本科生毕业设计(论文)题目:用于物联网的无线数据传输模块的设计姓名:陈少鸿学号:111000307学院:物理与信息工程学院专业:电子信息工程年级:2010级指导教师:(签名)2014 年 6 月10日用于物联网的无线数据传输模块的设计中文摘要随着无线网络技术的不断发展,越来越多的企业以及个人开始利用无线数据传输技术进行设计、制造高科技产品,无线技术开始逐渐走入寻常百姓的家中。
近几年来,无线数据传输技术应用于大规模的工业生产体系已经是一个很大的趋势,同时,物联网的兴起也推动着无线数据传输技术的广泛使用。
本论文正是基于物联网技术兴起的这种趋势,设计并制造了无线数据传输模块。
本论文主要阐述了用于物联网的无线数据传输模块的设计,并做出实物模块,用于调试使用。
本设计采用模块化的设计方案,分别完成了电源模块、GPRS无线通讯模块、RS232/485串口通讯模块以及MCU模块的设计并在论文中分别对各个模块作了详细描述以及在设计时需要注意的各种事项。
在设计过程中,通过对市场上已存在的产品进行调查以及方案对比,本设计综合考虑了各种在设计方面需要注意的点以及所要实现的功能,并根据实际情况,完成了模块的设计,满足了预期的的设计要求。
在应用方面,本设计经过后续的升级和改进,完全可以成为正式的产品推上市场。
在物联网开始蓬勃发展的今天,相信本设计能够受到欢迎。
本文的目的主要有两个,一是呈现无线数据传输模块的设计和工作原理,另一个是调试及考察其性能。
在论文中,详细记录了设计完成后对模块的测试以及分析结果。
关键字:物联网,无线数据传输,透明传输Design of wireless data transmission module for theInternet of ThingsAbstractWith the continuous development of wireless network technology, more and more businesses and individuals began using wireless data transmission technology for designing and manufacturing high-tech products. Wireless technology has gradually begun to go into the homes of ordinary people. In recent years, wireless data transmission technology using in large-scale industrial production systems has been a big trend, while the rise of the Internet of Things also promote the widespread use of wireless data transmission technology. This thesis is based on the rise trend of the Internet of Things, design and manufacture the wireless data transmission module.This thesis mainly describes the design of wireless data transmission module for the Internet of Things and complete the module for debugging. This design uses a modular design way, completed power supply module, GPRS wireless communication module, RS232/485 serial communication module and MCU module. In the thesis, each module is described in detailed and makes various points to pay attention to.In the designing process, through investigating the existing products on the market and compare different programs, this design took a variety of points to pay attention to and the functions to be achieved into account, considering the actual situation, and completed the design of the module, meet the requirements of the desired design.In the application, with the subsequent upgrades and improvements, this design is believed to become an official product onto the market and will be well welcomed in the flourish of the Internet of Things.The purpose of this thesis is twofold, first is to present the design and operating principle of wireless data transmission module and the other is to debug and investigate its performance. The result of test and analysis the module is recorded in detail in the thesis.Key words: The Internet of Things, Wireless data transmission, Transparent transmission目录中文摘要.............................................................................. ABSTRACT .. (I)第1章绪论 01.1无线数据传输的背景及发展趋势 01.2无线数据传输模块设计的必要性 (1)第2章设计要求 (2)2.1无线数据传输模块的参数要求 (2)2.2无线数据传输模块的功能要求 (2)第3章方案论证 (4)3.1无线数据传输模块的工作原理 (4)3.1.1 工作流程 (4)3.1.2 心跳包 (4)3.1.3 注册包 (5)3.2无线数据传输模块的方案调查 (5)第4章概要设计 (6)4.1整体模块框图介绍 (6)4.2分模块框图介绍 (6)4.2.1 电源模块部分 (6)4.2.2 MCU模块部分 (7)4.2.3 GPRS模块部分 (7)4.2.4 串口模块 (8)第5章电路设计 (9)5.1MCU模块 (9)5.1.1 芯片介绍 (9)5.1.2 芯片引脚 (9)5.1.3 MCU模块原理图 (10)5.1.4 设计注意点 (10)5.2电源模块 (10)5.2.1 电源模块原理图 (11)5.2.2 设计注意点 (11)5.3GPRS无线通讯模块 (12)5.3.1 模块原理图 (12)5.3.2 设计注意点 (14)5.4SIM卡 (14)5.4.1 设计注意点 (15)5.5天线接口 (15)5.6串口通讯模块 (16)5.6.1 串口通讯模块设计 (16)5.6.2 MAX3232串口的电路连接图 (16)5.7PCB设计 (17)第6章模块调试和参数测试 (17)6.1模块功能调试 (17)6.2各种条件下的功能测试 (21)6.3电气参数测试 (22)结论 (23)参考文献 (25)谢辞 (26)第1章绪论1.1无线数据传输的背景及发展趋势近年来,通信技术和网络技术的迅速发展使得无线通信技术得到广泛的应用[1],许多远程控制系统也开始采用无线数据传输技术来实现信息的交流。
无线数据传输技术指的是使用无线电波作为数据传输媒介,通过将本地计算机以及其他通信设备的数据调制到载波频率上进行发射,达到与远程终端之间通讯的技术。
这涉及到计算机技术、信息技术、以及网络技术等多项学科领域。
通过无线传输系统,人们可以获取远程设备的运行情况信息以及各种参数指标,然后通过对采集到的数据的分析从而实现远程管理、远程控制等的功能。
和有线数据传输相比,无线数据传输拥有布线成本低、易于安装、易于移动等优点,现在无线数据传输已经广泛地运用在车辆监控、小型无线网络、无线抄表、门禁系统、小区传呼、工业数据采集系统、小型无线数据终端、安全防火系统、无线遥控系统无线数据通信等领域中,[2]。
此外,在高科技领域方面,无线数据传输的应用也在迅猛发展,远程导弹、遥控机器人的控制,高空飞机侦查等等的应用也越来越离不开无线数据传输技术。
无线通信技术第一阶段的发展要追溯到20世纪20年代初期一直到50年代初期,当时的无线通信技术主要是应用在满足军方的需求上,在当时,无线通信技术有相当大的局限性,传输方式受到各种客观环境的限制,同时,传输速率也是处在一个比较低的水平上。
从20世纪50年代到20世纪60年代,无线通信技术进入了发展的第二阶段,当时的通讯设备已经开始在专用的通讯环境中使用了。
半导体技术的过渡,解决了安装公用电话在通信技术上的问题,在另一方面也实现了移动电话和公用电话在使用上的持续性。
同时,传输速率有了一定的提高。
从20世纪70年代初期到20世纪80年代初期,无线通信技术进入了发展的第三阶段,当时的通信频段大大得到了扩展,同时第一代的数字通信技术系统在当时也开始出现了。
步入20世纪80年代以来一直持续到20世纪末期,无线通信技术进入了发展的第四阶段,当时的通信技术已经有了一定的发展和运用,第二代的数字移动通信系统也开始出现,这些改变都在一定程度上促进了各类电信系统的发展。
从20世纪末期到现在,属于无线通信技术发展的第五阶段,如今,数字通信系统已经发展到了第三代,这不仅在通信领域内满足技术逐步提高的发展需求,同时也促进了多媒体技术和移动通信技术的结合。