无线手柄报告.docxVIP

成都理工大学2013-2014测控综合实习论文无 线 手 柄 年 级: 2010级 学 号: 201006010206 姓 名: 曾 红 林 专 业: 测控技术与仪器 指导老师: 成 毅 二零一四年一月无线手柄设计摘要：本次课程设计的主要任务是完成无线手柄的设计，将手柄变化的电压量通过AD采集，通过MSP430F149进行数据处理，然后通过无线模块CC2500发送给接受模块，接受模块将数据接收后，打包将数据通过串口传给上位机，上位机完成相应的显示动画效果。通过本次课程设计，完成了硬件原理图，PCB的绘制，硬件电路的调试和程序的编写，基本实现了题目要求。关键词： 无线手柄 CC2500 AbstrateThe design of the main task is to complete the design of the wireless handle, to collect the voltage change of the handle through the AD sampling. The MSP430F149 processe data, and then through the wireless module CC2500 sent to receiving module, receiving module package the data via a serial port transporting to the PC, PC complete the corresponding display animation effects. Through the design, we complete the hardware schematic diagram and PCB drawing, hardware circuit debugging and program writing, basically achieve the project requirments.keywords: wireless handle CC2500目录无线手柄设计2摘要：2Abstrate2一.系统方案设计41.1 基本设计思路41.2设计框图4二.硬件电路设计42.1供电系统设计：42.2电源原理图：52.3手柄输入信号采集与调理电路：52.4手柄输入信号采集与调理电路原理图：62.5单片机系统设计：72.6单片机最小系统原理图：82.7无线模块设计：82.8无线模块接口原理图：92.9 SPI总线：102.10 串口通信：11三.硬件调试与测试：123.1 电路的焊接:123.2上电调试：123.3测试手柄输出电压是否正常12四.底层驱动程序设计134.1程序设计框图：134.2单片机详细功能：13五.上位机程序设计145.1程序总体框架：145.2上位机软件程序详细功能155.3软件调试175.4数据分析18参考文献：22一.系统方案设计1.1 基本设计思路 手柄的功能有三组模拟量和一个开关量：左右移动，上下移动，和手柄自身的旋转产生连续的电压变化，以及一个按钮产生一个开关量。设计采用最少的器件，和最低的功耗的思想出发。选用TI的MSP430F149作为主控芯片,内部自带12位AD，方便电压的采集。无线收发模块选择TI的CC2500，它的发射功率编程，给设计的功耗更多的空间。整个系统采用两个模块，分别是发送和接收模块，发送模块完成手柄数据的采集，然后通过CC2500将数据传给接收模块。接收模块将数据接收到后，以一定的数据格式将数据通过串口发送给上位机。1.2设计框图无线发送 发送模块 手柄模块 MSP430F149 CC2500 接收模块CC2500MSP430F149PLL2302 上位机 图1.1二.硬件电路设计2.1供电系统设计： 在电路中，如果把模拟地和数字地大面积直接相连，会导致互相干扰。因此，正确处理好数字地和模拟地，使之相互不受干扰是PCB设计中的关键步骤。隔离数字地和模拟地的方法有多种。包括1、用磁珠连接；2、用电容连接；3、用电感连接；4、用0欧姆电阻连接。 磁珠的等效电路相当于带阻限波器，只对某个频点的噪声有显著抑制作用，使用时需要预先估计噪点频率，以便选用适当型号。对于频率不确定或无法预知的情况，磁珠不合。电容隔直通交，造成浮地。电感体积大，杂散参数多，不稳定。0欧电阻相当于很窄的电流通路，能够有效地限制环路电流，使噪声得到抑制。电阻在所有频带上都有衰减作用(0 欧电阻也有阻抗)，这点比磁珠强。跨接时用于电流回路当分割电地平面后，造成信号最短回流路径断裂，此时，信号回路不得不绕道，形成很大的环路面积，电场和磁场的影响就变强了，容易干扰/被干扰。在分割区上跨接