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请问如何去设计一种网络化无线通信系统？

问答对人有帮助，内容完整，我也想知道答案 0 基于MCU和nRF24L01的网络化无线通信系统的硬件设计基于MCU和nRF24L01的网络化无线通信系统的软件设计 0
2021-5-20 07:13:45　　评论淘帖0 邀请回答您可以邀请以下用户，快速回答问题 × cmh22 该类别下有 10 个回答。邀请回答 Dockert 该类别下有 10 个回答。邀请回答 tutu10 该类别下有 9 个回答。邀请回答 milly888 该类别下有 9 个回答。邀请回答 testd012 该类别下有 9 个回答。邀请回答 wupei1024 该类别下有 9 个回答。邀请回答报纸弟弟麦花该类别下有 9 个回答。邀请回答 nvhwyrwerw 该类别下有 9 个回答。邀请回答 wyerwwr 该类别下有 8 个回答。邀请回答 hanyan533 该类别下有 8 个回答。邀请回答 scmywkf 该类别下有 8 个回答。邀请回答 st94wo 该类别下有 8 个回答。邀请回答 04860860686 该类别下有 8 个回答。邀请回答 vtwterwer 该类别下有 8 个回答。邀请回答 kingnet_52040 该类别下有 8 个回答。邀请回答 wuerywds 该类别下有 7 个回答。邀请回答 h1654155275.6372 该类别下有 7 个回答。邀请回答 cmklsa 该类别下有 7 个回答。邀请回答 AnnSlut 该类别下有 7 个回答。邀请回答 uwuefsdf 该类别下有 7 个回答。邀请回答举报李志强相关推荐 • 请问怎样去设计一种配变自动化系统？ 1326 • 请问怎样去设计一种无线网络化传感器？ 1350 • 求一种基于STM8系列单片机的无线通信系统的设计与实现方案 1680 • 基于无线通信的在线检测系统该如何去设计？ 1361 • 如何去实现一种基于51单片机的NRF24L01无线通信电路设计 2383 • 求一种可网络化管理和配置机顶盒的网络解决方案 1673 • 怎样去设计一种基于单片机的无线传感网络通信模块 1311 • 怎样去设计一种无线传感器网络轴温探测系统？ 1992 • 请问怎样去设计一种Gbps无线通信基站？ 1675 • LPC2103和SI4432的无线通信系统该怎么设计？ 2926 1个回答

答案对人有帮助，有参考价值 0 　　随着微电子技术的迅速发展，高性能MCU广泛地运用在嵌入式系统中，完成数据的采集、分析、处理与通讯功能。有线模式下的数据通讯系统，由于受时空、环境等因素的制约，不能完全满足所有条件下任务的执行，而通过无线数据传输方式代替有线数据传输，则能很好地解决此类问题。综上论述，文中提出一种基于高性能MCU和nRF24L01的网络化无线通信系统的解决方案，稳定可靠地实现数据传输，满足各种条件的需要。　　1 系统硬件设计　　1.1 nRF24L01无线通讯模块介绍　　系统选用云佳科技的nRF24L01无线射频收发模块来实现子母机间的通讯，它使用Nordic公司的nRF24L01芯片开发而成，是一款工作在2.4～2.5 GHz世界通用ISM频段的单片无线收发器芯片，其具有如下性能特点：　　（1）低工作电源电压，且范围广1.9～3.6 V，体积小巧，能方便集成到各种电子器件。　　（2）极低的功耗。当工作在发射模式下发射功率为-6 dBm时电流消耗为9 mA，接收模式时为12.3 mA。待机模式下电流消22μA，掉电模式电流消耗仅为900 nA。　　（3）无线速率达到2 Mbit·s-1，SPI接口速率为0～8 Mbit·s-1，具自动应答机制，极大地降低丢包率。　　（4）拥有自动重发功能、地址及CRC校验功能。　　（5）具有125个可选工作频道，拥有很短的频道切换时间，可用于跳频。　　nRF24L01引脚封装如图1所示。　　　　1.2 STC12L5608AD芯片简介　　STC12L5608AD型MCU是宏晶科技新一代低电压增强型8051单片机，该系列单片机具有如下特性：宽工作电压（2.1～3.6 V）;具有1个时钟/机器周期的高速性能，比普通8051快8～12倍，可用低频晶振;自带-8路10位AD转换器等;加密性强，无法解密;超强抗干扰、高抗静电、轻松过4 kV快速脉冲干扰（EFT测试）、宽温度范围（-40～85℃）;超低功耗，正常工作模式2.7～7 mA，空闲模式1.8mA，掉电模式功耗　　　　2 系统软件设计　　2.1 数据包处理方式　　将nRF24L01配置成增强型ShockBurst模式，使得双向链接协议执行更为简易有效。发送方要求终端设备在接收数据后有应答信号，以便发送方检测有无数据丢失。一旦数据丢失则通过重新发送功能将丢失的数据恢复。它可以同时控制应答及重发功能而无需增加MCU工作量。nR F24L01配置为增强型的ShockBurst发送模式下时，只要MCU有数据要发送，nRF24L01就会启动ShockBurst模式来发送数据。在发送完数据后nRF24L01转到接收模式并等待终端的应答信号。如未收到应答信号，nRF24L01将重发相同的数据包，直到收到应答信号或重发次数超过SETUP _RETR_ARC寄存器中设置的值为止。如果重发次数超过了设定值，则产生MAX_RT中断。只要收到确认信号，nRF24L01就认为最后一包数据已经发送成功，把TX FIFO中的数据清除掉并产生TX_DS中断，IRQ引脚置高。　　　　nRF24L01在接收模式下可以接收6路不同通道的数据，如图3所示。每个数据通道使用不同的地址，但共用相同的频道。即6个不同的nRF 24L01设置为发送模式后，可以与同一个设置为接收模式的nRF24L01进行通讯，而设置为接收模式的nRF24L01可以对这6个发射端进行识别。n RF24L01在确认收到数据后记录地址，并以此地址为目标地址发送应答信号。在发送端，数据通道0被用作接收应答信号。　　2.2 系统软件设计流程　　图4为子模块和主模块程序设计流程图，软件开发环境为KeilC uVision3。　　　　程序基本思路为子模块配置为接收状态，如成功接收到数据则进行EEPROM子程序操作，否则切换成发射模式，成功发送并接收到应答信号后再变成接收模式，进入下一次接收发射循环;主模块设置为接收数据信息状态，能与多路处于发射状态的数据通道进行通讯，并从接收到的数据中判别数据通道口;接收信息后自动回复应答信号。通过切换接收发射状态实现多点对单点的双向无线数据通讯。　　2.2.1 nRF24L01初始化程序　　nRF24L01初始化程序包括引脚初始化和中断初始化。引脚初始化使芯片工作在待机模式下（CE=0），时钟设置SCK低电平，片选不使能（CSN=1），工作在串行输入状态（MOSI=0）;中断初始化则使能外部中断（EX1=1），低电平触发。　　2.2.2 nRF24L01配置接收/发射模式　　对芯片内部的特殊功能寄存器进行初始化操作。　　通过对CONFID配置设定其工作模式，设置接收地址，接收有效数据宽度、选择射频通道、数据传输率、发射功率等参数。配置完成后，置高CE，准备接收数据包，如表1所示。　　　　2.2.3 单片机内部EEPROM应用子程序　　单片机内部EEPROM应用子程序进行扇区的擦除、写入以及读出功能，实现系统信息的读取保存。　　　　STC12L5608AD单片机内部有8个扇区，每个扇区512 Byte。在使用时，统一修改的数据放在同一个扇区。使用ISP/IAP功能，所使用的特殊功能寄存器为ISP_DATA、ISP_ADDRH、ISP_ADDRL、ISP_CMD、ISP_TRIG、ISP_CONTR。扇区写入数据流程图如图5所示，扇区擦除以及读操作流程与之类似。　　3 结束语　　介绍了利用高性能MCU和nRF24L01芯片设计的网络化无线通讯系统，说明了其软硬件设计要点。该系统已应用于某故障监测系统中，系统成本低、体积小、传输速率高、具有良好的通用性和可靠性，可供无线数据传输系统参考。

2021-5-20 09:12:41 评论举报李明