无线信号传输系统设计
课题5：无线信号传输系统设计
一、任务
设计制作一套混合信号无线传输装置。该装置由发射机与接收机组成，其方框图参见图1。接收机可以收到发射机送来的信号，并具有显示功能。
图1 无线信号传输系统方框图
装置中调制方式自由选定。可使用专用数据收发芯片，但不得使用现成的收发模块。
二、要求
1．基本要求
（1）点对点（发射机与接收机）无线传输方式。 （2）载波频率范围在40—50MHz 之间。 （3）传输距离达5米。 （4）发射功率小于20mW 。
（5）传输模拟信号：单一正弦电压信号1—4kHz 送达接收端，并能监听到
相应声调。
（6）传输数字信号：采集30—60℃水温数据，误差±2℃，送达接收端，
并显示水温数据。
2．发挥部分
（1）能识别所接收的正弦信号频率并正确显示频率值。
（2）输入连续可调电压Vpp=1—3V 的正弦信号，接收端的信号波形不失真
且幅度基本恒定。
（3）接收机与发射机距离15米以上。
（4）改变输入信号频率1—4kHz时，接收到的正弦信号波形无明显失真。
（5）其他。
三、说明
1、允许手动切换模拟信号输入或数字信号输入模式。
2、接收及发射电路不能采用现成的专用无线模块。
3、设计报告正文中应包括系统总体框图、核心电路原理图、主要流程图、主要的测试结果。完整的电路原理图、重要的源程序用附件给出。
基于PTR7660的无线信号传输系统设计
[摘要] 采用ATmega16单片机作为主控制器,测量部分由数字传感器DS18B20实现温度采集,数据处理后通过PTR7660无线传输到到另一个接受模块上通过LCD1602进行显示。
[关键词] PTR7660 DS18B20 无线温度采集
一：系统设计
1.PTR7660简介
PTR7660是以nRF905为核心的一款无线收发芯片,工作电压为1.9~3.6V,工作在433/868/915MHz的ISM(工业、科学、医疗)频段,由一个完全集成的频率调制器、一个带解调器的接收器、一个功率放大器、一个晶体振荡器和一个调节器组成。最大传输速率可达到100Kbit/s,可以很容易通过SPI接口进行编程配置。
PTR7660采用Nordic公司的ShockBurst技术收发数据。ShockBurst将与RF 协议有关的高速信号处理放到芯片内,使收发芯片能够提供高速的数据传输,收发芯片由微控制器通过一个SPI接口控制,通信速率由微控制器通过程序设定。在发送模式中,PTR7660自动产生前导码和CRC校验码,数据准备就绪DR信号通知AT89LV52数据传输已经完成。在接收模式中,地址匹配AM和数据准备就绪DR信号通知AT89LV52一个有效的地址和数据包已经各自接收完成。
由PWR、TRX_CE、TXEN三个引脚完成PTR7660四种工作模式的设定:掉电各SPI编程模式、待机和SPI编程模式、发射模式、接收模式,如表所示。
信号调理电路
2.PTR7660硬件电路
PTR7660内置有完整的通信协议和CRC,单片机通过SPI接口便可完成无线数据收发,但PTR7660工作电压为3V,如果PTR7660与5 V单片机连接,则必须进行电平转换。这里选用低电压通用单片机AT89LV52,其供电和逻辑电平均为3 V,因此不存在电平转换的问题。ATmega16是ATMEL公司推出的低电压,高性能CMOS 8位单片机,工作电压范围可达2.7V-6.0V,芯片内置通用8位中央处理器和Flash存储单元,可用于低功耗场合。
PTR7660与AT89LV52的硬件连接如图1所示。
3.温度检测
数字温度传感器大大简化了温度检测装置的设计方案,工作稳定性高,并且能够直接将温度转换为数字值,便于单片机进行综理。本系统采用DS18B20单总线数字传感器实现温度检测。DS18B20是美国DALLAS公司生产的单总线温度传感器,它能够直接读出被测温度的数字量,其测温范围为-55~+125℃,在-10~+85℃时精度为±0.5℃。DS18B20采用单总线技术(1-WIRES),即单片机只用一根输入输出接口线,就可以实现单片机与传感器的数据传送,为此DS18B20数据线与单片机P2.4相连。DS18B20读写数据仅需要一根口线,温度变换功率来源于数据总线,总线本身也可以向所挂接的DS18B20供电,而无需额外电源。为增强系统稳定性,在此选用外加电源方式,外加电源正负极分别接DS18B20引脚VDD及GND,如图2所示。
二、系统软件设计
1.无线通信软件设计
由于RF协议相关的高速信号处理部分已经嵌入在模块内部,PTR7660可与各种低成本单片机匹配使用,。
(1)配置编程。上电以后AT89LV52首先配置PTR7660模块。先将PWR_UP、TXEN、TRX_CE设为配置模式,AT89LV52通过SPI将配置数据移入PTR7660模块;在掉电和待机模式工作后,配置内容仍然有效。
(2)发射模式。当AT89LV52有数据需要发往规定节点时,首先设置TRX_CE、TXEN来启动传输,无线系统自动上电,将数据加前导码和CRC校验码并打包发送,如果AUTO_RETRAN被设置为高,PTR7660将连续地发送数据包,直到TRX_CE被置为低。当TRX_CE被设置为低时,PTR7660结束数据传输并将自己设置成待机模式。
(3)接收模式。设置TRX_CE为1,TXEN为0选择接收模式,PTR7660开始监测信息,当PTR7660发现和接收频率相同的载波时,载波检测(CD)被置高,当PTR7660接收到有效的地址时,地址匹配(AM)被置高。PTR7660接收到有效的数据校验正确时,PTR7660去掉前导码,数据准备就绪(DR)被置高。AT89LV52通过SPI接口读出有效数据,当所有的有效数据被读出后,PTR7660将AM和DR置低。
2.温度测量软件设计
温度测量部分主要是利用程序控制DS18B20完成温度读取,DS18B20有严格的通信协议来保证各位数据传输的正确性和完整性,AT89LV52控制DS18B20必须经过三个步骤:
(1)每一次读写之前都要对DS18B20进行复位。
(2)复位成功后发送一条ROM指令,最后发送RAM指令,这样才能对DS18B20进行预定的操作。
(3)复位要求ATmga将数据线下拉500微秒,然后释放,DS18B20收到信号后等待16~60微秒左右,后发出60~240微秒的存在低脉冲,AT89LV52收到此信号表示复位成功。
设置分辨率为12位,DS1820测量得到的温度数据存储在的两个字节的RAM中,二进制中的前面5位是符号位,如果测得的温度大于0,这5位为0,只要将测到的数值乘于0.0625即可得到实际温度;如果温度小于0,这5位为1,数值需要取反加1再乘于0.0625即可得到实际温度。
三：电路原理图
3.1发射电路原理图
3.2接受机电路图
四：软件流程图及程序设计
4.1发射机
基于以上所述，整个无线温度采集系统都在单片机的控制下运行，这就需要编制程序来实现各部分的功能和工作过程。
发射部分的工作过程为：标准热电偶在单片机的控制下采集温度数据信息，经热电偶数字转换器处理后发送给单片机进行A/D转换，同时，被测热电偶的输出数据也经放大器输入到单片机中，单片机对这些数据进行分组打包，发送给无线收发芯片PTR7660，通过PTR7660中的内置环形天线发送到上位机模块中。下位机软件实现流程图如图3-13所示。
4.2接受机
接收部分的工作过程为：在单片机的控制下接收来发射部分的数据信号，经PTR7660解调后经单片机处理在LCD1602上进行显示，或者可以经过MAX232进行电平转换，然后送入PC机串口。上位机的软件实现流程图如图
程序：
1发射机程序：PTR7660.H
#include
#include
#include
#include "nRF2401.h"
const uint8_t InitData[15] = // nRF2401 控制字15 Byte
{
NRF2401_CH2_WID TH,
(NRF2401_REC_AD
DR_WIDTH
|
NRF2401_CRC_LENGTH_16
|
NRF2401_CRC_ENABLE),
//
b23~b18:接收地址宽度（32位）
// b17~b16:
CRC模式选择(11-16bit)
(NRF2401_RX_CH1
|
NRF2401_SHOCKBURST_MO
DE
|
NRF2401_RF_RA TE_250
|
NRF2401_CRYSTAL_16M
|
NRF2401_RF_POWER_0dB),
(NRF2401_FRE_CH_ SEL
|
NRF2401_TRANSMIT_MODE)
// b7~b1: 收发频率（0110010，2.45GHz）
// b0: 收发控制(1-接收)
};
void
nRF2401_Initial(void)
{
#if NRF2401_GPIO
// 初始化端口
P_NRF2401_DDR |= _BV(CS) | _BV(DA TA) | _BV(PWR) | _BV(CLK1) | _BV(CE);
P_NRF2401_DDR
&= ~_BV(DR1);
P_NRF2401_PORT
&= ~(_BV(CS) | _BV(DA TA) | _BV(CLK1) | _BV(CE));
#endif
#if NRF2401_SPI
P_NRF2401_DDR |= _BV(CS) | _BV(MOSI) | _BV(PWR) | _BV(CLK1) | _BV(CE);
P_NRF2401_DDR
&= ~_BV(MISO);
P_NRF2401_PORT
&= ~(_BV(CS) | _BV(DA TA) | _BV(CLK1) | _BV(CE));
// SPI允许、数据传送
为MSB、主机模式、极性与相
位00、速率focs/2
SPCR = _BV(SPE) |
_BV(MSTR) | _BV(SPR0) |
_BV(SPR1);
// SPSR |= _BV(SPI2X);
#endif
#if NRF2401_INT
DDRB &=
~_BV(DR1);
// 设置PB2口
为输入口
MCUCSR |=
_BV(ISC2);
// 上升沿触发
GIFR |= _BV(INTF2);
// 清
中断
GICR |= _BV(INT2);
// 允
许外部中断INT2
sei();
#endif
nRF2401_ON();
// nRF2401上电
_delay_ms(1);
nRF2401_WriteCom
mand();
// 向nRF2401写命令字
_delay_ms(1);
}
void nRF2401_ON(void)
{
P_NRF2401_PORT |=
_BV(PWR);
}
{
P_NRF2401_PORT
&= ~_BV(PWR);
uint8_t i;
P_NRF2401_PORT
&= ~_BV(CE);
P_NRF2401_PORT |=
_BV(CS);
_delay_us(50);
for(i=0;i<15;i++)
{
nRF2401_WriteByte(InitDa
ta[i]);
}
P_NRF2401_PORT
&= ~_BV(CS);
P_NRF2401_PORT |=
_BV(CE);
P_NRF2401_PORT
&= ~_BV(CS);
P_NRF2401_PORT |=
_BV(CE);
void
nRF2401_WriteByte(uint8_t
uiData)
{
#if NRF2401_GPIO
uint8_t i;
for(i=0;i<8;i++)
{
P_NRF2401_PORT &=
~_BV(CLK1);
if(uiData &
0x80)
{
P_NRF2401_PORT |=
_BV(DA TA);
}
else
{
P_NRF2401_PORT &= ~_BV(DA TA);
}
_delay_us(30);
P_NRF2401_PORT |= _BV(CLK1);
_delay_us(30);
P_NRF2401_PORT &= ~_BV(CLK1);
uiData = uiData << 1;
}
#else
SPDR = uiData;
while( !(SPSR & (1< #endif } a) { uint8_t i; P_NRF2401_PORT |= _BV(CE); _delay_us(50); for(i=0;i { nRF2401_WriteByte(AddrB uffer[i]); } nRF2401_WriteByte( TxData); P_NRF2401_PORT &= ~_BV(CE); P_NRF2401_PORT &= ~_BV(DA TA); _delay_us(2000); } uint8_t i; for(i=0;i<16;i++) { P_NRF2401_PO&= ~_BV(CLK1); if(uiData & 0x8000) { P_NRF2401_PORT |= _BV(DA TA); } else { P_NRF2401_PORT &= ~_BV(DA TA); } _delay_us(30); P_NRF2401_PORT |= _BV(CLK1); _delay_us(30); P_NRF2401_PORT &= ~_BV(CLK1); uiData = uiData << 1; } } //================= ============== uint8_t i; P_NRF2401_PORT |= _BV(CE); _delay_us(10); for(i=0;i t;i++) { nRF2401_WriteByte(AddrB uffer[i]); } nRF2401_WriteWord( TxData); P_NRF2401_PORT &= ~_BV(CE); P_NRF2401_PORT &= ~_BV(DA TA); _delay_us(2000); { nRF2401_WriteByte(TxDat a[i]); } P_NRF2401_PORT &= ~_BV(CE); P_NRF2401_PORT &= ~_BV(DA TA); _delay_us(200); } void nRF2401_SendBuffer_Word(uint 16_t *TxData, uint8_t DataWord) { uint8_t i; P_NRF2401_PORT |= _BV(CE); _delay_us(10); for(i=0;i t;i++) { nRF2401_WriteByte(AddrB uffer[i]); } for(i=0;i ++) { nRF2401_WriteWord(TxDa ta[i]); } P_NRF2401_PORT &= ~_BV(CE); P_NRF2401_PORT &= ~_BV(DA TA); if((P_NRF2401_PIN & _BV(DR1)) == 0) { return 0; } else { #if NRF2401_SPI uint8_t j; P_NRF2401_DDR &= ~_BV(MOSI); while(P_NRF2401_PI N & _BV(DR1)) { SPDR = 0x00; while( !(SPSR & (1< RxData[j] = SPDR; } P_NRF2401_DDR |= _BV(MOSI); #endif #if NRF2401_GPIO uint8_t i = 0, j = 0; uint8_t dat = 0; P_NRF2401_DDR &= ~_BV(DA TA); while(P_NRF2401_PI N & _BV(DR1)) { dat <<= 1; P_NRF2401_PORT&= ~_BV(CLK1); |= _BV(MOSI); j++; } P_NRF2401_PORT&= ~_BV(CLK1); } P_NRF2401_DDR |= _BV(DA TA); #endif } uint8_t Address[4] = {0x00, 0x00, 0x01, 0xFF}; int main(void) { uint8_t key; Key_Init(); nRF2401_Initial(); // 初 始化nRF2401A nRF2401_Mode(NRF 2401_TRANSMIT_MODE);// 切 换nRF2401A收/发模式 nRF2401_SetAddress( Address, 4); // 设 置接收端地址00 00 01 FF while(1) { key = Key_Get(); // 取键值 switch(key) { case KEY_1: nRF2401_SendByte(KEY_ 1); break; case KEY_2: nRF2401_SendByte(KEY_ 2); break; case KEY_3: nRF2401_SendByte(KEY_ 3); break; case KEY_4: nRF2401_SendByte(KEY_ 4); break; default: 程序2:接收机 #include #include #include #include "nRF2401.h" const uint8_t InitData[15] = // nRF2401 控 制字 15 Byte { NRF2401_CH2_WIDTH, // 通道二接收数据宽度 NRF2401_CH1_WIDTH, // b14: 收发模式(1-ShockBurst 模式) // b13: 波特率选择(0-250Kbps) // b12~b10: 晶振选择(011-16M) (NRF2401_FRE_CH_SE L | NRF2401_TRANSMIT_MODE) // b7~b1: 收发频率（0110010，2.45GHz） // b0: 收发控制(1-接收) }; uint8_t AddrBuffer[5]; // 保存地址 uint8_t AddrByteCnt; // 地址Byte数 void nRF2401_Initial(void) { #if NRF2401_GPIO // 初始化端口 P_NRF2401_DDR |= _BV(CS) | _BV(DATA) | _BV(PWR) | _BV(CLK1) | _BV(CE); P_NRF2401_DDR &= ~_BV(DR1); P_NRF2401_PORT &= ~(_BV(CS) | _BV(DATA) | _BV(CLK1) | _BV(CE)); #endif #if NRF2401_SPI P_NRF2401_DDR |= _BV(CS) | _BV(MOSI) | _BV(PWR) | _BV(CLK1) | _BV(CE); P_NRF2401_DDR &= ~_BV(MISO); P_NRF2401_PORT &= ~(_BV(CS) | _BV(DATA) | _BV(CLK1) | _BV(CE)); // SPI允许、数据传 送为MSB、主机模式、极性与相 位00、速率focs/2 SPCR = _BV(SPE) | _BV(MSTR) | _BV(SPR0) | _BV(SPR1); // SPSR |= _BV(SPI2X); #endif #if NRF2401_INT DDRB &= ~_BV(DR1); // 设置PB2口为输入口 MCUCSR |= _BV(ISC2); // 上升沿触发 GIFR |= _BV(INTF2); // 清中断 GICR |= _BV(INT2); // 允许外部中断INT2 sei(); #endif nRF2401_ON(); // nRF2401上电 _delay_ms(1); nRF2401_WriteComma nd(); // 向nRF2401写命令字 _delay_ms(1); } { P_NRF2401_PORT |= _BV(PWR); } { P_NRF2401_PORT &= ~_BV(PWR); } { uint8_t i; P_NRF2401_PORT &= ~_BV(CE); P_NRF2401_PORT |= _BV(CS); _delay_us(50); for(i=0;i<15;i++) { nRF2401_WriteByte(Init Data[i]); } P_NRF2401_PORT &= ~_BV(CS); P_NRF2401_PORT |= _BV(CE); } 的工作方式 // 参数： uiMode:1--接收；0-- { P_NRF2401_PORT &= ~_BV(CE); P_NRF2401_PORT |= _BV(CS); if(uiMode == NRF2401_RECEIVE_MDOE) { nRF2401_WriteByte(Init Data[14] | 0x01); } else { nRF2401_WriteByte(Init Data[14] & 0xfe); } nRF2401_SetAddress(u int8_t *Address, uint8_t AddrByte) nRF2401_SetAddress(u int8_t *Address, uint8_t AddrByte) { uint8_t i; for(i=0;i { AddrBuffer[i] = Address[i]; } iData) // 实现功能：向nRF2401A写入一个字节数据 // 参数： uint8_t uiData: 待写入数据 WriteByte(uint8_t uiData) { #if NRF2401_GPIO uint8_t i; for(i=0;i<8;i++) { P_NRF2401_PORT &= ~_BV(CLK1); if(uiData & 0x80) { P_NRF2401_PORT |= _BV(DATA); } else { P_NRF2401_PORT &= ~_BV(DATA); } _delay_us(30); P_NRF2401_PORT |= _BV(CLK1); _delay_us(30); P_NRF2401_PORT &= ~_BV(CLK1); uiData = uiData << 1; } #else SPDR = uiData; while( !(SPSR & (1< #endif } { uint8_t i; int main(void) { uint8_t key; Key_Init(); nRF2401_Initial(); // 初始化nRF2401A nRF2401_Mode(NRF24 01_TRANSMIT_MODE); // 切换 nRF2401A收/发模式 nRF2401_SetAddress (Address, 4); // 设置接收端地址 00 00 01 FF while(1) { key = Key_Get(); // 取键 值 switch(key) { case KEY_1: nRF2401_SendByte(KEY_1 ); break; case KEY_2: nRF2401_SendByte(KEY_2 ); break; case KEY_3: nRF2401_SendByte(KEY_3 ); break; case KEY_4: nRF2401_SendByte(KEY_4 ); break; default: break; } Key_Scan(); } // the end~~ 实验报告 1.实验原理 与无线通信技术一样摆脱有形介质的束缚，实现电能的无线传输是人类多年的一个美好追求。无线电能传输技术 (Wireless Power Transfer, WPT )也称之为非接触电能传输技术(Contactless PowerTransmission, CPT )，是一种 借于空间无形软介质(如电场、磁场、微波等)实现将电能由电源端传递至用电设备的一种供电模式，该技术是集电磁场、电力电子、高频电子、电磁感应和耦合模理论等多学科交叉的基础研究与应用研究，是能源传输和接入的一次革命性进步。 无线电能传输技术解决了传统导线直接接触供电的缺陷，是一种有效、安全、便捷的电能传输方法，因而它被美国技术评论》杂志评选为未来十大科研方向之一。该技术不仅在军事、航空航天、油田、矿井、水下作业、工业机器人、电动汽车、无线传感器网络、医疗器械、家用电器、RFID识别等领域具有重要的应用价值，而且对电磁理论的发展亦具有重要科学研究价值和实际意义。在中国科协成立五十周年的系列庆祝活动中，无线能量传输技术被列为“0 项引领未来的科学技术”之一。 到目前为止，根据电能传输原理，无线电能传输大致可以分为三类：感应耦合式、微波辐射式、磁耦合谐振式。作为一个新的无线电能传输技术，磁耦合谐振式是基于近场强耦合的概念，基本原理是两个具有相同谐振频率的物体 学习参之间可以实现高效的能量交换，而非谐振物体之间能量交换却很微弱。 磁耦合谐振式无线电能传输的传输尺度介于前两者之间，因此也被称之为中尺度（mid-range）能量传输技术，其尺度为几倍的接收设备尺寸（可扩展到几米到几十米）。 除了较大的传输距离，还存在以下优势：由于利用了强耦合谐振技术，可以实现较高的功率（可达到kW）和效率；系统采用磁场耦合（而非电场，电场会发生危险）和非辐射技术，使其对人体没有伤害；良好的穿透性，不受非金属障碍物的影响。因此该技术已经成为无线电能传输技术新的发展方向。 基于磁耦合谐振技术的无线电能传输技术主要利用的是近场磁耦合共振技术，共振系统由多个具有相同本征频率的物体构成，能量只在系统中的物体间 传递，与系统之外的物体基本没有能量交换，在达到共振时，物体振动的幅度达到最大。 基于磁耦合谐振技术的无线电能传输系统一般由高频发射源、发射系统、接收系统、负载等部分组成，其中发射系统和电磁接收系统，是无线电能传输系统的关键部分。 其典型模型如下图所示。由下图可知发射系统包括励磁线圈和发射线圈，它们之间是通过直接耦合关系把能量从励磁线圈传到发射线圈，励磁线圈所需能量直接从高频电源处获得。电磁接收系统包括接收线圈和负载线圈，它们之间也是通过直接耦合关系把能量从接收线圈传到负载线圈。发射线圈与接收线圈之间通过空间磁场的谐振耦合实现电能的无线传输。 学习参 高效无线电力传输系统 摘要——本文提出了基于自动引导车辆的无线电力传输系统的概念，该系统在车上装有充电电池，并在特定的地方进行充电。当给车辆充电时，要接近蓄电池充电器进行自动充电，因此，蓄电池充电器的初级变压器与车上的次级变压器之间需要较大的间隙，用以防止碰撞损坏。这样的话就要设法预防由于这个较大距离产生的变压器耦合率的降低，传统的无线电力传输技术由于电力需要通过拾波电圈从电线获得，就要装备一个大尺寸的变压器，并且当距离超过车行驶的长度铜的损失也会加大。先进的系统采用一个高频率的应用软开关方法变极器减小变压器尺寸，变压器间隙每10mm耦合率0.88，并且可达到91%的运行效率。 1.引言 最近，研究者对基于诸如自动引导车辆等运动机械的无线电力传输系统进行了测试，自动引导车辆通常使用带台车的供电系统，但好的金属粒子是通过供电时的摩擦产生的，由于无线电力传输系统不产生摩擦，其严格要求在清洁的室内或医院里，并且因为没有磨损从而该系统有减低维修频率的有点。 传统的带有无线电力传输系统的自动引导车辆需要一条与轨道平行的电线并且通过拾波电圈获得电能，但是因为拾波电圈在结构上与变压器的第一圈相似，所以为了在次级变压器端（车辆端）获得足够的电能，在初级变压器一端（电线端）需要超额的电流，特别是当车辆行驶一段长距离，铜损失不能被忽略，并且由于发生磁通量的大量泄漏，耦合率不足，所以拾波线圈也需要大型的变压器和较大的电能供应设备。 本文提出了基于自动引导车辆的无线电力传输系统的概念，在无线变压器见有10mm间隙的情况下，得到不同变压器结构的仿真和实验结果，从这些结果中给出了一种高耦合率的变压器结构，此外采用了0V变换方式的回荡变极器作为供电设备（蓄电池充电器）的变极器，选取100kHz变换频率以减小变压器尺寸。对充电器和变压器的实验评价显示该提出的系统可以高效率运行。 2.无线电力传输系统的概念 图1.表示基于自动引导车辆的无线电力传输系统的新概念，该系统的充电电池装载在车 温度数据采集与无线传输硬件系统设计 The design of hardware system of temperature data acquisition and wireless transmission 1 摘要 采用单片机为核心利用多个DS18B20温度传感器，液晶显示器1602，基于nRF905的无线收发电路完成了对温度数据的采集，显示，和传输。首先介绍了温度数据采集和无线传输的背景和发展现状。并对系统进行了设计，主要包括各个部分电路的设计，各个芯片的选择介绍，简单的软件设计，并制成目标板。根据系统的特点，将系统分为采集发送端和接受端。系统设计完成后在实验室进行了调试和测试。测试结果表明：系统硬件设计完全符合温度数据采集和无线传输的要求，可以投入使用。 关键词温度数据采集无线传输LCD显示单片机 Abstract MCU is taken as the core , using multiple DS18B20 temperature sensor, liquid crystal display 1602, a wireless transceiver circuit based on nRF905 completed the acquisition of temperature data, display, and transmission. Firstly , introducing the background and current developing condition of the temperature data acquisition and wireless transmission .And designing the system , including: the circuit design of every part , selection and introduction of chips ,a simple software design, and completing of the target board. According to the characteristics of the system, the system is divided into collecting and sending end and receiving end. After finishing the design of the system , I debugged and tested it. The result of the test demonstrated that the design of the hardware system fully agreed with the requirements of temperature data acquisition and wireless transmission and could be put into using. Key words temperature wireless transmission LCD display Modeling Resonant Coupled Wireless Power Transfer System 谐振耦合式无线电力传输系统建模 This example shows how to create and analyze resonant coupling type wireless power transfer(WPT) system with emphasis on concepts such as resonant mode, coupling effect, and magnetic field pattern. The analysis is based on a 2-element system of spiral resonators. 这个例子显示了如何创建和分析谐振耦合式无线电力传输系统（WPT）的概念如谐振模式，强调耦合效应和磁场模式。此分析是基于两螺旋谐振器系统。 This example requires the following product: 这个例子需要以下产品： Partial Differential Equation Toolbox? Design Frequency and System Parameters设计频率和系统参数 Choose the design frequency to be 30MHz. This is a popular frequency for compact WPT system design. Also specify the frequency for broadband analysis, and the points in space to plot near fields. 选择的设计频率为30MHz。这是便携式WPT系统设计的一个流行的频率。还指定了宽带分析的频率，和在附近的空间中的点。 fc=30e6; fcmin = 28e6; fcmax = 31e6; fband1 = 27e6:1e6:fcmin; fband2 = fcmin:0.25e6:fcmax; fband3 = fcmax:1e6:32e6; freq = unique([fband1 fband2 fband3]); pt=linspace(-0.3,0.3,61); [X,Y,Z]=meshgrid(pt,0,pt); field_p=[X(:)';Y(:)';Z(:)']; The Spiral Resonator螺旋谐振器 The spiral is a very popular geometry in resonant coupling type wireless power transfer system for its compact size and highly confined magnetic field. We will use such a spiral as the fundamental element in this example. 螺旋是一种非常流行的几何形状在谐振耦合型无线功率传输系统，其紧凑的尺寸和高度密闭的磁场。我们会使用这样一个螺旋的基本元素在这个例子中。 Create Spiral Geometry The spiral is defined by its inner and outer radius, and number of turns. Express the geometry by its boundary points, then import its boundary points into pdetool. The mesh is generated in pdetool and exported. The mesh is described by points and triangles. 创建螺旋几何形状的螺旋是由它的内部和外部半径定义，和数量的圈数。由边界点的几何表达，那么进口边界点为有效。网格产生有效和出口。网格是由点和三角形描述的。 Rin=0.05; Rout=0.15; N=6.25; [p,t]=createSpiral(Rin,Rout,N); 无线电能传输装置设计报告 摘要 磁耦合谐振式无线电能传输是众多短距离电能特殊传输技术之一，它因其便捷，节 能环保而受到广泛关注。现在磁耦合谐振式无线电能传输距离已经可以达到米级的范围，甚至有些技术还能穿透障碍物，相信当无线传输距离问题解决以后该技术无疑对无线电能技术的发展具有重大的意义。该文主要讲述了运用磁耦合谐振无限能量传输的原理设计制作的小型无线电能传输设备。该设备主要包括驱动发射线圈电路，磁耦合谐振传输电路，磁耦合谐振接收电路，整流滤波电路，以及显示电路模块等。当发射和接收端都达到谐振频率时即可实现能量的最大传输。该设备在题目要求下可实现10cm以上，效率高达26%的能量传输，并且可以实现点亮30cm以外的2W的灯泡。 关键词磁耦合谐振无线电能传输发射距离接收效率 一、设计任务 设计并制作一个磁耦合谐振式无线电能传输装置，其结构框图如图1所示。 要求：（1）保持发射线圈与接收线圈间距离x =10cm、输入直流电压U1=15V时，调整负载使接收端输出直流电流I2=，输出直流电压U2≥8 V，尽可能提高该无线电能传输装置的效 率η。（2）输入直流电压U1=15V，输入直流电流不大于1A，接收端负载为2只串联LED 灯（白色、1W）。在保持LED灯不灭的条件下，尽可能延长发射线圈与接收线圈间距离x。 二、方案论证 驱动发射线圈电路 方案一 ：采用集成发射芯片XKT408和T5336搭建发射驱动电路。无线充电/供电主控制芯片XKT-408A，采用CMOS制程工艺，具有精度高稳定性好等特点，其专门用于无线感应智能充电、供电管理系统中，可靠性能高。XKT-408A芯片负责处理该系统中的无线电能传输功能，采用电磁能量转换原理并配合接收部分做能量转换及电路的实时监控。 其主要特点为： 目录 1系统方案 (2) 1.1系统总体思路 (2) 1.2系统方案论证与选择 (2) 1.2.1 电源模块论证与选择 (2) 1.2.2驱动模块论证与选择 (2) 1.2.3线圈的论证与选择 (2) 1.2.4整流电路的论证与选择 (2) 1.3系统总体方案设计 (3) 2理论分析与计算 (3) 2.1 TL494应用原理 (3) 2.2 IR2110原理 (3) 2.3 无线传输原理 (4) 2.4 计算公式 (4) 3电路设计 (4) 3.1电源模块（图3） (4) 图3 电源模块 (5) 3.2驱动模块（图4） (5) 3.3传输模块（图5） (5) 4测试方案与测试结果 (6) 4.1测试方法与仪器 (6) 4.2测试数据与结果 (6) 4.3数据分析与结论 (7) 参考文献 (8) 无线电能传输装置（F题） 1系统方案 1.1系统总体思路 由题我们设计并制作一个磁耦合谐振式无线电能传输装置，且用空心线圈制作了直径为20cm的发射和接收线圈；利用信号发生电路将输入的直流15V电转化为PWM脉冲信号，通过驱动电路产生交变电流，对发射线圈进行供电，线圈利用磁耦合谐振式原理，将电能无线传输到接收线圈端，最终在接收线圈端产生电流，达到无线电能的传输的要求。 经过几天的测试，制作出了传输效率达38.3%，x的值最大为26 cm的磁耦合谐振式无线电能传输装置。 1.2系统方案论证与选择 1.2.1 电源模块论证与选择 方案一：利用双电源，直接对电路进行供电。 方案二：利用单电源，再接入PWM控制器芯片TL494固定频率的脉冲宽度调制电路，能够有效地将直流电转换为高频脉冲。 TL494芯片的功耗低，构成的电路结构简单，调整方便，输出电压脉动小；且IR2110 的电路无需扩展，使电路更加紧凑，工作可靠性高，附加硬件成本也不高，为获取死区时间，可由基本振荡电路、与门电路构成，为方便我们选用TL494，选择方案二。 1.2.2驱动模块论证与选择 方案一：利用三极管对无线电能传输装置进行驱动，可以比较经济地进行驱动。 方案二：使用两个IR2110对无线电能传输装置进行驱动，因其15V 下静态功耗仅116mW输出的电源端电压范围10～20V,工作频率高，可达500kHz，能够很好地满足线圈进行电能传输的需要。 考虑到线圈所需谐振频率较高，而三极管的通断不是那么灵敏，所以选择较为灵敏的场效应管，又考虑到电路的简便，则选择方案二。 1.2.3线圈的论证与选择 方案一：利用单层同心圆平面绕组，但其输出的频率很高对电容要求过高。 方案二：利用多层绕组。 考虑到多层绕组的频率相对稳定，它对谐振电容的要求较低，还有它对线圈的磁场干扰较小，并且它的电能传输效率能够达到标准，因此选择方案二。 1.2.4整流电路的论证与选择 方案一：二极管半波整流。利用二极管的单向导电性，二极管承受反压大，很有可能会烧毁二极管，直流电源输入时，不能构成放电回路，不适用于本电路。 方案二：桥式整流。四只整流三极管D1~4 和负载电阻RL组成。四只整流三极管接成电桥形式。桥式整流电路克服了全波整流电路要求变压器次级有中心抽头和二极管承受反压大的缺点，且成本低，效率高，适用于各种电路。 考虑到半波整流对电能的损失，我们选择的损失较小的全波整流，因此选择方案二。 基于射频的无线通信技术方案 在很多场合有线通信技术并不能满足实际需要，比如在野外恶劣环境中作业。使用无线射频通信芯片构建的通信模块，用单片机作为控制部件，配合一定的外围电路就能很好地进行两地空间区域信号对接，实现自由数据通信，解决了无线通信的技术难题。并且其具有硬件构造简单、维护方便、通信速率高、性能稳定等优点，能在电子通信业得到广泛应用。 本文的控制部件选用AT89C51型单片机。由于这种芯片只有SPI 通信接口，而目前常用的单片机都没有这种接口，因此需要对该芯片的通信时序进行模拟，所以在控制器里编程时要严格按照芯片工作时序进行。 电路原理 NRF24L01芯片构成的通信模块电路设计 NRF24L01芯片通信模块电路核心器件NRF24L01 配合网络晶振、解耦电容、偏极电阻一起工作构造稳定射频通信模块。该芯片是贴片结构，模块占用空间少，如图1所示。 图1 由NRF24L01 芯片构成的通信模块电路图。 电源电路设计 电源电路如图2所示，B1 是9 V 蓄电池或者锂电池，能够反复充电。C1， C2 ， C3 ， C4 都是滤波电容，起到一次与二次滤波作用。D1，D2 是稳压二极管，使输出端的电压稳定在理想的水平电压。芯片7805 是三端稳压集成电路芯片，具有正电压输出。其电路内部还有过流、过热及调整管等保护电路，最终目的把9 V 电源转变成稳定5 V 输出，为后续设备供电。 图2电源电路图 系统通信电路设计 系统通信电路如图3所示。本电路中应用单片机AT89C51作为控制芯片，对NRF24L01 主通信模块的接口时序模拟和对数据的发送与接收进行处理。 摘要 随着电子产品的快速发展，越来越多的电源连接线开始困扰人们的生活，为改善传统导线电路电能传输的弊端，给出了一种基于近距离无线电能传输原理的传输系统，而电磁谐振耦合无线电能传输技术正可以很好解决对距离有较高要求的这类问题。 本设计主要包括发射模块、传输模块和接收模块三大部分。首先由有源晶振产生1MHZ的方波，通过驱动IR2110及MOS管提高了交流信号，加强后的信号源经发送线圈通过磁耦合谐振感应到接收线圈，再经过半波整流和滤波后得到稳定直流电压,带动负载工作，即实现了无线电能的传输。在本实验中，我们采用单片机STC89C52控制液晶屏LC1602来显示负载短的的实时电压和电流值。 关键字：无线电能有源晶振驱动电路谐振半波整流 Abstract In this paper, With the rapid development of electronic products, more and more power cables on people's lives, to improve the disadvantages of traditional power transmission conductor circuit, presents a transmission system based on can close radio transmission principle, and the electromagnetic resonance coupling can radio transmission technology is very good to solve this kind of problem have higher request for the distance. This design mainly includes the transmitting module, transmission module and receiving module three parts. First 1 MHZ square wave generated by the active crystals, driven by IR2110 and MOS tube improve the signal communication, strengthen the signal source approved by the sending coil magnetic coupling resonant induction to the receiving coil, and after a half-wave rectifier and filter get steady dc voltage, drive the work load, which can realize the radio transmission. In this experiment, we adopt LC1602 STC89C52 MCU LCD screen to display the real-time voltage and current value of load short. Key words: radio can active vibration crystal driver circuit resonance half-wave rectifier 本科毕业论文（设计） 题目中短距离小功率 无线电力传输系统设计 指导教师张军职称讲师 学生姓名陈昂学号20091526102 专业通信工程（无线移动通信方向） 班级2009级无线移动通信1班 院（系）电子信息工程学院 完成时间2013年4月20日 中短距离小功率无线电力传输系统设计 摘要 移动互联网的井喷式繁荣，移动互联设备（MID）层出不穷的涌现，电池技术瓶颈的限制已难以满足人们的用电需求；物联网的深入发展，越来越广泛的网络节点能量供给等都要求更为先进的无线能量传输技术的发展，尤其是中短距离中小功率的无线电能传输的发展。两者共同昭示着无线电能传输光明的未来。 本文对无线电能传输（WPT）做出了简要但系统的介绍，并对其中的微波输能技术(MPT)做出了深入的探讨，在此基础上建立起了中短距离中小功率无线电力传输系统模型，即为MPT-MDSP式系统的模型。这种系统是由发射和接收两部分组成，发射部分用声表面波射频发生电路将DC转变成RF并通过特制天线辐射出去，接收部分再通过接收天线接收RF能量，用整流电路将RF转变成DC，供应用电设备。 关键词无线电能传输（WPT)/微波输能 (MPT) /天线 MIDDLE DISTANCE & SMALL POWER WIRELESS POWER TRANSPOTAION SYSTEM ABSTRACT The Wireless Power Transportation (WPT) shows a outstanding necessity in our today`s daily life .For one thing The Mobile Internet device (MID) comes out one after another because of The prosperity of Mobile Internet.The limitations of the technology bottleneck in battery capacity can not fit people`s requirement in these devises .For another the booming of Internet of Things brings large quantity of net nodes .These nodes cannot be charged easily.However,WPT will be the best way to solve this problem.Especially,the Middle Distance & Small Power Wireless Power Transportation System(WPT-MDSP) will plays a great role in these scopes. In this paper ,I made a brief but clear introduction of the WPT,and a thorough discussion in Microwave Power Transportation (MPT) ,which was used to leed to the applied system WPT-MDSP .This system contains two parts,the eradiation part and the Receive part .The first part works for changing Direct-current（DC）into R adiofrequency （RF）,the other does the converse work.Both of them are designed for exclusive use. They works together to charge the Electrical equipment. Key words Wireless Power Transportation (WPT)/ Microwave Power Transportation (MPT)/Antenna 本科毕业设计论文 本科毕业设计论文题目：电能无线传输装置的硬件设计 作者姓名 指导教师 专业班级 学院信息工程学院 提交日期2016年06月10日 浙江工业大学本科毕业设计论文电能无线传输装置的硬件设计 作者姓名： 指导教师： 2016年6月10日 Dissertation Submitted to ZhejiangUniversity of Technology for the Degree of Bachelor Hardware Design of Wireless Power Transmission Equipment College of Information Engineering Zhejiang University of Technology June 2016 浙江工业大学 本科生毕业设计（论文、创作）任务书 一、设计（论文、创作）题目： 电能无线传输装置的硬件设计 二、主要任务与目标： 根据对电能无线传输装置的要求，设计相应的硬件线路。要求通过单片机控制开关元件，使LC电路发生谐振，实现电能无线传输的要求，并完成整机的调试。 三、主要内容与基本要求： 1.根据无线传输装置的要求完成相关硬件设计，选择合适的谐振电路形式，使无线传输的性能指标处于较好 2. 撰写毕业论文和提交相关设计文挡、图纸等。 四、计划进度： 2015.12.20~2016.3.1 收集相关资料文献，学习相关软硬件基础知识；完成外文翻译、文献综述；熟悉课题，做好开题准备，有初步设计方案；2016.3.2~3.10 完成开题报告，参加开题交流；2016.3.11~4.30 完成电能无线传输装置的硬件设计，接受中期检查；2016.5.1~5.31 制作硬件线路，调试与改进，做出最终设计成品。撰写毕业论文初稿；2016.6.1~6.17 论文修改，毕业答辩，提交相关文档资料。 五、主要参考文献： [1] 傅文珍，张波，丘东元等.自谐振线圈耦合式电能无线传输的最大效率分析与设计,中国电机工程学报[J].2009.6:21-26; [2] 翟渊，孙跃，戴欣等.磁共振模式无线电能传输系统建模与分析,中国电机工程学报[J].2012.4:155-160; [3] 于建阁，吕干云，吴张勇等. 基于松耦合变压器的小功率CPT系统, 电工电能新技术[J].2012.7:93-96。 任务书下发日期2015 年12 月20 日 设计（论文、创作）工作自2015 年12 月20 日至2016 年 6 月20 日 设计（论文、创作）指导教师 系主任（专业负责人） 主管院长 无线电能传输项目设计 一 预备知识 (一)项目设计的目的: (1)在实践中对现代电工技术的理论知识做进一步巩固; (2)锻炼对综合运用能力。 (二)实验内容与要求: 在不采用专用器件(芯片)的前提下,设计一个非接触供电系统。原理电路如 下图所示,实现对小型电器供电或充电等功能。 (三)要求 用仿真软件对电路进行验证,使其满足以下功能: (1)供电部分输入36V 以下的直流电压,具有向多台电器设备非接触供电的 功能。 (2)在输出功率≥1W 的条件下,转换效率≥15%,最大输出功率≥5W 。 (3)设计报告必须包括建模仿真结果 (4)利用multisim 生成PCB 板 D 功放 AC/DC 耦合线圈 耦合线圈 振荡器 充电电路 电源 二无线电能传输技术 (一)无线能量传输技术介绍 根据电能传输原理,可将 WPT 技术分为三种:射频或微波 WPT、电磁感应式WPT、电磁共振式 WPT,下面分别予以介绍。 1微波无线能量传输 所谓微波 WPT,就就是以微波(频率在 300MHz-300GHz 之间的电磁波)为载体在自由空间无线传输电磁能量的技术。利用微波源将电能转变为微波,由天线发射,经长距离的传播后再由天线接收,最后经微波整流器等重新转换为电能使用。 微波频率传输所具备的“定向、可穿透电离层”等特性,使得该能量传送方式早在20世纪60年代初期就受到人们的关注,并在远程甚至超距能量传输场合有着重要的应用价值。微波WPT主要用于如微波飞机、卫星太阳能电站等远距输电场合,其中卫星太阳能电站作为人类应对能源危机的有效策略已成为美国、日本等国大力发展的重要航天项目。 目前,限制微波 WPT 技术进一步发展的主要技术瓶颈在于高效微波整流器件、大功率微波天线以及大功率微波电磁场的生物安全性与生态环境的影响问题。然而,由于工作频率高、系统效率较低,微波 WPT 并不适合于能量传输距离较短的应用场合。 2电磁感应式无线能量传输 电磁感应式 WPT 就是基于电磁感应原理,利用原、副边分离的变压器,在较近距离条件下进行无线电能传输的技术。目前较成熟的无线供电方式均采用该技术,典型的应用包括新西兰国家地热公园的 30kW 旅客电动运输车、Splash power 公司的无线充电器等。可以瞧出,无论就是小功率的消费类电子产品还就是大功率 EV 无线供电系统,电磁感应式 WPT 技术都可有效实现无线供电。 然而,电磁感应式 WPT 仍存在一系列问题:传输距离较短,距离增大时效率急剧下降;传输效率对非接触变压器的原、副边的错位非常敏感等等。 Open Journal of Circuits and Systems 电路与系统, 2018, 7(4), 126-133 Published Online December 2018 in Hans. https://www.wendangku.net/doc/e214122755.html,/journal/ojcs https://https://www.wendangku.net/doc/e214122755.html,/10.12677/ojcs.2018.74016 Study and Design of a Low Power Wireless Power Transfer System Jian He, Xiaoqing Ou, Yu Wang, Wei Peng, Minsheng Yang* School of Electrical and Information Engineering, Hunan University of Arts and Sciences, Changde Hunan Received: Nov. 26th, 2018; accepted: Dec. 10th, 2018; published: Dec. 17th, 2018 Abstract A wireless power charging system is proposed in this paper. Based on the theory of electromag- netism induction, the power transfers from source coil to load coil without metallic contact. The designed system includes the following components: Voltage transformation, rectifier filter, vol-tage stabilization, PWM, transmission and reception. The designed device could be moved without limit and the design of the circuit is relatively simple and very easy to achieve. As the experimental results show, with an air gap of centimeter level, the transfer efficiency is up to 70%. Keywords Wireless Charging, Electromagnetic Induction, Transmission Efficiency 一种简易型小功率无线电能 传输系统的研究与设计 何建，欧晓晴，王宇，彭伟，杨民生* 湖南文理学院电气与信息工程学院，湖南常德 收稿日期：2018年11月26日；录用日期：2018年12月10日；发布日期：2018年12月17日 摘要 本文设计了一种基于电磁感应原理的无线充电系统，电磁感应耦合充电可以实现电能从电能发射侧到电能接收侧的无线传输。基于这种方式的无线电能传输系统主要有六个部分，包括变压、整流滤波、稳压、*通讯作者。 无线电力传输技术 无线电力传输技术 人类追逐自由的本能，在现实面前屡屡受挫。自从广泛使用电能以来，许多人都为了那些电器拖着的长长电线而绞尽脑汁，但无线供电却一直只能作为一个在前方远远招手的梦想。现在，我们也许看到了一线曙光。 在2008年8月的英特尔开发者论坛（IDF，Intel Developer Forum）上，西雅图实验室的约书亚·史密斯（Joshua R. Smith）领导的研究小组向公众展示了一项新技术——基于“磁耦合共振”原理的无线供电，在展示中成功地点亮了一个一米开外的60瓦灯泡，而在电源和灯泡之间没有使用任何电线。他们声称，在这个系统中无线电力的传输效率达到了75%。 大刘在《三体II·黑暗森林》中描绘了一个两百年后的世界。因为人们掌握了可控核聚变技术，可以提供极大丰富的能源，无线供电的损失在可接受范围之内，所以大部分电器都可以采用无线方式来供电，从电热杯一直到个人飞行器都是如此。电像空气一样无处不在，人类再也不用受电线的拖累了。 正如书中所提到的那样，无线供电技术现在也已经出现了。实际上，近距离的无线供电技术早在一百多年前就已经出现，而我们现在生活中的很多小东西，都已经在使用无线供电。也许不远的未来，我们还会看到远距离和室内距离的无线供电产品，而不会看到电线杆和高压线，“插头”也将会变成一个历史名词。 好兆头 英特尔的这种无线供电技术，是基于麻省理工大学的一项研究成果而开发的。 2007年6月，麻省理工大学的物理学助理教授马林·索尔贾希克（Marin Soljacic）和他的研究团队公开做了一个演示。他们给一个直径60厘米的线圈通电，6英尺（约1.9米）之外连接在另一个线圈上的60瓦灯泡被点亮了。这种马林称之为“WiTricity”技术的原理是“磁耦合共振”，而他本人也因为这一发明获得了麦克阿瑟基金会2008年的天才奖。 新技术所消耗的电能只有传统电磁感应供电技术的百万分之一，不由让人们对室内距离的无线供电重新燃起了希望。而它的关键在于“共振”。 科学家们早就发现，共振是一种非常高效的传输能量方式。我们都听过诸如共振引起的铁桥坍塌、雪崩或者高音歌唱家震碎玻璃杯的故事。无论这些故事可信度如何，但它们的基本原理是正确的：两个振动频率相同的物体之间可以高效传输能量，而对不同振动频率的物体几乎没有影响。在马林的这种新技术中，将发送端和接收端的线圈调校成了一个磁共振系统，当发送端产生的振荡磁场频率和接收端的固有频率相同时，接收端就产生共振，从而实现了能量的传输。根据共振的特性，能量传输都是在这样一个共振系统内部进行，对这个共振系统之外的物体不会产生什么影响。这就像是几个厚度不同的玻璃杯不会因为同一频率的声音而同时炸碎一样。 最妙的就是这一点了。当发射端通电时，它并不会向外发射电磁波，而只是在周围形成一个非辐射的磁场。这个磁场用来和接收端联络，激发接收端的共振，从而以很小的消耗为代价来传输能量。在这项技术中， 本科毕业论文（设计）题目无线温度测量系统设计 专业通信工程 作者姓名程丰收 学号2011201827 单位理工学院 指导教师黄慧 2015 年 6 月 教务处编 原创性声明 本人郑重声明：所提交的学位论文是本人在导师指导下，独立进行研究取得的成果。除文中已经引用的内容外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得聊城大学或其他教育机构的学位证书而使用过的材料。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均在文中以明确的方式表明。本人承担本声明的相应责任。 学位论文作者签名：日期： 指导教师签名:日期： １绪论.................................. 错误！未定义书签。 1.1 摘要 ................................................. ２ 1.2 选题依据和意义 (3) 1.3 无线传感器网络技术研究背景及意义 (4) 1.4 无线传感器网络技术简介 (5) 1.5 未来前景展望 (6) 2 ZigBee协议简介 (7) 2.1 ZigBee的概述 (8) 2.2 ZigBee的网络基础 (9) 2.2.1 网络节点类型 (10) 2.2.2 网络拓扑形式 (11) 2.3 ZigBee的工作模式 (12) 3 核心板介绍 (13) 3.1 CC2530核心板 (14) 3.2 CC2530引脚描述 (11) 3.3 温度传感器介绍 (16) 3.3.1 DS18B20温度传感器特性 (12) 3.3.2 DS18B20管脚介绍 (18) 4 系统总体设计 (19) 3.1无线通信模块工作原理及硬件设计（此工作方式正测试没有完成） 无线通信模块的发射与接收主要采用nRF401作为主工作核心， nRF401是工作在433MHz ISM频段的单片无线收发芯片。nRF401最大传输速率为20kbps，可以和各种单片机和微控制器连接，控制简单方便。配合简单的通信协议，就可以使用nRF401实现无线数据传输。采用点对多点半双工通信机制，设计一个简单有效的通信协议，实现对所采集到的数据进行有效传送。最简单的多机通信方式就是使用串行通信，所以使用单片机串行口配合nRF401芯片，就可以实现简单有效的点对多点通信。其工作原理图如图3-3-1所示 图3-3-1 无线通信原理图 常用的点对多点通信方式有星状和链状两种。 如图.3-3-2系统由一台中央监控设备CMS (Central Monitoring System)和多台远程终端设备MRTU(Multiple Remote Termial Unit)构成点对多点多任务无线通信系统。在中央监控设备CMS 与远程终端RTU(Remote Termial Unit)之间用多台中转设备Tran作为中转站，以便起到暂存数据和延伸距离的作用。中转站之间，以单向通信方式进行传递数据。 如图 3-3--3系统由一台中央监控设备CMS和多台远程终端设备MRTU构成点对多点多任务无线通信系统。在中央监控设备CMS 与每一台远程终端RTU(Remote Termial Unit)都以双向通信方式进行传递数据。特别适用于数据量大，对时间要求较高的场合。 所以采用星状点对多点通信方式，以一台主机为中心，多台分机各自独立的方法，即使其中一台分机不能正常工作，也不会影响其它分机，不像链状点对多 郑州大学毕业设计（论文）题目无线电力传输系统 院系电气工程学院 专业电气工程及其自动化 班级四班 学生姓名苏淑珍 学号20100240423 指导教师职称 2012年 4 月16 日 目前世界广泛采用的电力传输系统是靠金属等媒介等，例如铜，铝等，铺设管道极其麻烦，出现问题后解决费时间，而且价格昂贵由于电阻的存在消耗大量电能，利用无线电力传输系统，通过产生特定频率的震动以电磁波的形式发射，节约了铜铝等非可再生资源，而且节省了大量的能源，如果能大范围的实施，人们便可以利用廉价能源，很方面的解决生活问题。 本实验中用到了电磁场的传播问题，以及电磁的接受，利用共振产生巨大的电磁波，经大气离子层反射，传播能量。 其实所有的物质都是能源，物质和能源是一体的，只是如何利用的问题，例如风能核能太阳能水电站潮汐地热，地球本事就是一个巨大的能量场，我们应该积极开发新的能源，避免特定能能源的枯竭，从而保持地球能量场及磁场的平衡。 关键字：电磁场，磁共振，特斯拉线圈 摘要 1.绪论 1.1实现无线电力传输的目的和意义 1.2电力传输的发展和现状 1.3无线电力传输的内容，过程 1.4本文的主要工作 2.特斯拉线圈 2.1特斯拉线圈的物理结构 2.2特斯拉线圈共振的产生 2.3特斯拉线圈产生电能原理 2.4特斯拉线圈电磁波的发射 2.5本章小结 3.电磁波的传播和反射 3.1电磁波在大气的传播 3.2电磁波的稳定性 3.3大气离子层反射电磁波 3.4本章小结 4.电磁波的接受及控制 4.1电磁波的接受 4.2电磁波的控制 4.3电磁波转化为电能 5结论 参考文献无线电能传输实验报告
高效无线电力传输系统
温度数据采集与无线传输系统设计
谐振耦合式无线电力传输系统matlab建模
无线电能传输装置设计报告
无线电能传输装置
基于射频的无线通信技术方案
无线电能传输系统报告.doc
无线电能传输系统设计
无线电能传输装置的硬件设计
2018Multisim仿真无线电能传输项目设计
一种简易型小功率无线电能 传输系统的研究与设计
无线电力传输技术
无线温度测量系统设计
无线模块通讯原理及硬件概要
无线电力传输系统
- 无线电能传输(课程设计)
- 感应式与电场式结合的无线电能传输系统的设计与实现
- 无线电能传输(课程设计)实验报告
- 无线电能传输(课程设计报告)实验报告
- 磁共振无线电能传输系统的设计与研究
- 【CN109831036B】一种多发射单接收无线电能传输系统及其设计方法【专利】
- 2018Multisim仿真无线电能传输项目设计
- 无线电能传输(课程设计报告)实验报告
- 小功率无线电能传输装置系统设计
- 自谐振式无线电能传输系统的设计与优化
- 无线电能传输系统原理分析与设计
- 文无线电能传输文献综述
- 水下双向无线电能传输系统设计与实现
- 无线电能传输系统设计
- 无线电能传输系统高频同步整流电路设计
- 无线电能传输(课程设计)实验报告
- 无线电能传输装置(F题)-.
- 一种简易型小功率无线电能 传输系统的研究与设计
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