基于51单片机的2.4G频率的短距离无线通信系统开题报告
2021-03-15 22:37:52
1. 研究目的与意义(文献综述)
现代生活中,人们对各类场合下无线通信的需求越来越高。随着现代无线通信技术的发展,无线传输专用集成电路不断涌现,许多复杂的无线数据传输系统的设计变得愈来愈简单,而且工作稳定可靠。无线通信正在帮助人们挣脱线缆的羁绊,成为未来通信发展的趋势。
2.4ghz无线通信是目前广泛应用的一种短距离通信方式。2.4ghz是工作在ism频段的一个频段。ism频段(industrial scientificmedical band)是工业,科学和医用频段。一般来说世界各国均保留了一些无线频段,以用于工业,科学研究,和微波医疗方面的应用。应用这些频段无需许可证,只需要遵守一定的发射功率(一般低于1w),并且不要对其它频段造成干扰即可。ism频段在各国的规定并不统一,但2.4ghz为各国共同的ism频段。无线局域网(ieee 802.11b/ieee 802.11g),蓝牙,zigbee等无线网络,均可工作在2.4ghz频段上。
2.4ghz无线技术有着许多的优势。首先,它的适用范围很广。由于它是一个全球性的频段,开发的产品具有全球通用性,各种无线产品均可使用此频段,目前广泛用于蓝牙、无线宽带路由器、无线键鼠等设备。其次,它的整体频宽(2.405ghz-2.485ghz)胜于其他ism频段,这就提高了整体数据传输速率,允许系统共存,允许双向传输,且抗干扰性强,传输距离远(短距离无线技术范围)。此外,它的工号极低,2.4ghz无线电和天线的体积相当小,产品体积也更小,从而使芯片更集中,减少耗电。因2.4ghz的诸多优势,各厂家不断推出新技术,也使此技术发展迅速。目前,2.4ghz无线技术的主要缺点是,由于越来越多的设备选择使用2.4ghz无线技术,该频段日益拥挤,再加上无绳电话和微波炉等干扰源,2.4ghz无线技术的效率变得越来越低。
2. 研究的基本内容与方案
2.4g频率的短距离无线通信系统,是以51单片机为微处理器,以keil c为开发语言,工作在2.4ghz频段的无线通信系统,能实现短距离的无线发送和接收等功能。
系统由发送端和接收端两个节点构成,其中发送端通过uart接口连接至上位机(pc)。工作时,首先将需要发送的信息通过上位机的客户端输入,上位机经uart将信息送入单片机,单片机再通过spi控制无线模块,将信息发送出去。在接收端,无线模块将收到的信息传送给单片机,最后将信息显示在接收端液晶屏上。
无线模块配合单片机来实现数据通讯时有一些问题需要注意:一、合理的通讯速率。过高的数据速率会降低接收灵敏度及增大误码率甚至根本无法工作。二、合理的信息码格式。单片机和模块工作时,通常自己定义传输协议,不论用何种调制方式,所要传递的信息码格式都很重要,它将直接影响到数据的可靠收发。三、单片机对接收模块的干扰。51单片机的电磁干扰比较大,可能会对接收模块产生影响,这时就需要采用一些抗干扰措施来减小干扰,比如合理设置供电与走线,降低单片机的工作频率,中间加入屏蔽等。
3. 研究计划与安排
第1周—第3周 搜集资料,撰写开题报告;
第4周—第5周 论文开题;
第6周—第12周 撰写论文初稿;
4. 参考文献(12篇以上)
[1]徐玮,徐富军,沈建良编. c51单片机高效入门[m].北京:机械工业出版社.2013
[2]蒋俊峰编.无线收发芯片比较与选择[j].今日电子.2013年第9期.
[3]朱华.增强型80c51单片机速成与实践[m].北京:电子工业出版社.2013