基于nRF2401短距离无线通信系统硬件电路的设计.doc

目录 目录 I 摘要 III Abstract IV 第1章 绪论 1 1.1 IEEE802.11标准 1 1.2 HomeRF标准 2 1.3 红外(IrDA)技术 2 1.4 蓝牙技术标准 3 1.5 几种无线技术的比较 4 1.6 本文的主要工作和论文的安排 5 第2章 短距离无线数据传输系统设计 7 2.1 系统分析 7 2.2 系统硬件选择 7 2.2.1 射频收发芯片nRF2401 7 2.2.2 单片机AT89C51RB2 12 2.2.3 电源部分 19 2. 3 本章小结 19 第3章 基于nRF2401的短距离无线通信系统硬件设计 20 3.1 射频电路设计 20 3.1.1 天线设计考虑 21 3.1.2 2.4GHz频带的/4单极印制天线 21 3.2 单片机控制部分的设计 22 3.3 单片机AT89C51RB2和nRF2401的接口电路 23 3.3.1 SPI接口介绍 23 3.3.2 操作模式 25 3.3.3 波特率的设置 26 3.3.4 nRF2401的SPI口实现 28 3.3.5 单片机AT89C51RB2和nRF2401的接口电路设计 29 3.4 单片机AT89C51RB2和计算机的接口电路 29 3.5 系统电源部分的设计 30 3.6 本章小结 31 第4章 基于nRF2401的无线收发模块的软件设计 32 4.1 软件开发环境 32 4.2 无线收发程序设计 33 4.2.1 初始化配置nRF2401 33 4.2.2 nRF2401接收电路的软件设计 34 4.2.3 nRF2401发射电路的软件设计 36 4.3 PC机串行通信接口模块设计 37 4.3.1 MSComm控件属性及处理 37 4.3.2 通信协议 38 4.4 本章小结 39 第5章 制板与调试 40 5.1 PCB板制作注意事项 40 5.1.1 射频电路PCB设计 40 5.1.2 单片机控制电路及RS232接口电路PCB设计 41 5.2 印制电路板抗干扰措施 42 5.3 调试 43 5.4 本章小结 43 第6章 无线收发模块的改进设计 44 6.1 USB接口简介 44 6.2 USB接口模块选择 44 6.2.1 USB100引脚排列和功能 45 6.2.2 USB100模块的控制时序图 46 6.2.3 使用USB100模块的控制电路设计 47 6.2.4 PC端软件设计 47 6.3 本章小结 48 第7章 结论与展望 49 7.1 结论 49 7.2 展望 49 参考文献 51 致谢 53 翻译 54 译文 54 无线局域网安全 54 摘要 随着射频技术、集成电路的发展，越来越多的场合采用了无线传输技术。与传统的有线数据传输相比，无线传输可以省掉大量布线，移动性好，还可以应用到许多特殊环境。Nordic公司的nRF2401无线收发一体芯片和蓝牙一样，工作在2. 4-2. 5GHz的ISM波段。本文介绍了一个基于nRF2401的短距离无线通信系统，nRF2401在单片机AT89C51RB2的控制下，工作在突发模式，可实现双工通信。论文首先对当今的几种主要无线通信技术加以分析和比较，选择nRF2401作为系统的通信芯片。对nRF2401芯片作了简单的介绍之后在此基础上给出了基于nRF2401的短距离无线通信系统总体设计方案详细的论述了各部分硬件电路的设计，并对软件程序流程做了简要的分析。最后制作了系统各个模块的PCB版图并给出了一些系统调试的方法。为提高系统的通信速率，本文还提出了一种改进设计。 关键词nRF2401；单片机AT89C51RB2 Abstract With the development of RF technology and integrated circuit, a growing number of occasions begin to use the wireless transmission technology. Compared to the traditional wired data transmission, wireless transmission can save a lot wire and has good mobility and also can be applied to some special environment. The nRF2401 chip produced by Nordic is a single-chip radio transceiver for the world wide 2.4-2.5 GHz ISM band, as