显示输送内容和时钟信息。 1.3无线数据通信模块方案比较及论证 根据设计要求，这次设计我们由五个模块构成，包括：电源模块；主控模块；射频发射及接收模块；探测模块；显示模块。 1.3.1电源模块 方案一：采用交流电经直流稳压处理后供电 采用交流电提供直流稳压电源，电流驱动能力及电压稳定性最好，且负载对电源影响也最小。但由于需要电线对单片机供电，极大影响了我们对地域的选择，使得电源对地域的要求比较狭窄，固定性太强。而且人为增加了不必要的对硬件进行的焊接时间。故我们放弃了这一方案。 方案二：采用蓄电池供电 蓄电池具有较强的电流驱动能力和较好的电压稳定性能，且成本低廉。可采用蓄电池经7812芯片稳压后给电机供电，再经过降压接7805芯片给单片机及其他逻辑单元供电。但蓄电池体积相对庞大，且重量过大，相对设计模板显得比较的笨重和不便，不适合我们采用设计原则的——精致。故我们放弃了这一方案。 方案三：采用干电池组进行供电 采用三节干电池直至4.5V后给单片机及其他逻辑单元供电，并为单片机及复位开关供电。这样产生的干扰并不会大，基本不会影响到逻辑单元和单片机的工作。干电池用电池盒封装，体积和重量较小，携带方便。在稳压方面，购买的电池盒相当可靠，也减少了自身一部分的设计时间。根据电池电量选择合适功率即可。 综合考虑，我们采用方案三。示意图如下 1.3.2主控模块 作为单片机原理及应用和几位老师对单片机的介绍，我们直接选用了老师推荐的，89C52单片机作为主控模块。 51单片机是对目前所有兼容Intel 8031指令系统的单片机的统称。该系列单片机的始祖是Intel的8031单片机后来随着Flash rom技术的发展，8031单片机取得了长足的进展，成为目前应用最广泛的8位单片机之一，其代表型号是ATMEL公司的AT89系列，它广泛应用于工业测控系统之中。目前很多公司都有51系列的兼容机型推出，在目前乃至今后很长的一段时间内将占有大量市场。51单片机是基础入门的一个单片机，还是应用最广泛的一种。频率稳定度及一致性较差，即使采用高品质微调电容，误差变化及振动也很难保证已调好的频点不会发生偏移。nRF2401是一款新型单片射频收发器件,工作于2.4 GHz～2.5 GHz ISM频段。内置频率合成器、功率放大器、晶体振荡器、调制器等功能模块,并融合了增强型ShockBurst技术，其中输出功率和通信频道可通过程序进行配置。nRF24L01功耗低,在以-6 dBm的功率发射时，工作电流也只有9 mA;接收时，工作电流只有12.3 mA，多种低功率工作模式(掉电模式和空闲模式)使节能设计更方便Nrf2401的三大优势在于：尽量减能；低的系统维护费用（低速微处理器也能进行高速射频发射）；数据在空中停留时间短，抗干扰性强。nRF2401的ShockBurst技术 1.3.4探测模块 这里的探测模块主要研究的是温度探测模块，因为这个探测模块的极小性。我们直接选用了DALLAS公司的DS18B20作为温度传感器DS18B20温度范围在-55°～ +135°转换精度在9～到12为进制数，可编程确定转换的位数；测温分辨率为9位精度为0.5℃，12位精度为0.0625℃；转换时间：9位精度为93.75ms、10位精度为187.5ms、12位精度为750ms；内部有温度上、下限告警设置。DS18B20采用TO-92封装模式。 1.3.5显示模块 在显示模块方面我们选用了两种显示模块包括TX05D99VM1AAA和12864。 TX05D99VM1AAA由日立（Hitachi）生产的TFT类型液晶显示屏，他能直接于51系列单片机等MCU相连。由HD66772/HD66774S芯片驱动，显示色屏方面很清晰。 128*64点阵液晶模块黄绿底黑字屏显成本相对较低 12864原理图 最终方案如下： 使用干电池组对