【正文】 接收電流低，僅為 11mA，而且在輪流檢測(cè)（ Polling）模式時(shí)可以通過(guò)周期性暫停的方法使其更低，以延長(zhǎng)電池壽命。 nRF401 接收機(jī)使用具有較強(qiáng)抗干擾能力的 FSK 頻移鍵控 (FrequencyShiftKeying)調(diào)制方式，改善了噪聲環(huán)境下的系統(tǒng)性能；采用 DSS+PLL 頻率合成技術(shù)， 工作頻率穩(wěn)定可靠。 (5)RX,TX—— 串行中斷。 二：中斷源：能產(chǎn)生中斷的外部和內(nèi)部事件。在這期間，內(nèi)部定時(shí)保證寫入 SBUF浙江科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 22 與激活發(fā)送之間有一個(gè)完整的機(jī)器周期。 3)串行口控制寄存器： SCON。 １ .UART串行口的結(jié)構(gòu) UART串行口可分為兩大部分：波特率發(fā)生器和串行口。 —— WR，外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通，輸出，低電平有 效。既可以字節(jié)操作．也可以位操作；既可以 8位口操作，也可以逐位定義口線為輸入線或輸出線；既可以該引腳，也可以讀鎖存器，實(shí)現(xiàn)“讀一修改一輸出”操作。若替 代輸出為 1 時(shí) ,與非門的輸出為 1， Q0 截止，從而使 A點(diǎn)也為高電平。 2）輸出鎖存器不是從 Q而是從 Q埔引 出。 具有這種特性的口不屬于“真正”的雙向口，而被稱為“準(zhǔn)”雙向口。圖如 浙江科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 19 圖 外部脈沖復(fù)位 并行 I／ O 接口 80S51共有四個(gè) 8位的并行雙向口，計(jì)有 32根輸入Ｉ／輸出Ｏ口線。 （ 2）復(fù)位方式 復(fù)位操作由上電自動(dòng)復(fù)位、按鍵電平復(fù)位和外部脈沖復(fù)位三種方式。復(fù)位操作還對(duì)單片機(jī)的個(gè)別引腳信號(hào)有影響。為方便不同用戶的需要，目前單片 機(jī)的程序存儲(chǔ)器有以下三種結(jié)構(gòu)形式： (1) 片內(nèi)只讀存儲(chǔ)器 1 片內(nèi)掩膜 ROM 2 片內(nèi)可編程的 ROM (2)片內(nèi)只讀存儲(chǔ)器 在單片機(jī)中，用隨機(jī)存取存儲(chǔ)器（ RAM）來(lái)存儲(chǔ)程序在運(yùn)行期間的工作變量和數(shù)據(jù)，所以稱為數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。 6．是否轉(zhuǎn)換完畢，我們根據(jù) EOC信號(hào)來(lái)判斷。 CLK? IN0－ IN7： 8條模擬量輸入通道 ? ADC0809對(duì)輸入模擬量要求：信號(hào)單極性，電壓范圍是 0~5V，若信號(hào)太小，必須進(jìn)行放大；輸入的模擬量在轉(zhuǎn)換過(guò)程中應(yīng)該保持不變，如若模擬量變化太快，則需在輸入前增加采樣保持電路。 A， B和 C為地址輸入線，用于選通 IN0－ IN7上的一路模擬量輸入。 A/D轉(zhuǎn)換 在此模塊選用了 ADC0809 八通道模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片。若相鄰兩采樣的時(shí)間間隔相等，即 .Tm 為常數(shù) .T，考慮到 N=(T/.T)+1，則有 式（ 1）就是根據(jù)一個(gè)周期各采樣瞬時(shí)值及每周期采樣點(diǎn)數(shù)計(jì)算電壓信號(hào)有效值的公式。它是把交流電壓、電流信號(hào)經(jīng)過(guò)各種變送器轉(zhuǎn)化為 0～ 5V 的直流電壓，再由各種裝置和儀表采集。系統(tǒng)由傳感變送器、信號(hào)條理電路、 8 路現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集端、現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)、無(wú)線射頻數(shù)據(jù)傳輸電路、數(shù)據(jù) 采 集 接 受 終 端 電 路 、 存 儲(chǔ) 電 路 、 人 機(jī) 交 互 電 路 組 成 。 2． 學(xué)習(xí) 了無(wú)線數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的原理，交流數(shù)據(jù)采集技術(shù)，并著重介紹了系統(tǒng)的硬件 構(gòu)成 。 射頻技術(shù)的另外一個(gè)典型應(yīng)用就是無(wú)線射頻識(shí)別技術(shù)（ RFID）的研究和開(kāi)發(fā)。 無(wú)線射頻技術(shù)的 發(fā)展前景 隨著城市生活節(jié)奏的加快，人們需要越來(lái)越多的方便設(shè)施來(lái)滿足生活的需要，小區(qū)智能化是今后的發(fā)展趨勢(shì)。 GSM 采用的是數(shù)字調(diào)制技術(shù)， GSM 系統(tǒng)有幾項(xiàng)重要特點(diǎn)：防盜拷能力佳、網(wǎng)絡(luò)容量大、浙江科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 8 號(hào)碼資源豐富、 穩(wěn)定性強(qiáng)不易受干擾、信息靈敏、 信號(hào)使用范圍廣 、 設(shè)備 耗電量底等。 無(wú)線射頻技術(shù)是在家庭區(qū)域范圍內(nèi)的任何地方，在電腦和用戶電子設(shè)備之間實(shí)現(xiàn)無(wú)線數(shù)字通信的開(kāi)放性工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。所謂紅外線是指波長(zhǎng)超過(guò)紅色可見(jiàn)光的電磁輻射 。 目前，在工業(yè)控制現(xiàn)場(chǎng)，常常需要采集大量的現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)，如電壓、電流、溫度、氣壓等，并將這些采集的數(shù)據(jù)傳輸?shù)街鳈C(jī)進(jìn)行處理，由主機(jī)根據(jù)處理的結(jié)果，將控制信號(hào)傳輸給現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)行模塊執(zhí)行各種操作 。 At present, the technology of wireless munication has already bee the advanced science and technology representative and the application in manufactory has bee another hotspot technology in international control field after the local bus unit and industrial Ether。浙江科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 1 浙 江 科 技 學(xué) 院 本科學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 題 目 無(wú)線數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 系 別 自動(dòng)化與電氣工程學(xué)院 專業(yè)班級(jí) 02 電氣工程及其自動(dòng)化 A 姓 名 羅 斌 學(xué) 號(hào) 10242024 指導(dǎo)教師 何 致 遠(yuǎn) 職 稱 副教授 2021 年 6 月 6 日 浙江科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 2 摘 要 隨著科學(xué)技術(shù)發(fā)展的日新月異，有線網(wǎng)絡(luò)逐漸地被無(wú)線網(wǎng)絡(luò)所取代。 It has been used Widely in the industrial automation, the mercial automation and transportation control management and so on. The RF technology is the focal point in the wireless domain, and has been listed one of the most promising important industries and application technologies in the 21st wired data transfer has the series of merits of low cost、 high dependability、 convenient maintenance、 flexible application which the wireless transfer can39。目前數(shù)據(jù)的傳輸基本上是基于有線網(wǎng)絡(luò)，如 RS485， CAN 等，這些有線的網(wǎng)絡(luò)一般具有成本比較高、維護(hù)不方便等缺點(diǎn)，而無(wú)線傳輸相對(duì)具有一定的優(yōu)勢(shì)，如成本低、可靠性高、維護(hù)方便等。 紅外線通訊是一種廉價(jià)、近距離、無(wú)線、低功耗、 錯(cuò)誤率低，干擾性弱，保密性強(qiáng)的通訊方案，在 PC機(jī)中主要應(yīng)用于無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸，有時(shí)也用于無(wú)線網(wǎng)絡(luò)接入和近程遙控 。作為無(wú)線技術(shù)方案，它省卻了鋪設(shè)傳輸連接線的麻煩， 而且升級(jí)和增加新的設(shè)備非常方便。 GPRS 是 Gerneral Packer Radio Service 的英文縮寫，中文譯為通用無(wú)線分組業(yè)務(wù)，具體來(lái)講， GPRS是一項(xiàng)高速數(shù)據(jù)處理的科技 ，即以分組的 “ 形式 ” 把數(shù)據(jù)傳送到用戶手上。 無(wú)線 智能抄表系統(tǒng)是智能小區(qū)應(yīng)具有的最基本的系統(tǒng)，它的發(fā)展必將影響到小區(qū)智能的發(fā)展 。 RFID 技術(shù)利用無(wú)線射頻方式在閱讀器和射頻卡之間進(jìn)行非接觸 雙向數(shù)據(jù)傳輸，以達(dá)到目標(biāo)識(shí)別和數(shù)據(jù)交換的目的。 3． 學(xué)習(xí) 了無(wú)線射頻芯片 nRF401 的特性及應(yīng)用說(shuō)明，給出了射頻電路的設(shè)計(jì)方案，其中涉及射頻天線設(shè)計(jì)，低功耗設(shè)計(jì)。 原 理 圖 如 ：各 類 現(xiàn) 場(chǎng) 信 號(hào)調(diào) 理 電 路A D C M C U人 機(jī) 交 互 界 面執(zhí) 行 機(jī) 構(gòu)R S 2 3 2無(wú) 線 射 頻 電路天 線M C U人 機(jī) 交 互 界 面存 儲(chǔ)R S 2 3 2無(wú) 線 射 頻 電路R S 2 3 2上 位 機(jī)傳 感 、 變 送 器圖 2 . 1 系 統(tǒng) 原 理 圖 無(wú)線數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)是把現(xiàn)場(chǎng)的個(gè)種信號(hào) 如電壓、電流、溫度、濕度、氣壓等進(jìn)行采集（這里以電壓信號(hào)為例），把現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)通過(guò)各種傳感器或者變送器再經(jīng)過(guò)信號(hào)的調(diào)理 電路經(jīng)過(guò)信號(hào)的放大整形為0— 5V的電壓信號(hào)，再通過(guò) 8路信號(hào)調(diào)理轉(zhuǎn)換電路把現(xiàn)場(chǎng)的模擬信號(hào)變成單片機(jī)可以識(shí)別的數(shù)字信號(hào)，再經(jīng)過(guò)單片機(jī)采集運(yùn)算處理把結(jié)果加以顯示并且以串行通訊的方式控制射頻收發(fā)電路傳輸數(shù)據(jù)給接受的終端。此方法軟件設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，對(duì)采樣值只需作一次比例變換即可得到被測(cè)量的數(shù)值。 如果是求電力參數(shù)的同理可得： 電流 浙江科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 12 功率 式中： im、 um 為同一時(shí)刻的電流、電壓采樣值。 ADC0809 是帶有 8位 A/D 轉(zhuǎn)換器、 8路多路開(kāi)關(guān)以及與微處理機(jī)兼容的控制邏輯的 CMOS 組件。 ST為轉(zhuǎn)換啟動(dòng)信號(hào)。 浙江科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 15 為時(shí)鐘輸入信號(hào)線。 7．當(dāng) EOC變?yōu)楦唠娖綍r(shí)，這時(shí)給 OE變?yōu)楦唠娖剑D(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)就輸出給單片機(jī)了。 3． 并行 I/O口 4． 串行 I/O口 5． 定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 定時(shí)器／計(jì)數(shù)器 (timer/counter)是單片機(jī)中重要部件，其工作方式靈活、編程簡(jiǎn)單，使用它對(duì)減輕 CPU的負(fù)擔(dān)和簡(jiǎn)化外圍電路都有很大好處。例如在復(fù)位期間， ALE和 PSEN信號(hào)變?yōu)闊o(wú)效狀態(tài)，即 ALE＝ PSEN＝ 1。 上電自動(dòng)復(fù)位是通過(guò)外部復(fù)位電路的電容充電來(lái)實(shí)現(xiàn)的。各口的 每一位均由鎖存器、輸出驅(qū)動(dòng)器和輸入緩沖器所組成。 這里需要注意的是，若在輸入操作之前不將 A點(diǎn)設(shè)置為高電平 (即先問(wèn)該口線輸出 1)，如果 A 點(diǎn)電平為低電平時(shí)，則外設(shè)輸入的任何信號(hào)均被 A點(diǎn)拉為低電平，亦即此時(shí)外設(shè)的任何信號(hào)都輸不進(jìn)來(lái)。 3）有兩個(gè)輸入緩沖器，替代輸入功能取自第一個(gè)緩沖器的輸出端 。這時(shí) P3口的工作狀態(tài)處于替代輸出功能狀態(tài)。 (2)可以作為替代功能的輸入、輸出。 —— RD，外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通，輸出，低電平有效。 波特率發(fā)生器：主要由定時(shí)器／計(jì)數(shù)器 T T2及內(nèi)部的一些控制開(kāi)關(guān)和分頻器所組成。 4)串行數(shù)據(jù)輸入 /輸出引腳： TXD(P3． 1)為串行輸入， RXD()為串行輸出。當(dāng)發(fā)送脈沖有效之后，移位寄存器的內(nèi)容由 RXD()引腳串行移位輸出；移位脈沖由 TXD()引腳輸出。 89S51中五個(gè)中斷源； 89S52中增多了一個(gè)中斷源 定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 T2，即有六個(gè)中斷源。 中斷矢量地址見(jiàn)表： 中斷源 中斷矢量地址 外部中斷 0(INT0非 ) 0003H 定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 0(T0) 000BH 外部中斷 1(INT1非 ) 0013H 定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 1(T1) 001BH 串行口 (RI、 TI) 0023H 浙江科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 23 3 無(wú)線射頻電路設(shè)計(jì) 無(wú)線射頻收發(fā)電路是這個(gè)系統(tǒng)的重要組成部分，電路射頻性能好壞直接影響到系統(tǒng)的設(shè)計(jì)的成敗。與 ASK 幅移鍵控(AmplitudeShiftKeying)和 OOK 開(kāi)關(guān)鍵控 (OnOff Keying)方式相比，這種方式的通信范圍更廣，特別是在附近有類似設(shè)備工作的場(chǎng)合 。它還提供進(jìn)一步降低電流消耗的待機(jī)模式。 3V 直流電源供電。 其主要特性如下 : ●工作頻率為國(guó)際通用的數(shù)傳頻段 ● FSK 調(diào)制，抗干擾能力強(qiáng)，特別適合工業(yè)控制場(chǎng)合； ●采用 PLL 頻率合成技