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毕业设计-基于51单片机的近距离无线接收发模块设计，共36页，15603字，附任务书、开题报告等
近距离无线数据传输技术广泛的应用在无线数据采集与传输、近距离无线遥测遥
控、无线网络、无线安防系统等领域，但传统的无线收发电路的设计复杂，为工程技
术人员带来了一定的难度，随着单片无线收发芯片的出现，为简化无线收发电路的设
计提供了一条新的道路。本课题的设计技术要求如下：
1、熟练掌握51系列单片机；
2、近距离无线接收发芯片的选取；
3、模块硬件方案的设计；
4、掌握51单片机汇编或C语言进行软件设计；
5、能够实现半双工或全双工的接发送数据；
6、数据传输距离能够达到50米。

研究内容及实验方案：
本系统采用IA4421无线收发芯片和STC12LE2052AD低功耗微处理器为核心器件来设计基于单片机的无线信号的接受与发送模块，实现近距离无线信号的传输功能，以及实现数据的收发功能。
STC12l5020单片机本身带有SPI总线接口，但其封装引脚并且能与IA4421的SPI总线接口引脚一一对应，这将使得印制PCB电路比较复杂，为了简化PCB印制电路，采用单片机的4个I/O口模拟SPI总线时序与IA4421进行通信。用逻辑分析仪可以测得模拟总线的速度可以达到150Kbit/S,这能满足设计目标的要求。
IA4421采用内部数字滤波的方式，与单片机采用SPI总线方式进行通信并将IA4421的NIRQ产生的中断信号输出到单片机的INTO。当有中断到来时唤醒单片机，进行相应的处理。无线射频收发应用系统的关键就是射频收发电路，它可采用射频收发一体化芯片或单收单发芯片两种方案来实现。射频芯片一般工作在300M~1000MhHz ISM频段，发射功率10～20dB；调制方式常采用AM/FM/ASK/OOK/FSK中的一种或几种；可电池供电；可嵌入已有的仪器仪表、控制设备和便携式移动装置中；可直接与计算机、单片机等接口。设计包括硬件电路和软件设计[2]。硬件电路即无线射频收发电路，可分为三部分：模拟基带部分、数字基带部分和射频电路部分。软件编程主要是对基带部分和射频部分接口的通信方式的编程，还有对信号的编码解码（也可由硬件编解码器完成）。
无线射频收发系统包括模拟基带部分、数字基带部分和射频电路部分。模拟基带部分包括测控终端传感器、检测仪、及人机接口和电源装置等。数字基带部分主要是以单片机或者微处理器为核心，对要发射信号编码后送到射频电路发射和对接收信号解码进行处理并输出，负责控制整个系统的正常工作。射频电路部分以射频芯片为核心，通过外围电路及其参数的设计来实现无线数据的接收和发射。无线收发射频芯片内部一般集成了完整的接收和发射功能电路，芯片外部接少数几个到几十个分立无源元件即可实现无线数据的收发。射频芯片分单发芯片、单收芯片和收发一体芯片。设计时要充分考虑发射和接收芯片的匹配，各项指标要一致。本文采用收发一体芯片IA4421。
无线通讯部分由无线通讯芯片IA4421与单片机构成。通过无线向远端系统发送控制指令时，计算机先通过串口将指令发送给单片机，然后单片机控制IA4421射频芯片的时钟、数据信号引脚，将指令发射出去。远端系统的无线通讯芯片接收到数据后，引起单片机中断，然后负责通讯的单片机从IA4421芯片中读出传来的数据，按照预先设定的协议转化成对应指令后，再传给核心控制STC12C5020AD单片机。在接收到回传数据指令时，远端系统上的核心控制单片机将数据先通过串口传送给负责无线通讯的单片机，负责无线通讯的单片机控制无线通讯芯片，将转数据回传给与计算机串口连接的负责无线通讯的单片机，再通过串口回传给计算机，这样就实现了无线数据的收发。
目标、主要特色及工作进度：
目标；实现近距离的无线收发功能，系统能真确稳定的收发数据即可。利用PROTELL单片机仿真软件和KEIL编程软件对系统进行仿真和程序绕写。

摘要　随着信息技术水平的不断发展，特别是计算机技术，无线通信技术，网络技术，控制技术，信息技术的迅猛发展，工业自动化控制朝着智能化，无线化发展。很多工业的控制终端是移动的，这需要智能化层度更高，更灵敏的无线数据传输来满足全面自动化控制的需求，因此无线通讯模块具有广阔的应用前景。
本文介绍了一种基于IA4421无线收发芯片和STC12L2050AD低功耗微处理器的近距离数据传输模块。用户只需将要发送的数据传至单片机的串口即可，模块自动实现分包发送。最大通信距离可达200米，其接受灵敏度为109dbm，最大发射功率为8dbm。在系统设计过程中，采用模块化设计思想、使系统结构清晰、可靠性高、易于调试。
关键字：　无线通信，IA4421， 近距离，微处理器

目 录
第一章　绪论
1.1　选课题的依据及意义 5
1.2无线射频收发系统的介绍 6
1.3无线通讯的应用 6
1.3.1无线短程网 6
1.3.2无线局域网 7
1.4 无线通信国内外的研究状况 8
1.4.1国内研究状况 8
1.4.2 国外研究状况 9
1.5 无线通信的发展趋势 10
第二章　系统的整体方案设计
2.1 设计思想 12
2.2系统工作原理 12
2.3系统的组成 13
第三章　系统的硬件电路设计
3.1单片机的控制电路的设计 14
3.2无线通讯电路的设计 16
3.3 串口通信电路的设计 20
第四章　系统软件的设计
4.1系统模块设计的思想 22
4.2系统模块主程序流程图 23
4.3定时中断服务流程图 26
第五章　系统模块的调试
5.1　系统模块的调试方法 27
5.2 调试结果 27
5.3　调试结果分析 28
第六章　结论 29
参考文献 30
附录 32