基于单片机的计算机之间无线通信的实现

课程设计报告

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课程设计任务书

题目：基于单片机的计算机之间无线通信的实现

一、设计内容

1.制作实物实现计算机之间的无线通信。

2.设计硬件PCB电路板，并焊接，编写程序，调试以实现指定的功能；编写上位机界面，使得使用简单，可操作性强。

3.要求系统可靠、稳定。

二、进度要求

1．了解设计内容2天

2．方案设计3天

3．系统设计4天

4．结果分析2天

6．撰写设计报告2天

7．汇报1天

学生指导教师

目录

摘要 ............................................................................. 错误！未定义书签。引言.. (3)

1.课程设计目的 (3)

2.方案设计 (4)

2.1系统组成及功能概述 (4)

2.2系统硬件设计 (6)

2.2.1供电部分 (6)

2.2.2 USB转串口模块 (7)

2.2.3 单片机系统 (9)

2.2.4无线模块 (10)

2.3软件设计 (11)

2.3.1 SPI初始化程序设计 (11)

2.3.2发送子程序设计 (12)

2.3.3接收子程序设计 (12)

2.3.4上位机程序设计 (13)

3.实验结果及分析 (13)

4.结束语 (14)

5.参考文献 (15)

6.致谢............................................................................. 错误！未定义书签。

7.附录............................................................................. 错误！未定义书签。

摘要

本文给出了一种基于STM8系列单片机的无线通信系统的设计与实现方案，介绍了系统的结构组成，介绍了单片机作为核心控制器是如何连接PC机和无线收发器的。单片机通过串口接收PC机发来的信息，通过校验数据接收是否丢包，然后通过SPI与无线模块通信将数据发送出去。接收端接收到信息后再通过串口发给另外的PC机从而实现计算机之间的通信。实验结果表明，该方案运行稳定，对实际的无线通信有参考价值。

关键词：无线通信；STM8；NEF24L01

基于单片机的计算机之间无线通信的实现

引言

无线通信在科学技术发展的今天已经变得越来越重要，并且已渗透到社会的各个角落，有着广阔的市场和业务需要。目前主要的无线技术有：蓝牙(Bluetooth)，红外数据传输(IrDA)，无线局域网(Wi—Fi)等¨。Bluetooth是无线数据和语音传输的开放式标准，它将各种通信设备、计算机及其终端设备、各种数字数据系统、甚至家用电器采用无线方式联接起来。由于蓝牙采用无线接口来代替有线电缆连接，具有很强的移植性，并且适用于多种场合，加上该技术功耗低、对人体危害小，而且应用简单、容易实现，所以易于推广。但同时其应用成本升高，普及难度增大，且通信速率较慢；IrDA是一种利用红外线进行点对点通信的技术，是第一个实现无线个人局域网(PAN)的技术，但它对于点对多点的通信显得无能为力，且红外技术只能在视线可以达到的范围内定向传输，中间不能有任何阻挡，同时要求通信设备的位置相对固定，这样就无法应用于移动设备；Wi—Fi是以太网的一种无线扩展，主要目的是提供WLAN接人，但由于其硬件实现需要很大的容纳空间，且往往在商用计算机系统中实现，这就限制了其在工业领域，尤其是在某些不依赖通用计算机的特殊工业场合的应用。针对这些问题提出了一种功耗低、成本低且利于在嵌入式系统中实现的通用无线通信系统，它基于无需申请就可使用的2.4G ISM频段，可广泛适用于消费类电子、无线遥控玩具、汽车用自动化、家庭自动化控制及建筑安全装置等领域。

1.课程设计目的

掌握了解单片机硬件的设计方法、单片机编程和SCI、SPI的通信原理。课程设计主要以制作实物为主，设计、制作、焊接和调试PCB电路板，编写单片机程

序和上位机程序，最后再综合调试，完成基于单片机的计算机之间无线通信的整个设计。

2.方案设计

2.1、系统组成及功能概述

系统主要包括两个分别具有收发功能的无线通信模块，每个模块均由单片机和无线收发模块组成。系统的原理框图如图1所示，发送时，单片机接收到来自计算机的串口信息，经过校验后，通过SPI总线向RF写入控制命令及所需发送的数据，RF通过天线发送出去；接收时，单片机通过SPI总线读取RF的工作状态，获取芯片相关信息及接收到的数据，再通过串口发送给计算机。两个收发模块之间相互通信，从而实现数据的无线传输。

图1.通信系统结构图

在系统结构中，单片机作为主控制器，需要完成数据的处理和对系统的控制。选用意法半导体公司的8位单片机STM8S103F3P6。STM8S103系列单片机具有高级STM8内核，具有3级流水线的哈佛结构，内核为扩展指令集。具有更低的系统成

本，高性能和高可靠性，16MHz CPU时钟频率，完善的文档和多种开发工具选择。其外设丰富，和本文中相关的外设有，带有32个中断的嵌套中断控制器，6个外部中断向量，最多27个外部中断；16位通用定时器，带有3个捕获/ 比较通道(IC、OC 或 PWM)；带有8位预分频器的8位基本定时器；带有同步时钟输出的UART；SPI接口最高到8Mbit/s；32脚封装芯片上最多有28个I/O ，包括21个高吸收电流输出非常强健的I/O 设计，对倒灌电流有非强的承受能力等。另外其使用简单，2.95到5.5V工作电压，灵活的时钟控制，4个主时钟源，带有时钟监控的时钟安全保障系统，永远打开的低功耗上电和掉电复位等等。其完全能够满足本系统的设计需要。

2.4G无线模块用以实现无线通信的功能，通信的可靠性需要满足要求。我们直接使用一种2.4G无线收发模块，其使用的是NRF24L01芯片。NRF24L01是一款工作在2.4-2.5GHz世界通用ISM频段的单片收发芯片，无线收发器包括：频率发生器增强型 SchockBurstTM 模式控制器功率放大器晶体放大器调制器解调器输出功率频道选择和协议的设置可以通过SPI接口进行设置极低的电流消耗，当工作在发射模式下发射功率为6dBm时电流消耗为9.0mA 接受模式为12.3mA掉电模式和待机模式下电流消耗模式更低。其具有以下优点：1、支持六路通道的数据接收，低工作电压：1.9～

3.6V低电压工作；2、高速率：2Mbps，由于空中传输时间很短，极大的降低了无线传输中的碰撞现象（软件设置1Mbps或者2Mbps的空中传输速率）；3、多频点：125 频点，满足多点通信和跳频通信需要；4、超小型：内置2.4GHz天线，体积小巧，15x29mm（包括天线）；5、低功耗：当工作在应答模式通信时，快速的空中传输及启动时间，极大的降低了电流消耗；6、低应用成本：NRF24L01 集成了所有与RF协议相关的高速信号处理部分，比如：自动重发丢失数据包和自动产生应答信号等，NRF24L01的SPI接口可以利用单片机的硬件SPI口连接或用单片机I/O口进行模拟，内部有FIFO可以与各种高低速微处理器接口，便于使用低成本单片机。

单片机与无线收发模块之间是通过SPI通信实现通信的。SPI，是一种高速的，全双工，同步的通信总线，并且在芯片的管脚上只占用四根线，节约了芯片的管脚，同时为PCB的布局上节省空间，提供方便。SPI的通信原理很简单，它以主从方式工作，这种模式通常有一个主设备和一个或多个从设备，需要至少4根线，

事实上3根也可以（单向传输时）。也是所有基于SPI的设备共有的，它们是SDI （数据输入）、SDO（数据输出）、SCLK（时钟）、CS（片选）。其中，CS是控制芯片是否被选中的，也就是说只有片选信号为预先规定的使能信号时（高电位或低电位），对此芯片的操作才有效。这就允许在同一总线上连接多个SPI设备成为可能。接下来就负责通讯的3根线了。通讯是通过数据交换完成的，这里先要知道SPI 是串行通讯协议，也就是说数据是一位一位的传输的。这就是SCLK时钟线存在的原因，由SCLK提供时钟脉冲，SDI，SDO则基于此脉冲完成数据传输。数据输出通过 SDO线，数据在时钟上升沿或下降沿时改变，在紧接着的下降沿或上升沿被读取。完成一位数据传输，输入也使用同样原理。这样，在至少8次时钟信号的改变（上沿和下沿为一次），就可以完成8位数据的传输。

2.2、系统硬件设计

本系统硬件部分主要由供电部分，USB转串口，单片机系统，无线模块4部分构成。

2.2.1、供电部分

本模块需要通过USB与计算机连接，并直接由计算机的USB口供电。再通过线性稳压芯片提供3.3V电压供单片机工作。原理图如图2。

图2.供电部分原理图

LM1117是一个低压差电压调节器系列。其压差在1.2V输出，负载电流为800mA 时为1.2V。它与国家半导体的工业标准器件LM317有相同的管脚排列。LM1117有可调电压的版本，通过2个外部电阻可实现1.25～13.8V输出电压范围。另外还有5个固定电压输出（1.8V、2.5V、2.85V、3.3V和5V）的型号。

LM1117提供电流限制和热保护。电路包含1个齐纳调节的带隙参考电压以确保输出电压的精度在±1%以内。LM1117系列具有LLP、TO-263、SOT-223、TO-220和TO-252 D-PAK封装。输出端需要一个至少10uF的钽电容来改善瞬态响应和稳定性。

其特性如下：

提供1.8V、2.5V、2.85V、3.3V、5V和可调电压的型号；

节省空间的SOT-223和LLP封装；

电流限制和热保护功能；

输出电流可达800mA；

线性调整率：0.2% (Max)；

负载调整率：0.4% (Max)；

温度范围：0℃~125℃。

2.2.2、USB转串口模块

本系统通过USB口与计算机通信，但是单片机外设中不支持USB通信，因此需要将usb转换成串口再与单片机通信。选择CH340G可将USB转成TTL电平与单片机直接相连，原理图如图3。

CH340是一个USB总线的转接芯片，实现USB转串口、USB转IrDA红外或者USB转打印口。在串口方式下，CH340提供常用的MODEM联络信号，用于为计算机扩展异步串口，或者将普通的串口设备直接升级到USB总线。

图https://www.wendangku.net/doc/bd9569731.html,B转串口模块原理图

其有如下特点：

●全速USB设备接口，兼容USB V2.0，外围元器件只需要晶体和电容。

●仿真标准串口，用于升级原串口外围设备，或者通过USB增加额外串

口。

●计算机端Windows操作系统下的串口应用程序完全兼容，无需修改。

●硬件全双工串口，内置收发缓冲区，支持通讯波特率50bps～2Mbps。

●支持常用的MODEM联络信号RTS、DTR、DCD、RI、DSR、CTS。

●通过外加电平转换器件，提供RS232、RS485、RS422等接口。

●支持IrDA规范SIR红外线通讯，支持波特率2400bps到115200bps。

●软件兼容CH341，可以直接使用CH341的驱动程序。

●支持5V电源电压和3.3V电源电压。

●提供SSOP-20和SOP-16无铅封装，兼容RoHS。

CH340芯片正常工作时需要外部向XI引脚提供12MHz的时钟信号。一般情况下，时钟信号由CH340内置的反相器通过晶体稳频振荡产生。外围电路只需要在XI和XO引脚之间连接一个12MHz的晶体，并且分别为XI和XO引脚对地连接振荡电容。

CH340芯片支持5V电源电压或者3.3V电源电压。当使用5V工作电压时，CH340芯片的VCC引脚输入外部5V电源，并且V3引脚应该外接容量为4700pF或者0.01uF

相连接，同时输入外部的3.3V电源，并且与CH340芯片相连接的其它电路的工作电压不能超过3.3V。

CH340自动支持USB设备挂起以节约功耗，NOS#引脚为低电平时将禁止USB设备挂起。异步串口方式下CH340芯片的引脚包括：数据传输引脚、MODEM联络信号引脚、辅助引脚。数据传输引脚包括：TXD引脚和RXD引脚。串口输入空闲时，RXD应该为高电平，如果R232引脚为高电平启用辅助RS232功能，那么RXD引脚内部自动插入一个反相器，默认为低电平。串口输出空闲时，CH340T芯片的TXD 为高电平，CH340R芯片的TXD为低电平。

2.2.3、单片机系统

使用的是STM8S103F3P6，最小系统原理图如图4。

图4.单片机系统原理图

STM8S是基于8 位框架结构的微控制器，其CPU内核有6 个内部寄存器，通过这些寄存器可高效地进行数据处理。STM8S的指令集支持80条基本语句及20种寻址模式，而且CPU的6 个内部寄存器都拥有可寻址的地址。

串行外设接口(SPI)允许芯片与其他设备以半/ 全双工、同步、串行方式通信。此接口可以被配置成主模式，并为从设备提供通信时钟(SCK) 。接口还能以多主

配置方式工作。它可用于多种用途，包括带或不带第三根双向数据线的双线单工同步传输，还可使用CRC校验来进行可靠通信。

SPI主要特征

● 3线全双工同步传输

●带或不带第三根双向数据线的双线单工同步传输

● 8或16位传输帧格式选择

●主或从操作

● 8个主模式频率(最大为fMASTER/2)

●从模式频率 ( 最大为fPCLK/2)

●快速通信：最大SPI速度达到10MHz

●主模式和从模式下均可以由软件或硬件进行NSS管理

●可编程的时钟极性和相位

●可编程的数据顺序，MSB在前或LSB 在前

●可触发中断的专用发送和接收标志

● SPI总线忙状态标志

●可触发中断的主模式出错和溢出标志

2.2.4、无线模块

直接使用2.4G无线收发模块，简单可靠。原理图如图5。

图5.无线模块原理图

nRF24L01是由NORDIC生产的工作在2.4GHz~2.5GHz的ISM 频段的单片无线收发器芯片。无线收发器包括：频率发生器、增强型“SchockBurst”模式控制器、功率放大器、晶体振荡器、调制器和解调器。输出功率频道选择和协议的设置可以通过SPI 接口进行设置。几乎可以连接到各种单片机芯片，并完成无线数据传送工作。其电流消耗极低：当工作在发射模式下发射功率为0dBm 时电流消耗为11.3mA ，接收模式时为12.3mA，掉电模式和待机模式下电流消耗更低。

其应用领域有：

●无线鼠标键盘游戏机操纵杆

● 无线门禁

● 无线数据通讯

● 安防系统

● 遥控装置

● 遥感勘测

● 智能运动设备

● 工业传感器

● 玩具

2.3、软件设计

系统软件设计首先需完成对各个芯片的初始化设计，接下来其主要工作是数据发送和接收程序。发送数据时单片机直接通过MOSI端口控制射频器件发送数据，而接收时则要扫描单片机的MISO口，判断是否有待接收的数据，下面具体说明单片机如何实现SPI与NRF24L01的初始化程序，及发送、接收子程序的功能与实现。

2.3.1、SPI初始化程序设计

本无线通信系统几乎所有的数据传输与芯片控制都是通过SPI实现的，SPI 读写程序是软件控制的基础。为了使单片机的SPI控制器正常工作，需要先对其

进行初始化设置，这可通过向SPI控制寄存器SPCTL和状态寄存器SPSTAT写入

适当的控制字实现。它们是二个8位的寄存器，其中SPCTL的第2位时钟相位CPHA

允许用户设置采样和改变数据的时钟边沿，第3位时钟极性位CPOL允许用户设置

时钟极性。SPI接口有四种不同的数据传输时序，取决于CPOL和CPHL这两位的组合。本系统中，STC12C5A60S2为SPI主设备，IA4421为从设备，且要求SPICLK

的极性在空闲时为低电平，用到SPI CPOL=0、CPHA=0的这种时序模式，数据在SCK

的上升沿时移人到IA4421，并且器件会在SS生效之后的第一个上升沿时等待数据；如果时钟的起始状态是高电平，它在开始传输数据之前将下降以产生第一个上升沿。

2.3.2、发送子程序设计

先要配置无线模块工作在发送状态之下，配置步骤为：

1 ）写Tx 节点的地址 TX_ADDR

2 ）写Rx 节点的地址（主要是为了使能Auto Ack ） RX_ADDR_P0

3 ）使能AUTO ACK EN_AA

4 ）使能PIPE 0 EN_RXADDR

5 ）配置自动重发次数 SETUP_RETR

6 ）选择通信频率 RF_CH

7 ）配置发射参数（低噪放大器增益、发射功率、无线速率） RF_SETUP

8 ) 选择通道0 有效数据宽度 Rx_Pw_P0

9 ）配置24L01 的基本参数以及切换工作模式 CONFIG 。

配置完成之后，将需要发送的数据写到相应的寄存器中即可完成发送。

2.3.3、接收子程序设计

先要配置无线模块工作在接收状态之下，配置步骤为：

1 ）写Rx 节点的地址 RX_ADDR_P0

2 ）使能AUTO ACK EN_AA

3 ）使能PIPE 0 EN_RXADDR

4 ）选择通信频率 RF_CH

5) 选择通道0 有效数据宽度 Rx_Pw_P0

6 ）配置发射参数（低噪放大器增益、发射功率、无线速率） RF_SETUP

7 ）配置24L01 的基本参数以及切换工作模式 CONFIG 。

配置完成之后，循环查询相关接收状态的寄存器，当有数据时，读出即可。

2.3.4、上位机程序设计

上位机使用Qt编写，通过计算机输入需要发送的内容，软件对将发送的数据

进行处理，加入包头、长度、校验、发送者等信息，通过串口发送给单片机。同

时若单片机给上位机发送信息之后，上位机先校验数据接收是否正确。若正确，

解析出发送者和具体发送信息，在上位机中显示出来即可。这样，即可完成两个

或多个计算机之间的无线通信。

Qt是一个1991年由奇趣科技开发的跨平台C++图形用户界面应用程序开发框架。它既可以开发GUI程序，也可用于开发非GUI程序，比如控制台工具和服务器。Qt是面向对象的框架，使用特殊的代码生成扩展（称为元对象编译器(Meta Object Compiler, moc)）以及一些宏，易于扩展，允许组件编程。2008年，奇趣

科技被诺基亚公司收购，QT也因此成为诺基亚旗下的编程语言工具。2012年，Qt

被Digia收购。2014年4月，跨平台集成开发环境Qt Creator 3.1.0正式发布，

实现了对于iOS的完全支持，新增WinRT、Beautifier等插件，废弃了无Python

接口的GDB调试支持，集成了基于Clang的C/C++代码模块，并对Android支持做

出了调整，至此实现了全面支持iOS、Android、WP。

3.实验结果及分析

为了仿真实际的应用情形，将本无线通信系统在一个布满桌椅和电子设备，

如电脑、打印机、示波器等的室内环境中进行数据通信实验，以确认所述方案的

实际应用效能。将两台电脑相隔数米，插上烧写完程序的模块，打开上位机，设

置好串口通信的相关协议，输入要发送的内容，点击发送即可在另外一台电脑上接收到发送者的信息和发送的内容。多次进行试验，改变发送者的信息和发送内容，多次试验，检验系统的稳定性和可靠性。试验截图如图6。

图6.试验截图

4.结束语

本文中给出了设计一个单片机控制的无线数据传输系统，该系统使用了超低功耗的STM8S103F3P6单片机和同样是低功耗的无线收发芯片NRF24L01，它们之问的控制与数据连接则是借助SPI接口来实现。SPI接口具有很高的数据传输速率，且器件操作遵循统一的规范，使系统软硬件具有良好的通用性。以无线方式传输数据在实际应用中由于其方便灵活，可望在嵌入式系统中得到广泛应用。本实现方案无需复杂的协议与价格较为昂贵的协议支持芯片，可作为嵌人式系统无线数据传输的一种低成本、低功耗选送的一帧数据择方案。经过实验验证，本系统能在实际应用环境中可靠运行，且在设计时不局限于特定的嵌入式系统，具有较高的通用性，能方便地移植到其他的系统中去，满足无接触数据传输的要求。

5.参考文献

1.谢平. USB与nRF2401无线通信系统设计[J]. 单片机开发与应用, 2010,

26(4): 88-89

2.黄婷, 施国梁, 黄坤. 单片机无线通信系统的设计与实现[J]. 微处理机,

2010, (1): 27-31

6.致谢

历时两周的时间终于将这篇报告写完，在报告的写作过程中遇到了无数的困难和障碍，都在同学和老师的帮助下度过了。尤其要强烈感谢付老师，他对我进行了无私的指导和帮助，不厌其烦的帮助进行论文的修改和改进。另外，也非常感谢我的两名队友，有了他们友好的合作，才会有这次顺利完成的课程设计。

感谢这篇论文所涉及到的各位学者。本文引用了数位学者的研究文献，如果没有各位学者的研究成果的帮助和启发，我将很难完成本篇论文的写作。

感谢我的同学和朋友，在我写论文的过程中给予我了很多素材，还在论文的撰写和排版灯过程中提供热情的帮助。

由于我的学术水平有限，所写论文难免有不足之处，恳请各位老师和学友批评和指正！

特此致谢！

6.附录

6.1、单片机程序

main.c文件

#include "stm8s.h"

#include "sysclock.h"

#include "uart1.h"

#include "led.h"

#include "nRF24L01.h"

#include "communication.h"

#include "timer.h"

u8 state = wait_Nrf_Data; //程序状态标志位

int main(void)

{

u8 RxBuf[33];

u16 nCount = 0; //nCount统计接收数据的组数,len接收数据的总长度

/*设置外部晶振24M为主时钟*/

//SystemClock_Init(HSE_Clock);

/*设置内部晶振16M为主时钟*/

CLK_HSIPrescalerConfig(CLK_PRESCALER_HSIDIV1);

LED_Init ();

Uart1_Init();

Tim1_Init();

nRF24L01_Pin_Conf();

__enable_interrupt(); // 开启总中断

nRF24L01_Set_RxMode(); // 接收状态

while(1)

{

if (state == wait_Nrf_Data)

{

if (!(nRF24L01_RevData(RxBuf))) //接收到数据时

{

nCount ++;

check_RevData (RxBuf , nCount);

if (RxBuf[30] == RxBuf[31])

nCount = 0;

}

}

}

else if (state == get_Sci_Data)

{

Protocal_Analysis();

}

}

}

Communication.c文件

#include "stm8s.h"

#include "stm8s_tim1.h"

#include "uart1.h"

#include "led.h"

#include "nRF24L01.h"

#include "communication.h"

enum STATE STATE_NOW = TEST_BEGIN;

extern u8 state;

unsigned int In = 0 , Out = 0; //计数

unsigned char FilePool[400]; //串口接收数据缓冲区unsigned int Instruction_Length = 0; //数据长度

unsigned char check = 0; //校验位unsigned char Receive_Flag = 0; //接收完成标志位unsigned int my_i = 0; //计数

void Protocal_Analysis()

{

unsigned int i = 0 , j = 0;

unsigned char group = 0; //发送时用到

unsigned char TxBuf[32] = {0};

if (In > Out) //有数据尚未处理switch (STATE_NOW){

case ALLBEGIN:

STATE_NOW = TEST_BEGIN;

case TEST_BEGIN:

if (FilePool[Out++] == 0x41)

{

STA TE_NOW = TEST_LENGTH_L;

TIM1_SetCounter(0);

}

else

{

Reset_Analysis();

}

break;

case TEST_LENGTH_L:

Instruction_Length = FilePool[Out++];

STATE_NOW = TEST_LENGTH_H;

break;

case TEST_LENGTH_H:

Instruction_Length = Instruction_Length + (FilePool[Out++] << 8) + 1;

STATE_NOW = TEST_DATA;

my_i = 3; //0x0a,长度*2

break;

case TEST_DATA:

Out++;

if (my_i ++ == Instruction_Length - 1) //数据接收完成

{

for (i = 1; i < Instruction_Length - 1; i++)

check += FilePool[i];

check = ~check;

if (check == FilePool[Instruction_Length - 1])

Receive_Flag = 1; //校验成功

Reset_Analysis();

}

default: break;

}

if (Receive_Flag)

{

nRF24L01_Set_TxMode(); //进入发送模式

Receive_Flag = 0;

GPIO_WriteReverse(GPIOB , (GPIO_Pin_TypeDef)LED1);

if (Instruction_Length%30) //每组发送30个有效字节group = Instruction_Length/30 + 1;

else group = Instruction_Length/30;

// group += 8;

for(i = 0; i < 30; i++)

{

基于单片机控制的蓝牙无线通信系统

基于单片机控制的蓝牙数据传输系统的设计 1 引言 蓝牙作为一种支持设备短距离通信的无线电技术，可以在众多设备之间进行无线信息交换。蓝牙技术设计一系列软硬件技术、方法和理论，包括：无线通信与网络技术，软件工程及软件可靠性理论，协议测试技术，规范描述语言，嵌入式实时操作系统，跨平台开发和用户界面图形化技术，软硬件接口技术，高集成芯片技术等[1]。由于蓝牙体积小，功耗低，其应用已经不再局限于计算机外设，几乎可以被集成在任何型号的数字设备中，特别是在那些对传输速率要求不高的小型移动设备和便携设备中应用广泛。随着现代化数字技术的发展，我们的生活中，各种设备与计算机之间的无线数据交换已经非常频繁，特别在工业现场控制和数据采集场合中，单片机与计算机的无线通信尤为突出。本文基于这一问题，提出了一种由单片机控制的蓝牙无线通信系统方案，主要是实现了由单片机控制蓝牙系统，与接入蓝牙网络的其他设备，如：移动电话、PDA、以及其他具有蓝牙功能的无线通信设备进行通信。 2 蓝牙协议栈概述 2.1 蓝牙技术的协议标准和协议规范 蓝牙无线通信的协议标准是由SIG制定的，它规定了蓝牙应用产品应遵循的标准和需要达到的要求。目前颁布的蓝牙规范有1.0、1.1、2.0、2.1等几个版本[2]。 蓝牙技术规范抱愧和信息一和应用框架两个部分。协议规范部分定义了蓝牙的各层同学那些以，应用框架指出了如何采用这些协议实现具体的应用产品。 协议栈由上至下可分为3个部分：传输协议、中介协议和应用协议。传输协议负责蓝牙设备间的相互位置确认，以及建立和管理蓝牙设备间的物理和逻辑链路，包括LMP、L2CAP、HCI；中介协议为高层应用协议或程序在蓝牙逻辑链路上工作提供了支持，为应用层提供了各种标准接口，包括：RFCOMM、SDP、IrDA、PPP、TCP/IP、UDP、TSC和AT指令集等；应用协议是指那些位于蓝牙协议栈之上的应用软甲和其中涉及的协议，包括开发驱动和其他蓝牙应用程序等。 2.2 蓝牙技术的核心协议 蓝牙技术的核心协议分为四个部分，如下： （1）基带协议（Baseband） 基带和链路控制层确保网络内部蓝牙设备单元之间由射频构成的物理连接。 （2）连接管理协议（LMP） 负责蓝牙网络内各设备之间连接的建立。 （3）逻辑链路控制和适配协议（L2CAP） 是一个为高层传输层和应用层协议屏蔽基带协议的适配协议，为高层应用传输提供了更加有效和更有利于实现的数据分组格式。 （4）服务发现协议（SDP） 发现服务在蓝牙技术框架中起到了至关重要的作用，它是所有用户模式的基础，是为实现网络中蓝牙设备之间相互查询及访问提供的服务。在蓝牙系统中，客户只有通过服务发现协议，才能获得设备信息、服务信息以及服务特征，从而在设备单元之间建立不同的SDP 层连接[3]。 2.3 HCI协议 HCI（Host Controller Interface）协议，即主机控制接口协议，属于蓝牙协议栈的

单片机和蓝牙模块无线传输的数据采集系统

单片机和蓝牙模块无线传输的数据采集系统

1．引言 蓝牙技术是近年来发展迅速的短距离无线通信技术，可以用来替代数字设备间短距离的有线电缆连接。利用蓝牙技术构建数据采集无线传输模块，与传统的电线或红外方式传输测控数据相比，在测控领域应用篮牙技术的优点主要有[1][2][3]： 1.采集测控现场数据遇到大量的电磁干扰，而蓝牙系统因采用了跳频扩频技术，故可以有效地提高数据传输的安全性和抗干扰能力。 2.无须铺设线缆，降低了环境改造成本，方便了数据采集人员的工作。 3.可以从各个角度进行测控数据的传输，可以实现多个测控仪器设备间的连网，便于进行集中监测与控制。 2．系统结构原理 本课题以单片机和蓝牙模块ROK 101 008为主，设计了基于蓝牙无线传输的数据采集系统，整个装置由前端数据采集、传送部分以及末端的数据接受部分组成（如PC机）。前端数据采集部分由位于现场的传感器、信号放 大电路、A/D转换器、单片机、存储器、串口通信等构成,传送部分主要利用自带微带天线的蓝牙模块进行数据的无线传输；末端通过蓝牙模块、串口通信传输将数据送到上位PC机进一步处理。整个系统结构框架图如图1所示。 AT89C51单片机作为下位机主机，传感器获得的信号经过放大后送入12位A/D转换器AD574A进行A/D 转换，然后将转换后的数据存储到RAM芯片6264中。下位机可以主动地或者在接收上位机通过蓝牙模块发送的传送数据指令后，将6264中存储的数据按照HCI-RS232传输协议进行数据定义， 通过MAX3232进行电平转换后送至蓝牙模块，由篮牙模块将数据传送到空间，同时上位机的蓝牙模块对此数据进行接收,再通过MAX3232电平转换后传送至PC 机，从而完成蓝牙无线数据的交换。

基于单片机的红外无线控制

中国矿业大学徐海学院 技能考核培训 姓名：陈思彤学号： 22110838 专业：信息11-2班 题目：基于单片机的红外无线控制 专题：音乐播放器 指导教师：有鹏老师翟晓东老师 设计地点：电工电子实验室 时间： 2014 年 4 月

通信系统综合设计训练任务书 学生姓名陈思彤专业年级信息11-2班学号22110838 设计日期：2014年4 月5日至2014 年4 月10 日 设计题目： 基于单片机的红外无线控制 设计专题题目： 音乐播放器 设计主要内容和要求： 1. 主要内容： 单片机内部结构 红外遥控解码 C语言程序设 2. 功能扩展要求 实现音乐播放器的功能 指导教师签字：

摘要：近年来随着计算机在社会领域的渗透, 单片机的应用正在不断地走向深入。红外线技术也被广泛应用于各个电子领域，先设计一种基于单片机的红外遥控的简易音乐播放器。通信蜂鸣器来发声，来完成音乐播放器的功能。该系统可实现对音乐播放的远距离遥控，且结构简单，速度快，抗干扰能力强。通过本次课程设计，我对单片机中断系统等知识有了进一步的了解，对单片机的相关知识做到理论联系实际。 关键词：单片机,中断系统,红外遥控,音乐播放

目录 1 绪论 (4) 1.1概述 (4) 1.2功能 (4) 2 硬件电路 (5) 2.1总体设计方 (5) 2.2单片机最小系统 (5) 2.3红外遥控收发电路 (5) 2.3.1 红外遥控发射电路 (6) 2.3.2 红外遥控接收电路 (7) 2.4蜂鸣器电路 (7) 2.5 LED指示灯电路 (8) 3软件编程 (9) 3.1 C语言实现系统设计 (9) 3.2乐谱的改编 (10) 参考文献 (11) 附录 (12)

基于单片机Wifi无线通信方案-Demo(参考模板)

基于单片机Wifi无线通信方案第一部分：功能介绍 通过手机发送指令控制LED亮与灭 单片机原理图 第二部分：硬件接法 1.连接实验相关模块连线 如图：

JP10(P0)接J12 J21跳线帽接左边 A→ P22 B→P23 C→P24 J10与J12相连接（即是P0口控制LED） 单片机与ESP8266连接：由于单片机的串口通常配置成9600，而ESP8266初始的波特率为115200，所以先用PC通过PL2303去配置ESP8266模块的波特率为9600

ESP8266图示PL2303图示 PC与ESP8266通过PL2303连接 PL2303绿线-----------ESP8266的URXD脚 PL2303白线-----------ESP8266的UTXD 脚 注意：用PC机上的串口助手测试时，由于ESP8266的电源是3.3V,所以先要把开发板的电源配置成3.3V ,如下图J-PWR,跳线冒连接3.3V。PL2303 的电源（红线）不接！ESP8266引脚的VCC和CH_PD连接开发板JPWR的vcc两个脚，ESP8266的地与PL2306的地连接开发板JPWR的GND两个脚（共地）！！！！！！

在PC上打开软件sscom42.exe，界面如下： 注意：发送新行选择上，波特率默认为115200,8,1,None 串口号选择PL2303的COM口(查看设备管理器) 打开串口即可测试（软件的发送新行要打勾） 第一步：配置波特率 然后在字符串输入框中输入：AT+UART=9600,8,1,0,0 发送给ESP8266 ,若返回OK，表示成功（注意最后一位不要选择流控） 第二步：ESP8266配置AP的SSID和密码 然后在字符串输入框中输入：AT+CWSAP="ESP8266-gigi","1234567890",5,3 注意：操作第二步时，要把串口软件的波特率设置成9600。

基于单片机Wifi无线通信方案-Demo

基于单片机W i f i无线通信方案第一部分：功能介绍 通过手机发送指令控制LED亮与灭 单片机原理图 第二部分：硬件接法 1.连接实验相关模块连线 如图： JP10(P0)接J12 J21跳线帽接左边 A? P22 B?P23 C?P24 J10与J12相连接（即是P0口控制LED） 单片机与ESP8266连接：由于单片机的串口通常配置成9600，而ESP8266初始的波特率为115200，所以先用PC通过PL2303去配置ESP8266

模块的波特率为9600 ESP8266图示 PL2303图示PC与ESP8266通过PL2303连接 PL2303绿线-----------ESP8266的URXD脚

PL2303白线-----------ESP8266的UTXD 脚 注意：用PC机上的串口助手测试时，由于ESP8266的电源是,所以先要把开发板的电源配置成 ,如下图J-PWR,跳线冒连接。PL2303 的电源（红线）不接！ESP8266引脚的VCC和CH_PD连接开发板JPWR的vcc两个脚，ESP8266的地与PL2306的地连接开发板JPWR的GND两个脚（共地）！！！！！！ 在PC上打开软件，界面如下： 注意：发送新行选择上，波特率默认为115200,8,1,None 串口号选择PL2303的COM口(查看设备管理器) 打开串口即可测试（软件的发送新行要打勾） 第一步：配置波特率 然后在字符串输入框中输入：AT+UART=9600,8,1,0,0 发送给ESP8266 ,若返回OK，表示成功（注意最后一位不要选择流控） 第二步：ESP8266配置AP的SSID和密码 然后在字符串输入框中输入：AT+CWSAP="ESP8266-gigi 注意：操作第二步时，要把串口软件的波特率设置成9600。

《单片机应用设计-基于单片机的433M无线通信系统》廖永斌

课程设计 题目基于单片机的433M无线通信系统学院 专业 班级 姓名 指导教师 2018年 1月 13日

《单片机应用设计》任务书 学生姓名：专业班级： 指导教师：工作单位： 题目: 基于单片机的433M无线通信系统 课程设计目的： 1、熟悉单片机应用系统的硬件设计及软件设计的基本方法； 2、将《单片机原理与应用》理论课的理论知识应用于实际的应用系统中； 3、训练单片机应用技术，锻炼实际动手能力 4、提高正确地撰写论文的基本能力。 课程设计内容和要求 1、完成硬件电路的设计，其中包括单片机和CC1101模块的设计； 2、完成无线通信模块的程序设计与实现，上机运行调试程序，记录实验结果（如图表等）， 并对实验结果进行分析和总结； 3、课程设计报告书按学校统一规范来撰写，报告主要包括以下内容：目录、摘要、关键 词、基本原理、方案论证、硬件设计、软件设计(带流程图、程序清单)、仿真结果、实物运行结果照片、结论献等； 4、查阅不少于6篇参考文献。 初始条件： 1、STC89C52和CC1100H模块； 2、先修课程：单片机原理与应用。 时间安排： 第19周，安排设计任务，完成硬件设计； 第20周，完成软件设计、撰写报告，答辩。 指导教师签名：年月日 系主任（或责任教师）签名：年月日

目录 摘要 (Ⅰ) Abstract (Ⅱ) 1基本原理 (1) 1.1无线通信系统 (1) 1.2芯片简介 (1) 1.2.1单片机STC89C52 (1) 1.2.2 无线通信CC1101芯片 (3) 2方案论证与设计 (5) 2.1无线通信模块选择 (5) 2.2 单片机最小系统选择 (5) 2.3整体方案设计 (6) 3 硬件电路设计 (6) 4软件程序设计 (8) 4.1发送端编程 (8) 4.2接收端编程 (9) 4.3程序调试与下载 (10) 5硬件仿真 (12) 6实物制作与调试 (12) 6.1 STC89C52单片机最小系统 (12) 6.2无线通信模块CC1101 (13) 6.3稳压电路模块 (13) 7心得体会 (15) 8参考文献 (16) 附录 (17)

基于WIFI模块和单片机的无线数据传输附代码

工业大学 计算机科学与技术学院 Project3课程设计 2014-2015学年第二学期 班级：浦电子1203 组员： 组员学号： 指导老师：武晓光，胡方强，包亚萍 袁建华，毛钱萍 2015年7月8日

目录 第一章阶段任务 第二章基于WIFI模块的无线数据传输的原理 1.1 时钟模块 1.2 最小单片机系统的原理 1.3 温度传感器DS18B20 1.4 串口 1.5 WIFI模块 第三章基于WIFI模块的无线数据传输的实现 2.1 WIFI模块设置 2.2 串口部分设置 2.3 调试与运行过程 第四章程序与框图 第五章小结

第一章阶段任务：

第四阶段：2天（2天）写报告 第二章基于WIFI模块的无线数据传输的原理 １．１时钟DS1302模块： 电路原理图：DS1302与单片机的连接也仅需要3条线：CE引脚、SCLK串行时钟引脚、I/O 串行数据引脚，Vcc2为备用电源，外接32.768kHz晶振，为芯片提供计时脉冲。 读写时序说明：DS1302是SPI总线驱动方式。它不仅要向寄存器写入控制字，还需要读取相应寄存器的数据。控制字总是从最低位开始输出。在控制字指令输入后的下一个SCLK时钟的上升沿时，数据被写入DS1302，数据输入从最低位（ 0位）开始。同样，在紧跟8位的控制字指令后的下一个SCLK脉冲的下降沿，读出DS1302的数据，读出的数据也是从最低位到最高位。数据读写时序如图

１．２单片机最小系统的原理： 说明 复位电路:由电容串联电阻构成,由图并结合"电容电压不能突变"的性质,可以知道,当系统一上电,RST脚将会出现高电平,并且,这个高电平持续的时间由电路的RC值来决定.典型的51单片机当RST脚的高电平持续两个机器周期以上就将复位,所以,适当组合RC的取值就可以保证可靠的复位. 晶振电路:典型的晶振取11.0592MHz(因为可以准确地得到9600波特率和19200波特率,用于有串口通讯的场合)/12MHz(产生精确的uS级时歇,方便定时操作) 单片机:一片AT89S51/52或其他51系列兼容单片机 特别注意:对于31脚(EA/Vpp),当接高电平时,单片机在复位后从部ROM的0000H开始执行;当接低电平时,复位后直接从外部ROM的0000H开始执行. １．３温度传感器DS18B20的原理（连接到单片机最小系统，并将温度发送给WIFI模块)：

基于51单片机的无线通信

湖北民族学院 信息工程学院 课程设计报告书 题目: 基于51单片机的无线通信 课程：数字通信系统课程设计 专业：电子 班级： 0314411 学号： 0 学生姓名：田紫龙 指导教师：黄双林 2017年 06月 18日

摘要 本文设计了一种以AT89S52单片机为控制核心的无线通信控制模块，详细说明了该系统的基本原理、主要电路、硬件框架以及软件框架。整个系统采用模块化设计，主要包括单片机与下位机之间的无线通信控制电路，以及无线通信模块与51单片机之间通信接口电路。该通信控制系统通过51单片机和nrf2401的spi通信，从而通过无线通信控制模块形成与下位机的联系，控制下位机运动控制器，并且将通信接收的数据保存到扩展的存储器内。 本模块的通信方法简便，除了可以进行远程实时控制外，还可广泛的应用于工业监控和数据采集系统。本系统具有性能可靠、抗干扰能力强、功耗低、性价比高等优点，在无线通信领域具有重要的应用价值和良好的发展前景。 关键字：无线通信控制；AT89S52；nRF2401；串行通信 目录 1 绪论.......................................................错误!未定义书签。

2 总体设计...................................................错误!未定义书签。 3 各个模块简介................................................错误!未定义书签。 1.单片机STC89C52和nRF2401的接口电路.....................错误!未定义书签。 无线模块简介.............................................错误!未定义书签。 1602简介................................................错误!未定义书签。 4 各个模块设计................................................错误!未定义书签。硬件电路板的设计..............................................错误!未定义书签。 软件程序设计..............................................错误!未定义书签。 主程序模块............................................错误!未定义书签。 结果与分析..............................................错误!未定义书签。总结 .........................................................错误!未定义书签。参考文献......................................................错误!未定义书签。

基于WIFI模块和单片机的无线数据传输(附代码)..

南京工业大学 计算机科学与技术学院 Project3课程设计 2014-2015学年第二学期 班级：浦电子1203 组员姓名： 组员学号： 指导老师：武晓光，胡方强，包亚萍 袁建华，毛钱萍 2015年7月8日

目录 第一章阶段任务 第二章基于WIFI模块的无线数据传输的原理 1.1 时钟模块 1.2 最小单片机系统的原理 1.3 温度传感器DS18B20 1.4 串口 1.5 WIFI模块 第三章基于WIFI模块的无线数据传输的实现 2.1 WIFI模块设置 2.2 串口部分设置 2.3 调试与运行过程 第四章程序与框图 第五章小结

第一章阶段任务： 第一阶段（1天）1、了解课程所给的WIFI模块，并详细研读其说明书 2、复习单片机知识 （2天）1、了解温湿度传感器模块，并设计其硬件模块 2、了解lcd1602显示模块，并设计其硬件模块 （2天）1、设计整合电路：5v转3.3v电路 2、串口通讯电路 第二阶段（4天）1、链接并完成整体电路图的设计，并检查 2、焊接电路并调试。 第三阶段（3天）1、根据设计的硬件模块设计程序 （1）：温湿度传感器模块 （2）：串口通讯模块 （3）：WIFI传输与接收模块 （4）：显示电路模块 （3天）2、将设计好的模块程序烧录到单片机内，调试 第四阶段：2天（2天）写报告

第二章基于WIFI模块的无线数据传输的原理 １．１时钟DS1302模块： 电路原理图：DS1302与单片机的连接也仅需要3条线：CE引脚、SCLK串行时钟引脚、I/O 串行数据引脚，Vcc2为备用电源，外接32.768kHz晶振，为芯片提供计时脉冲。 读写时序说明：DS1302是SPI总线驱动方式。它不仅要向寄存器写入控制字，还需要读取相应寄存器的数据。控制字总是从最低位开始输出。在控制字指令输入后的下一个SCLK时钟的上升沿时，数据被写入DS1302，数据输入从最低位（ 0位）开始。同样，在紧跟8位的控制字指令后的下一个SCLK脉冲的下降沿，读出DS1302的数据，读出的数据也是从最低位到最高位。数据读写时序如图

基于51单片机的无线通信

信息工程学院 课程设计报告书 题目: 基于51单片机的无线通信 课程：数字通信系统课程设计 专业：电子 班级： 0314411 学号： 0 学生姓名：田紫龙 指导教师：黄双林 2017年 06月 18日

摘要 本文设计了一种以AT89S52单片机为控制核心的无线通信控制模块，详细说明了该系统的基本原理、主要电路、硬件框架以及软件框架。整个系统采用模块化设计，主要包括单片机与下位机之间的无线通信控制电路，以及无线通信模块与51单片机之间通信接口电路。该通信控制系统通过51单片机和nrf2401的spi通信，从而通过无线通信控制模块形成与下位机的联系，控制下位机运动控制器，并且将通信接收的数据保存到扩展的存储器内。 本模块的通信方法简便，除了可以进行远程实时控制外，还可广泛的应用于工业监控和数据采集系统。本系统具有性能可靠、抗干扰能力强、功耗低、性价比高等优点，在无线通信领域具有重要的应用价值和良好的发展前景。 关键字：无线通信控制；AT89S52；nRF2401；串行通信

目录 1 绪论 (1) 2 总体设计 (2) 3 各个模块简介 (3) 1.单片机STC89C52和nRF2401的接口电路 (3) 无线模块简介 (4) 1602简介 (4) 4 各个模块设计 (10) 硬件电路板的设计 (10) 软件程序设计 (11) 主程序模块 (11) 结果与分析 (13) 总结 (14) 参考文献 (15)

1 绪论 伴随着短距离低功率无线数据传输技术的成熟，无线数据传输被越来越多地应用到新的领域。与有线通信方式相比，无线通信以其不需铺设明线，使用便捷等一系列优点，在现代通信领域占重要地位。 以往的无线产品存在范围和方向上的局限，例如，一些无线产品在使用时，无法将信息反馈给控制者；还有一些无线产品不能很好地显示参数或状态信息，如果能在系统中增加一块小型液晶显示电路，产品不仅能向用户显示其状态或状态的改变，而且可以大大降低成本。正如人们所发现的，只要建立双向无线通信-双工通信并且选无线数据传输模块基于微功耗单片射频收发器NRF24L01设计，采用89C52单片机完成数据的处理和控制择成本低的收发芯片，就会出现许多新应用。 本次设计主要是利用无线收发电路，加上单片机控制与液晶显示制成一套完整的点对点数据收发系统。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，尽量无需调外部元件，传输时间短，接口简单。

无线通信技术在单片机通信中的运用

无线通信技术主要用于信息传播，在当今社会，无线传播拥有着不可替代的作用。并且它与单片机的共同使用将成为一种趋势，单片机为人们解决了大量的问题，采用无线通信技术后，其安全性、效率都将得到进一步的提升。但是，我们依然要承认二者结合上的不足，并且通过技术革新的方式来增强单片机的功能，改进无线通信技术，实现二者之间的完美结合。可见，如何解决单片机中无线通信技术的选择将成为重点。一、无线通信技术和单片机通信系统无线通信技术是目前应用最为广泛的技术，是计算机科技和移动数据结合的产物。无线传播加快了以往的信息传播效率，不再受到空间和时间的限制，这种传播方式以电磁波信号的形式存在，可以实现无障碍传播。目前，这一技术主要应用于三大运营商和我国卫星通信中。单片机则是我国工业生产中重要技术之一，核心设备为单片机集成电路芯片。独立的单片机设备通常是由中央数据处理器、数据存储器和电路转换器构成，在三者的配合下完成数据的转换和处理工作，其应用原理与无线通信技术之间存在共同点，将无线通信技术应用于单片机通信中具有必要性。二、无线通信技术在单片机通信中的运用单片机中的无线通信技术主要体现在数据传输方案选择、硬件的配置和通信软件设计三个方面，我们对其进行具体的分析如下。1、用于数据传输方案的选择。数据传输方案的选择可以采用无线通信技术，以单片机监控系统为核心，检测和查找单片机运行状态和运行效率。机车是数据的聚集地，要求在整个任务中始终进行数据的收集与承载，并完成向数据

库的转移。单片机数据传输过程复杂，传输数据规模大，因此对于无线通信系统的容量有直接的要求，并要求配备适当的辅助设备。另外，无线通信设备还应用于数据的处理过程，总之要充分结合单片机运行原理以及无线通信技术的特点，正确选择。2、硬件配置。对于单片机中的无线通信技术，首先要具备一定的硬件设施，其中包括数转电台、车载微机接口等。数转电台作为单片机连接无线通信系统时的常用设备，可以保证双向通信的进行，并且使数据传输和频段调节的保障，在数转电台的使用下，才能满足不同类型的数据传输，并确保传输安全。数转电台作为信息的存储设备，还需要与微机连接，车载微机是提供数据传输的重要途径，设计过程中要注意二者的连接正确性。另外，中央处理器的使用也是必要的，中央处理器可以使数转电台与车载微机之间的连接更加精确和稳定，减少运行中出现的问题。必要的硬件配置能够确保单片机无线通信技术实施的可靠性和灵活性，是设计师研发的重点。目前，我国单片机技术逐步开始安装无线通信设备，并且相关问题正在一步一步的解决中，无线通信技术在单片机的应用作用得以体现。3、通信软件设计。软件设计是无线通信技术应用于单片机通信系统中最重要的基础，主要负责通信格式与通信流程的确定。首先，对通信格式而言，无线通信技术可以有效的转变传统的通信模式，数字化的通信模式具有高效性。通过软件设备将通信模式转变为数字化模式，从而形成数字化的通信模式。无线通信技术减少了以往的多线模式，节约了大量的空间，也节约了大量的成本。

基于单片机无线网络通信模块设计

前言 无线方案适用于布线繁杂或者不允许布线的场合，目前在遥控遥测、门禁系统、无线抄表、小区传呼、工业数据采集、无线遥控系统、无线鼠标键盘等应用领域，都采用了无线方式进行远距离数据传输。目前，蓝牙技术和技术已经较为成熟的应用在无线数据传输领域，形成了相应的标准。然而，这些芯片相对昂贵，同时在应用中，需要做很多设计和测试工作来确保与标准的兼容性，如果目标应用是点到点的专用链路，如无线鼠标到键盘，这个代价就显得毫无必要。 本无线数据传输系统采用挪威公司推出的工作于2.4频段的24L01射频芯片。与蓝牙和相比，24L01射频芯片没有复杂的通信协议，它完全对用户透明，同种产品之间可以自由通信。更重要的是，24L01射频芯片比蓝牙和所用芯片更便宜。系统由单片机32F103控制无线数字传输芯片24L01,通过无线方式进行数据双向远程传输,两端采用全双工方式通信，该系统具有成本低，功耗低，软件设计简单以及通信可靠等优点。

1. 总体设计方案 无线通信技术迅速发展，有多种通讯方案可供选择，这里从实用，经济和实现等方面进行综合的考虑分析，选出合适的设计方案。 1.1 无线通信方式的比较和选择 方案一：采用模块进行通信，模块需要借助移动卫星或者手机卡，虽说能够远距离传输，但是其成本较大、且需要内置卡，通信过程中需要收费，后期成本较高。 方案二：采用公司2430无线通信模块，此模块采用总线模式，传输速率可达250，且内部集成高性能8051内核。但是此模块价格较贵，且协议相对较为复杂。 方案三：采用24L01无线射频模块进行通信，24L01是一款高速低功耗的无线通信模块。他能传输上千米的距离（加），而且价格较便宜，采用总线通信模式电路简单，操作方便。 考虑到系统的复杂性和程序的复杂度，我们采用方案三作为本系统的通信模块。 1.2 微控制器的比较和选择 方案一：采用传统的89S52单片机作为主控芯片。此芯片价格便宜、操作简便，低功耗，比较经济实惠,但是应用很局限，且要求较高时传统的89S52单片机达不到要求。 方案二：采用公司生产的430F149系列单片机作为主控芯片。此单片机是一款高性能的低功耗的16位单片机，具有非常强大的功能，且内置高速12位。但其价格比较昂贵，而且是贴片封装，不利于焊接，需要制板，大大增加了成本和开发周期。 方案三：基于公司3内核的32F103系列处理器，采用串行单线调试和，通过调试器你可以直接从获取调试信息，从而使产品设计大大简化，主要应用于要求高性能、低成本、低功耗的产品。 根据系统需要，从性能和价格上综合考虑我们选择方案三，即用32F103作为本系统的主控芯片。 1.3 串行通信方式比较和选择 485串行通信：该接口是采用平衡驱动器和差分接收器的组合，抗噪声干扰性好。具有多机通信能力，这样用户可以利用单一的485接口方便地建立起设备网络。接口组成的半双工网络，一般只需二根信号线，所以它的接口均采用屏蔽双绞线传输，数据信

基于单片机的计算机之间无线通信的实现

课程设计报告学院： 专业名称： 学生姓名： 指导教师： 时间：

课程设计任务书 题目：基于单片机的计算机之间无线通信的实现 一、设计内容 1.制作实物实现计算机之间的无线通信。 2.设计硬件PCB电路板，并焊接，编写程序，调试以实现指定的功能；编写上位机界面，使得使用简单，可操作性强。 3.要求系统可靠、稳定。 二、进度要求 1．了解设计内容2天 2．方案设计3天 3．系统设计4天 4．结果分析 2天 6．撰写设计报告2天 7．汇报1天 学生指导教师 目录 摘要 ............................................ 错误!未定义书签。 引言 (3) 1.课程设计目的 (3)

2.方案设计 (4) 系统组成及功能概述 (4) 系统硬件设计 (6) 供电部分 (6) USB转串口模块 (7) 单片机系统 (9) 无线模块 (10) 软件设计 (11) SPI初始化程序设计 (11) 发送子程序设计 (12) 接收子程序设计 (12) 上位机程序设计 (13) 3.实验结果及分析 (13) 4.结束语 (14) 5.参考文献 (15) 6.致谢 ........................................... 错误!未定义书签。 7.附录 ........................................... 错误!未定义书签。 摘要 本文给出了一种基于STM8系列单片机的无线通信系统的设计与实现方案，介绍了系统的结构组成，介绍了单片机作为核心控制器是如何连接PC机和无线收发器的。单片机通过串口接收PC机发来的信息，通过校验数据接收是否丢包，然后通过SPI与无线模块通信将数据发送出去。接收端接收到信息后再通过串口发给另外的PC机从而实现计算机之间的通信。实验结果表明，该方案运行稳定，对实际的无线通信有参考价值。 关键词：无线通信；STM8；NEF24L01

基于AT89C52单片机近距离无线通信系统电路设计

基于AT89C52单片机近距离无线通信系统电路设计 短距离无线传输具有抗干扰性能强、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。低功耗、微型 化是用户对当前无线通信产品尤其是便携产品的实际需求，短距离无线通信逐 渐引起广泛关注。常见的短距离无线通信有基于802．11 的无线局域网WLAN、蓝牙（blueTooth）、HomeRF 及欧洲的HiperLAN（高性能无线局域网），但其硬件设计、接口方式、通信协议及软件堆栈复杂，需专门的开发系统，开发成本高、周期长，最终产品成本也高。因此这些技术在嵌入式系统中 并未得到广泛应用。普通RF 产品不存在这些问题，且短距离无线数据传输技 术成熟，功能简单、携带方便，使其在嵌入式短程无线产品中得到了广泛应用。 单片机的时钟电路和复位电路设计 单片机时钟电路设计中，选择晶振频率11．059 2 MHz，约定PC 机和单片机的通信速率为9 600 b／s，并选择相应电容与单片机的时钟引脚相连构成时钟回路。在复位电路设计中，采用复位引脚和相应的电容、电阻构成复位 电路。单片机与PTR2000 接口原理电路如图2 所示。 在图2 中，AT89C52 单片机主要完成数据的采集和处理，向PTR2000 模块发送数据，并接收由PC 机通过PTR2000 传送的数据。和单片机相连的PTR2000 模块主要将单片机的待传数据调制成射频信号，再发送到PC 机端的PTR2000 模块，同时接收PC 机端的PTR2000 模块传送的射频信号，并调制成单片机可识别的TTL 信号送至单片机。单片机的RXD 和TXD 引脚分别和 PTR2000 的DO 和DI 引脚连接，实现串行数据传输；决定PTR2000 模块工作

基于单片机的无线传输系统设计毕业设计

武汉工业学院 毕业设计 设计题目：基于单片机的无线传输系统设计

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目录 摘要 ............................................... 错误！未定义书签。Abstract............................................................. I I 1 红外通信技术概述 ................................. 错误！未定义书签。 1.1近距离无线通信简介 (1) 1.2红外通信的优点与应用 (3) 1.3 红外通信技术开辟数据通信的未来 (4) 2红外通信系统总体构成 (5) 2.1 红外技术的物理基础 (5) 2.2 红外通信原理 (6) 2.3红外发射器原理 (6) 2.4红外接受器原理 (7) 3红外信号传输协议与编码原理 (8) 3.1几种常用红外通信协议 (8) 3.2编码原理 (9) 4 单片机AT89C52简述 (11) 4.1 AT89C52概述 (11) 4.2 AT89C52单片机引脚排列及功能 (11) 5 红外通信系统接口电路设计 (15) 5.1 系统实现的功能 (15) 5.2 主机发射电路 (15) 5.2.1发射电路的硬件部分 (15) 5.2.2发射电路的软件部分 (16) 5.3 从机接受电路 (21) 5.3.1接受电路的硬件部分 (21) 5.3.2接受电路的软件部分 (21) 5.4 系统测试效果 (26) 结束语 (27) 谢辞 (28) 参考文献 (29)

PC机与单片机的无线通信

摘要：本文重点介绍了pc机与单片机的无线通信系统。该系统通过无线收发模块rf418实现pc机与单片机之间的数据异步串行无线传输，可用于小区无线抄表、gps及柱上断路器远程控制等。本文从工程实际的角度，设计了硬件电路及相应的上下位机程序。 关键词：单片机无线通信 rf418 pc机 近年来，随着单片机及微机技术的不断发展，特别是网络技术的广泛应用，采用pc机与多台单片机构成的测控系统越来越多。但在一些场合，如与移动的测控对象进行通信、较远距离通信不适合布线的地方等，则不适合采用有线通信。随着无线技术的不断完善和发展，无线通讯技术逐渐应用于pc机与单片机之间。在本文中的无线通讯主要采用无线收发模块rf418，通过一定频率的电磁波实现pc机与单片机之间的无线通信，由此可以方便地进行数据处理和远程控制。该无线通信系统可实现的通信距离为6～15公里，完全克服了红外无线传输的直线性、静止性、受环境因素影响等缺点。 一、无线通信系统的构成及工作原理 （一）无线通信系统的构成 机 pc机在该无线通信系统中作为dte（数据终端设备），主要用于接收由下位机部分采集到了数据，并对数据进行计算、处理、动态显示等。同时可以把一些数据、命令字等数据传给下位机部分，用于与下位机部分的双向信息沟通或对下位机部分控制等。 2.无线收发模块rf418 该模块作为dce（数据通信设备），在该无线通信系统中有着重要的作用，主要用于两个或多个数据终端设备之间数据传输。通过该模块可以把数据的电平信号转换成无线电信号，以一定频率电磁波的方式传送出去。同时也可以接收电磁波中的无线电信号，并把其转化成数据的电平信号传输到数据终端设备。 总线标准接口板 由于计算机内部的数据信号是ttl电平标准，而通信线上的数据信号却是rs-232c电平标准，该接口板主要用于较远距离通信的dce与dte之间的ttl电平和rs-232电平的相互转换。 4.单片机系统 单片机通过一定的方式与控制元件相连，起到了数据采集、处理和发出控制指令的作用。对于点对多点的多机通信则需采用多个单片机。单片机要采集处理数据，需要软件支持，要控制下位机模块rf418也要软件来支持。因此，要用程序存储器来存储单片机要执行的程序。无论单片机采集到的数据，还是上位机传给单片机的数据，都需要存储起来，然后才能进行处理或传输，而大容量的数据存储器起到了数据存储仓库的作用。同时单片机系统还需要电源模块，外围控制输出继电器等。 5.无线收发模块rf418 该模块与上位机部分的模块完全相同，在作用上也是一致的。在数据传输过程中，两个模块的频率必须保持一致，并且每个模块的发送与接收不能同时进行，而两个模块的发送与接收必须协调一致。对于点对点通信只需要一个rf418模块，而对于点对多点的无线通信则需要多个rf418模块，并且每个模块有不同的地址。 （二）无线通信系统的工作原理概述 单片机向pc机发送数据：单片机将采集到的数据经转存处理后，把其传出，送入模块b的缓冲区，模块b 检测到tx空闲时间超过5毫秒后把要发送的数据以打包方式或自动跳频抗干扰模式发送出去，从而模块a接收到模块b发出的数据，测试rts是否有效，当rts有效时，模块a则接收字节，并发送到pc机。 pc机向单片机发送数据：首先，pc机把要发送的数据（包括命令字等）经过rs232接口板的电平转换，把其送入模块a，当模块a检测到tx空闲超过5毫秒则将以无线电波的形式发射出去，当模块b检测到rts有效时则接收数据，并把其送入单片机，存在下位机部分的ram中。单片机对接收到的数据进行判断与识别，并根据预先设好的情况进行动作。 二、硬件设计 （一）下位机部分电路设计 外ram和外rom由于控制信号及使用的数据传送指令不同，故不会发生总线冲突。扩展后的电路原理简图如图2-1所示。从原理图中可以看出，外ram的存储空间地址为0000h～7fffh，外rom的存储空间地址为0000h～1fffh。 根据rf418的使用参考手册，rf418的8个引脚中，引脚3为引脚，使其空着不用，对于引脚4为电源开关，在接电源或空开时，电源则为打开，而接地则为关断电源。在这里，为了简便，空开引脚4从而打开电源。rf418的rx和tx引脚要与8031的rxd与txd引脚对应相接，从而可以使rf418与8031之间自由的传送数据。至于rf418的rts和cts引脚分别由8031的和口控制，并且只有在它们为低电平时有效。电路原理简图如图2-1所示。 图2-1单片机外部存储器扩展及与rf418电路原理简图 （二）上位机部分电路设计

单片机串行通信发射机

1 绪论 我所做的单片机串行通信发射机主要在实验室完成,参考有关的书籍和资料，个人完成电路的设计、焊接、检查、调试，再根据自己的硬件和通信协议用汇编语言编写发射和显示程序，然后加电调试，最终达到准确无误的发射和显示。在这过程中需要选择适当的元件，合理的电路图扎实的焊接技术，基本的故障排除和纠正能力，会使用基本的仪器对硬件进行调试，会熟练的运用汇编语言编写程序，会用相关的软件对自己的程序进行翻译，并烧进芯片中，要与对方接收机统一通信协议，要耐心的反复检查、修改和调试，直到达到预期目的。 单片机串行通信发射机采用串行工作方式，发射并显示两位数字信息，既显示00-99，使数据能够在不同地方传递。硬件部分主要分两大块，由AT89C51和多个按键组成的控制模块，包括时钟电路、控制信号电路，时钟采用6MHZ晶振和30pF的电容来组成内部时钟方式，控制信号用手动开关来控制，P1口来控制，P2、P3口产生信号并通过共阳极数码管来显示，软件采用汇编语言来编写，发射程序在通信协议一致的情况下完成数据的发射，同时显示程序对发射的数据加以显示。 毕业设计的目的是了解基本电路设计的流程，丰富自己的知识和理论，巩固所学的知识，提高自己的动手能力和实验能力，从而具备一定的设计能力。 我做得的毕业设计注重于对单片机串行发射的理论的理解，明白发射机的工作原理，以便以后单片机领域的开发和研制打下基础，提高自己的设计能力，培养创新能力，丰富自己的知识理论，做到理论和实际结合。本课题的重要意义还在于能在进一步层次了解单片机的工作原理，内部结构和工作状态。理解单片机的接口技术，中断技术，存储方式，时钟方式和控制方式，这样才能更好的利用单片机来做有效的设计。 我的毕业设计分为两个部分，硬件部分和软件部分。硬件部分介绍：单片机串行通信发射机电路的设计，单片机AT89C51的功能和其在电路的作用。介绍了AT89C51的管脚结构和每个管脚的作用及各自的连接方法。AT89C51与MCS-51兼容，4K字节可编程闪烁存储器，寿命：1000次可擦，数据保存10年，全静态工作：0HZ-24HZ，三级程序存储器锁定，128*8位内部RAM，32跟可编程I/O线，两个16位定时/计数器，5个中断源，5个可编程串行通道，低功耗的闲置和掉电模式，片内震荡和时钟电路，P0和P1 可作为串行输入口，P3口因为其管脚有特殊功能，可连接其他电路。例如P3.0RXD作为串行输出口，其中时钟电路采用内时钟工作方式，控制信号采用手动控制。数据的传输方式分为单工、半双工、全双工和多工工作方式；串行通信有两种形式，异步和同步通信。介绍了串行串行口控制寄存器，电源管理寄存器PCON，中断允许寄存器IE，还介绍了数码显示管的工作方式、组成，共阳极和共阴极数码显示管的电路组成，有动态和静态显示两种方式，说明了不同显示方法与单片机的连接。再后来还介绍了硬件的焊接过程，及在焊接时遇到的问题和应该注意的方面。硬件焊接好后的检查电路、不装芯片上电检查及上电装芯片检查。软件部分：在了解电路设计原理后，根据原理和目的画出电路流程图，列出数码显示的断码表，计算波特率，设置串行口，在与接受机设置相同的通信协议的基础上编写显示和发射程序。编写完程序还要进行编译，这就必须会使用编译软件。介绍了编译软件的使用和使用过程中遇到的问题，及在编译后烧入芯片使用的软件PLDA，后来的加电调试，及遇到的问题，在没问题后与接受机连接，发射数据，直到对方准确接收到。在软件调试过程中将详细介绍调试遇到的问题，例如：通信协议是否相同，数码管是否与芯片连接对应，计数器是否开始计数等。 我所设计的单片机串行接口现在已经发展到无线收发的阶段，本文参考无线发射