学号: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)摘要随着通信系统信息容量的不断提高,射频技术在无线通信中占据着举足轻重的位置。
无线射频技术利用射频方式进行非接触双向通信,可以自动识别目标对象并获取相关数据,具有精度高、适应环境能力强、抗干扰强、操作快捷等许多优点。
本文主要内容是以单片机应用技术、无线收发技术为理论基础,实现数据的无线收发及状态的显示。
首先,本文介绍了STC89C52单片机以及无线收发芯片CC1101的相关理论知识。
其次本文对于要解决的实验任务,介绍了如何构建思路及方案分析。
详细介绍了系统的设计方案及各个模块的器件选型和硬件电路设计,MCU部分的软件设计流程图以及无线通信模块CC1101的软件编程要点。
完成了基于单片机的433M无线通信系统的设计实现。
433MHz频段的优点在于无需申请频段许可,采用全向天线作为发射和接收天线,在实验室环境内发射无死区。
关键字:STC89C52 CC1101 433M无线通信AbstractWith the continuous improvement of information capacity of communication system, radio frequency technology plays an important role in wireless communication. Wireless rf technology using non-contact two-way communication in the form of radio frequency (rf) can automatically identify the target object and obtain the relevant data, has high precision, strong ability to adapt, strong anti-interference, quick operation and many other advantages. The main content of this paper is the application technology of single chip microcomputer and wireless transceiver technology as the theoretical basis to realize the wireless transmission and status display of data.First of all, this paper introduces the relevant theoretical knowledge of STC89C52 single chip microcomputer and wireless transceiver chip CC1101. Secondly, this paper introduces how to construct train of thought and plan analysis. This paper introduces the design scheme of the system and the device selection and hardware circuit design of each module, the software design flow chart of the MCU part and the software programming key points of the wireless communication module CC1101. The design and implementation of the 33m wireless communication system based on SCM is completed. The advantage of the 433MHz frequency band is that there is no need to apply for the band license, and the whole antenna is used as the transmitting and receiving antenna, and there is no dead zone in the laboratory environment.Key words: STC89C52 CC1101 433M wireless communication.1基本原理1.1无线通信系统无线通信就是不用导线、电缆、光纤等有线介质,而是用自由空间来传递电磁信号的通信方式。
无线通信主要包括短波通信﹑微波通信﹑卫星通信和红外线通信。
而无线收发顾名思义,就是将两块通信模块以空气为传输介质来实现发送和接收数据。
发送时,通过模块中携带数据的变化高频电流,在天线上形成电磁波信号,发送出去。
而接收端中,天线将接收到的电磁波信号转换为携带数据的变化高频电流。
短距离无线数据传输技术是作为一种无线通信的实用技术广泛应用于工业、农业以及人们日常生活中的,它是在一个单片的射频收发芯片和微控制器以及一些外围的电子器件(如电阻、电容等)构成的无线通信模块硬件电路的基础上,再配合软件上的开发,并按照命令字节的协议进行数据包的操作,便可实现其最基本的无线数据传输功能。
简单的讲,只要有微控器,单片射频收发芯片以及少量的外围和显示设备就可以构成一个无线传输系统,传输系统结构如图1.1所示。
图1.1 无线传输系统结构图1.2芯片简介1.2.1单片机STC89C52STC89C52是一种低功耗、高性能的CMOS 8位微控制器,具有 8K 在系统可编程Flash 存储器。
在单芯片上,拥有灵巧的8 位CPU 和在系统可编程Flash,使得STC89C52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。
具有以下标准功能: 8k字节Flash ROM,512字节RAM, 32 位I/O 口线,看门狗定时器,内置4KB EEPROM,MAX810复位电路,2个16 位定时器/计数器,一个6向量2级中断结构,全双工串行口。
另外STC89X52 可降至0Hz 静态逻辑操作,支持2种软件可选择节电模式。
空闲模式下,CPU 停止工作,允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。
掉电保护方式下,RAM内容被保存,振荡器被冻结,单片机一切工作停止,直到下一个中断或硬件复位为止。
最高运作频率35MHz,6T/12T可选。
1.参数说明:(1)增强型8051单片机,6时钟/机器周期和12时钟/机器周期可以任意选择,指令代码完全兼容传统8051;(2)工作电压:5.5V~3.3V(5V 单片机)/3.8V~2.0V(3V 单片机);(3)工作频率范围:0~40MHz,相当于普通8051 的0~80MHz,实际工作频率可达48MHz;(4)用户应用程序空间为8K 字节;(5)片上集成512 字节RAM;(6)通用I/O 口(32个),复位后为:P0/P1/P2/P3 是准双向口/弱上拉, P0 口是漏极开路输出,作为总线扩展用时,不用加上拉电阻,作为 I/O 口用时,需加上拉电阻;(7)ISP(在系统可编程)/IAP(在应用可编程),无需专用编程器,无需专用仿真器,可通过串口(RXD/P3.0,TXD/P3.1)直接下载用户程序,数秒即可完成一片;(8)具有EEPROM 功能;(9)具有看门狗功能;(10)共3个16位定时器/计数器。
即定时器T0、T1、T2;(11)外部中断4 路,下降沿中断或低电平触发电路,Power Down 模式可由外部中断低电平触发中断方式唤醒;(12)通用异步串行口(UART),还可用定时器软件实现多个UART;(13)工作温度范围:-40~+85℃(工业级)/0~75℃(商业级);(14)PDIP 封装;2.引脚说明(1)电源引脚VCC:+5V 电源VSS:接地端(2)外接晶体引脚XTAL1:外接晶振输入端XTAL2:外接晶振输入端(3)输入输出引脚P0.0~P0.7:不作为地址/数据线使用时,可作为准双向I/O口使用。
但必须外接上拉电阻。
P1.0~P1.7:带内上拉电阻的8位准双向通用I/O 口。
P2.0~P2.7:带内上拉电阻的8位准双向通用I/O 口。
访问片外存储器时,P2 口用作高8位地址线。
P3.0~P3.7:8位准双向I/O接口,每个引脚还具有第二功能(4)控制线RST是复位端,当RST端出现持续两个机器周期以上的高电平时,即可实现复位操作。