【正文】 河南理工大學畢業(yè)設計（論文）說明書 1 摘要 本文設計 了一種 基于 PC 機與單片機構成的 串口 無線通訊方案 ， 研究了 實用的基于 RS232 串口的通信協(xié)議 ，并 利用無線模塊 nRF905，探討了 FSK 等調制方式。通過對方案的設計，可以利用 單片機與 PC 機 組建 成 低 成本、可控性強、使用靈活的 控制系統(tǒng)， 在工程控制方面體現出單片機較 PLC 的優(yōu)勢，同時也可以由 多臺單片機 構成 無線通信 網絡，為通訊提供無線方案，并且降低了網絡的開發(fā)成本 ，這 為個人組建合適的通訊網絡提供可行性方案。 上位機控制平臺采用 DELPHI 開發(fā)工具進行編寫，所使用的 DELPHI 編程工具具有開發(fā)效率高、入門 容易、開發(fā)周期短等特點，較之 VB 優(yōu)勢 明顯，更貼近英語格式。因控制系統(tǒng)需要根據具體的應用環(huán)境 ，本文只介紹了簡單的事例應用，控制簡單的單片機輸入輸出端口。 根據設計要求和功能實現，模擬調試了控制臺控制終端，編寫了控制臺的串口通訊控制 軟件，調試實現了串口通訊和無線通訊的結合，實現了理想的控制命令， 介紹了編碼方法 以及在 實驗 中 運用了單片無線芯片。介紹了無線模塊的設計及其應用電路的設計要求，闡述了串口無線通訊在控制中的運用，并且展望了串口無線通訊的發(fā)展與未來無限通訊的發(fā)展趨勢。 本文還 提出 了 方案的二次開發(fā)和高級應用 ， 為 二次開發(fā)提供了軟硬件的接口，實現了知識應用及專業(yè)技能的培養(yǎng)， 為 串口通訊提供了新的方向及發(fā)展前景。 關鍵詞： RS232； DELPHI； nRF905； AVRMCU； 無線通訊 電路 河南理工大學畢業(yè)設計（論文）說明書 2 Abstract In this paper,the serial wirelessunication which bassed on practical RS232 serial munication protocol, is constituted by Personal Computersoftware and MCU, and using of wireless modules nRF905, which researchs FSK modulation and so on. The design of the program can be used to unit a systerm,which is controllability, flexible useful and controllable, with Microprocesser and Personal puter. It will no only reflect the advantages of Microprocesser than the PLC in engineering cyberne, but also can be constituted by numbers of Microprocesser with wireless munications chip to build a work munication program. The design provide a wireless programme, and reduce developing costs. It also provide a feasibility programme which is suitable for building private munication work.. Personal puter contol platform is built by DELPHI programming environment, which is used easily, high efficient, short development cycle and so on. The programming environment has many advantages than Visual Bassic programming environment, and it is more close to English. Because of cyberic systerm being built bassing on practical application environment, The design only introduces a simple example application. According to demant of design and function realization, the design simulated and debuged control platform and terminatecontrolled, programmed control platform software by serail munication. The design carries out a programme which is bined by serial munication and wireless munication. It achieves ideable control mand, and introduces the method coding. It is also experimented by using of a singlechip wireless chip and the function of wireless module circuit. The design advanced secondexploit and advantage application, provided secondexploit software and hadware interface. It also educated speciality knowledge and skills, exhibited programming software. Keywords: RS232。 DELPHI。 nRF905。 AVRMCU； wirelessmunication 河南理工大學畢業(yè)設計（論文）說明書 3 目 錄 1 緒論 .................................................... 1 設計的背景和現狀 ................................... 1 設計要求及目 的 ..................................... 2 方案可行性分析 ..................................... 2 2 系統(tǒng)概述 ................................................ 3 串口通訊原理 ...................................... 3 串口信號線的接法 ............................. 3 數字信號調制 解調方式介紹 .......................... 4 ASK 幅移鍵控法 ............................... 5 PSK 相移鍵控法 ............................... 6 FSK 頻移鍵控法 ............................... 6 QAM 正交幅度調制法 ........................... 7 MSK 最小移頻鍵控法 ........................... 7 GMSK 高斯濾波最小移頻鍵控法 .................. 8 系統(tǒng)框圖 .......................................... 8 上位機設計原理 .................................... 9 編譯環(huán)境 ..................................... 9 上位機編寫原理 .............................. 12 第 3章 各功能部件硬件設計 ................................ 14 無線模塊設計及應用 ............................... 14 單片機串口通訊模塊設計 ........................... 16 演示電路工作原理及設計 ........................... 20 4 軟件流程設計 ........................................... 22 上位機軟件設計 ................................... 22 單片機軟件設計 ................................... 23 無線模塊驅動原理 ................................. 25 河南理工大學畢業(yè)設計（論文）說明書 4 Shock Burst TX 模式 ......................... 26 ShockBurst RX 模式 .......................... 28 曼徹斯特編碼 ................................ 30 5 調試實驗 ............................................... 32 上位機運行介紹及截圖 ............................. 32 下位機運行介紹及截圖 ............................. 33 6 總結和展望 ............................................. 35 參考文獻 ................................................. 36 附錄 ..................................................... 37 致謝 ..................................................... 51 河南理工大學畢業(yè)設計（論文）說明書 1 1 緒論 在計算機控制系統(tǒng)中 ， 不可避免的要 采用 計算機串口 進行通信。 而 在由一臺 PC 機 (上位機 )和多臺單片機 (下位機 )構成的分布式控制系統(tǒng)中 ， 往往以 PC 機為上位機完成較為復雜的數據處理和對前沿機的監(jiān)督管理 ， 以及對下位機進行多機協(xié)調 ； 單片機主要執(zhí)行上位機的命令 ， 對來自微機串行口的命令進行操作 ， 完成對被控對象的直接控制并把被控對象的信息上報給上位機。實現 PC 機與多個單片機的通信有很多方法 ， 其中通過 PC 機的串口實現與多臺單片機的通信是最方便的 。 在這樣的分布式控制系統(tǒng)中 ， 單片機與微機之間的 通信是整個系統(tǒng)的關鍵。 同時采用無線模塊進行通訊范圍和通訊靈活性的擴 展。本文設計了在 Windows 環(huán)境下利用 Delphi 開發(fā)微機與單片機通訊無線控制系統(tǒng) ， 并詳細的介紹了無線通訊的原理和工作方式，并通過實物進行測試，驗證了方案的可行性，為分布式無線控制系統(tǒng)的設計奠定了基礎， 并降低了 對于大型系統(tǒng)開發(fā)周期長開發(fā)難度大的一般性問題。本文將詳細的介紹 基于 DELPHI 的 PC 機與單片機無線串口通訊 ，通過整體系統(tǒng)方案 、 無線通訊編碼調制方法、單片機應用及程序設計等方面進行詳細論述。 伴隨著集成化工業(yè)控制系統(tǒng)的發(fā)展，各個控制部件間的通訊已提升到了相當重要的地位，而開發(fā) 便捷、成本低廉的串口通訊方案被廣泛的的運用于其中。例如工控經常使用到的 PLC（ Programmable Logic Controller） 控制系統(tǒng)就是這樣。串口通訊由于其可靠性高而被 PLC（ Programmable Logic Controller） 所青睞。本文就是根據這個特性而設計的基于 DELPHI 的 PC 機與單片機串口無線通訊，將串口的使用更加靈活化，更加突出串口的優(yōu)勢，并且通過串口組建完善的控制網絡。 就目前國內外串口通訊來看，串口通訊技術已經發(fā)展到了一定的高度 ， 技河南理工大學畢業(yè)設計（論文）說明書 2 術成果比較完善 ， 但是使用沒有無線網絡的 靈活性，系統(tǒng)受到了較大的限制，為此本著降低投入成本、實現無線通訊的原則，本文設計研究了改串口無線通訊。 本設計以體現出 串口通訊的靈活性和實用性為依托，以 鍛煉 檢驗電子信息工程專業(yè)知識為 要求， 集中鍛煉了電子設計在工程控制領域的運用，并運用了專業(yè)通訊 中 和信息的調制與解調 有關的 知識 。充分的鍛煉了畢