基于nRF24L01的无线信息传输设计.docVIP

单片机接口设计 基于nRF24L01的无线信息传输 学校：石家庄铁道大学 专业：电气工程及其自动化 班级：电0901-2班 姓名：* * * 2012.06.20 摘 要 当今，通过信息的采集、传输、处理和控制器作出相应的决策，进而实现对一定对象的监控和控制，是一个无论在民用、工业，还是军事领域，都被人们乐此不疲地研究着的热门技术。而信息传输的可靠性无疑是控制器作出正确决策的重要前提。 无线传输以其成本廉价、占用空间小、环境适应性好、扩展性好和设备维护上更容易实现等优点正在逐步越来越受到人们的青睐。RF24L01SE微功率无线通讯模块，采用Nordic公司的NRF24L01芯片，2.4G全球开发ISM频段免许可证使用，最高工作速率达2Mbps，125频道满足多点通信和跳频通信需要，体积小巧约31mm*17mm，高效GFSK调制，抗干扰能力强，特别适合无线音视频传输、工业控制领域等需要较大传输速率的无线通讯需求NRF24L01 工业控制一．系统简介 4 二．STC89C54RD+单片机 4 三．4*4矩阵输入键盘 5 四．无线nRF24L01模块 5 1.模块性能及特点： 6 2. 工作方式： 6 2.1 收发模式 6 2.2 空闲模式 7 2.3 关机模式 7 3．配置RF24L01模块 8 四．LCD1602 9 五．LCD12864(带字库) 9 六．系统原理图 11 七．实物效果图 12 八．部分程序代码 13 九．课程设计心得体会 21 十．参考文献 21 一．系统简介 本设计为两个STC89C54RD+单片机之间通过nRF24L01无线模块实现单工无线通信。 其中，发射部分由STC89C54RD+单片机最小系统、4*4矩阵键盘、LCD12864、无线模块nRF24L01组成：矩阵键盘仿手机键盘功能，用以输入英文字母、字符；LCD12864液晶显示实时显示输入内容；无线模块nRF24L01实现信息的无线发送。 接收部分由STC89C54RD+单片机最小系统、4*4矩阵键盘、LCD1602、无线模块nRF24L01组成：矩阵键盘仿手机键盘功能，用以输入英文字母、字符；LCD12864液晶显示实时显示输入内容；无线模块nRF24L01实现信息的无线发送。 二．STC89C54RD+单片机 单片微型计算机简称单片机，是典型的嵌入式微控制器（Microcontroller Unit），单片机芯片常用英文字母的缩写MCU表示单片机，单片机又称单片微 控制器，它不是完成某一个逻辑功能的芯片，而是把一个计算机系统集成到一个芯片上。相当于一个微型的计算机，和计算机相比，单片机只缺少了I/O设备。概括的讲：一块芯片就成了一台计算机。它的体积小、质量轻、价格便宜、为学习、应用和开发提供了便利条件。同时，学习使用单片机是了解计算机原理与结构的最佳选择。它最早被用在工业控制领域。 本系统采用STC89C系列的STC89C54RD+作为主控芯片。选择宏晶科技公司的STC89C54RD+单片机完全可以满足系统要求,且STC89C系列的单片机价格便宜,开发简单,从开发周期和研发费用上来说都是合理的选择。该单片机具有增强型51内核,有很高的指令运行速度,一个指令周期就可以完成一条指令。它的工作的电压范围为3.8-5.5V,温度范围为-40℃-85℃,且还受到ESD保护,可以轻松通过4KV的快速脉冲干扰,具有高抗静电性能。STC89C54RD+单片机功耗低,备有空闲模式、掉电模式和正常模式,当单片机处于空闲模式时,它的工作电流要小于1.3mA；而处于掉电模式时,它的工作电流小于0.1μA；在正常工作模式时，工作电流在4mA-7mA，因此非常适合用于低功耗的产品开发。 由于所要开发的是无线数据传输系统,有些智能电器工作在户外环境比较恶劣的场合，对监控节点的温湿度适应能力要求较高,STC89C54RD+芯片可以适应绝大部分的监控条件,而其增强型的51内核代表了它与51单片机的兼容性很好,在开发的过程中我们可以利用对51单片机的熟悉和大量已掌握的51单片机开发资料来缩短开发周期,从而提高系统的开发效率。 STC89C54RD+主控单片机的内部资源有： 512字节片内数据存储器； 12K字节片内E2PROM； ISP/IAP，在系统可编程,在应用可编程,无须专用编程器； 10位ADC,8通道； 4通道捕获/比较单元（PWM/PCA/CCU）； 2个硬件16位定时/计数器；硬件看门狗(WDT)； 高速同步串行通信接口SPI,全双工异步串行口UART； 32个通用寄存器,硬件乘/除法器； 27个通用I/O口,可设置成四种模式。 每个I/O口的驱动能力均能达到±20mA,但整个芯片最大电流不得超过55mA。 STC单片机在系统开发中的优越