【正文】
要是nRF401的外圍元件不太匹配,PCB天線設(shè)計還不夠好。 解決辦法:重新加工制作精密電路板,通過郵購選擇與其數(shù)據(jù)手冊一致的電感、電容、電阻等分立元件。 調(diào)試結(jié)果:無線部分工作正常,但通信距離短不是非常理想——經(jīng)實地測量在室內(nèi)傳輸距離有20幾米。 系統(tǒng)軟件調(diào)試 主要是編寫數(shù)據(jù)采集端和接收端的軟件,各個部分分別調(diào)試。在調(diào)試過程中碰到一些軟件上的問題,比如無線收發(fā)程序的收發(fā)模式轉(zhuǎn)換時序沒有嚴(yán)格按照PDF,無線通訊的誤碼率校驗與控制。如軟件運行與預(yù)期結(jié)果不符等,通過軟件的仔細調(diào)試(單步、觀察變量等)已基本上解決問題。 最后,雖然本次設(shè)計的系統(tǒng)運行基本正常,但還需要很多的改進。 系統(tǒng)的改進方向 1)、本次設(shè)計的無線部分采用的是PCB環(huán)形天線,這種天線的優(yōu)點是價格低廉,占用很小的空間,但是在著明顯的不足:信號接收靈敏度差,通訊距離不夠遠,對通信能力產(chǎn)生了很大的影響。因此無線部分的改進方向是: 1)、可以采用單端天線設(shè)計,經(jīng)過改進后,無線通訊距離理論上將會提高很多,但成本也會偏高;選用標(biāo)準(zhǔn)的元器件,減少參數(shù)誤差;提高制板工藝等。 2)、數(shù)據(jù)采集端與接收終端之間加CRC校驗來降低誤碼率。總結(jié)經(jīng)過將近三個月的學(xué)習(xí),畢業(yè)設(shè)計已經(jīng)結(jié)束?;乜凑麄€設(shè)計過程,雖然在設(shè)計過程中遇到過許多困難,但通過自己的不懈努力和指導(dǎo)老師的悉心指點,解決了大部分設(shè)計過程中碰到的各種困難,現(xiàn)已基本完成課題中的軟件設(shè)計、硬件規(guī)劃,整個系統(tǒng)的運行基本達到了預(yù)期目標(biāo)。通過這次設(shè)計,我對無線射頻收發(fā)和單片機以及相關(guān)的電子電路知識有了更深的認識,也學(xué)到了很重要的一點——硬件及軟件的調(diào)試方法。在設(shè)計的過程中我對開發(fā)系統(tǒng)有了全面的了解,也學(xué)到了課堂上無法學(xué)到的東西。通過實踐我還對自己所學(xué)的各個方面的知識進行了總結(jié),提高了自我學(xué)習(xí)能力和獲取新知識的能力。通過對系統(tǒng)的分析、設(shè)計、編碼以及測試等各種環(huán)節(jié)使我提高了發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力,并且對問題的觀察比以前更加敏銳了,考慮問題也更加全面了。 這次的設(shè)計,不但讓我感覺到了獨立學(xué)習(xí)的能力的重要性,而且從設(shè)計的文獻資料到元器件的市場采購,更考驗了我的實際綜合能力。因此,我覺得這次畢業(yè)設(shè)計對我來說是具有十分重要的意義,將是我走上社會崗位前的一次大鍛煉。我很慶幸我在這次畢業(yè)設(shè)計中已經(jīng)盡心盡力,讓我學(xué)到了很多很多意想不到的東西。本課題設(shè)計的無線數(shù)據(jù)傳輸采集系統(tǒng)從系統(tǒng)的理論分析到硬件規(guī)劃及軟件的編寫設(shè)計都證明了基于無線射頻芯片nRF401的無線數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的可行性與科學(xué)性。本課題對于其他無線數(shù)據(jù)傳輸?shù)膽?yīng)用具有一定的參考價值,通過適當(dāng)改變硬件配置,以及適當(dāng)修改程序,可廣泛應(yīng)用于遙控裝置、工業(yè)控制、無線通信、電信終端、車輛安全、自動測試、家庭自動化、智能建筑、報警和安全系統(tǒng)等領(lǐng)域。本課題研究的項目也是極具發(fā)展前途的,未來將會有更多的社會人士投入到這個技術(shù)項目的開發(fā)研究上來。在科學(xué)技術(shù)日益發(fā)達的今天,無線射頻技術(shù)以其獨特的優(yōu)勢一直走在科技的前沿,目前在工業(yè)自動化,商業(yè)自動化,物流控制。致謝本課題從選題到設(shè)計完成整個過程,至始至終都是在何致遠副教授悉心指導(dǎo)下完成的,在查閱文獻、系統(tǒng)設(shè)計和調(diào)試以及論文撰寫和修改定稿都中給予了建設(shè)性意見和指導(dǎo),為我順利完成畢業(yè)設(shè)計付出了極大的心血,在此謹向他們致以最誠摯的謝意。同時還要感謝我的同學(xué)們在這個過程中給予我的幫助以及所有幫助過我的老師、朋友。通過這次畢業(yè)設(shè)計,我學(xué)會了如何面對一個問題,解決問題。本次設(shè)計對我來說收獲頗多,即豐富了我的知識面,又可以鍛煉了我獨立思考和動手能力,更重要的是讓我學(xué)會了分析問題的方法、積累了實際應(yīng)用的經(jīng)驗。但因為時間比較短,個人精力有限,在設(shè)計中還有很多的不足之處,衷心的希望各位老師能提出批評、建議。最后,再次向在整個畢業(yè)設(shè)計過程中提供幫助和支持我的老師、同學(xué)、家人們致謝。 羅斌參考文獻[1 ] 張俊謀.單片機中級教程原理與應(yīng)用[M],北京航空航天大學(xué)出版社,2000年3月.[2] 高傳善,錢松榮,毛迪林,數(shù)據(jù)通信與計算機網(wǎng)絡(luò)[M],高等教育出版社,2001年4月.[3] 康華光.電子技術(shù)基礎(chǔ)(模擬部分) [M],高等教育出版社,1999年3月.[4] 張玉興.射頻模擬電路[M],電子工業(yè)出版社,2002年8月.[5] 何立民.單片機中級教程[M],北京航天航空大學(xué)出版社,1990年7月.[6] 何立民.單片機應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計[M],北京航天航空大學(xué)出版社,1990年7月.[7] 王新賢.通用集成電路速查手冊[M],山東科學(xué)技術(shù)出版社,2002年7月.[8] 江思敏、姚鵬翼、胡榮, Protel電路設(shè)計教程[M], 清華大學(xué)出版社,2002年5月. 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Antennainterface is differential and suited for low cost PCB antennas. nRF401 features a standby mode which makes power saving easy and efficient. nRF401 operates from asingle +35V DC a primary application, nRF401 is intended for UHF radio equipment in pliance with the European Telemunication Standard Institute (ETSI) specification EN 300 2201 .APPLICATION INFORMATIONAntenna Input/OutputThe ANT1 and ANT2 pins provide RF input to the LNA (Low Noise Amplifier) when nRF401 is in receive mode, and RF output from the PA (Power Amplifier) when nRF401 is in transmit mode. The antenna connection to nRF401 is differential and the remended load impedance at the antenna port is 400.The output stage (PA) consists of two open collector transistors in a differential pair configuration. VDD to the PA must be supplied through the collector load. When connecting a differential loop antenna to the ANT1/ANT2 pins, VDD should be supplied through the centre of the loop antenna.The value of the capacitor connected between ANT1 and ANT2 is dependent on parasitics in the layout. pF is the optimal value when using Nordic VLSI layout and mm, 2 layer, FR4 printed circuit board, see application note AN40005.The value of the capacitor connected between ANT1 and ANT2 is dependent on parasitics in the ayout. pF is the optimal value when using Nordic VLSI layout and mm, 2 layer, FR4 printed circuit board, see application note AN40005.The 22 nH inductor to VDD in Figure 7, need to have a SelfResonance Frequency (SRF) above 868 MHz to be effective.A single ended antenna may also be connected to nRF401 using an 8:1 impedance RF transformer. The RF transformer must have a centre tap at the primary side for VDD supply.RF output powerThe external bias resistor R3 connected between the RF_PWR pin and VSS in Figure12 sets the output power. The RF output power may be set to levels up to +10dBm. InFigure 8 the output power is plotted for power levels down to, but not limited to, for a differential load of 400W.PPL loop filterThe synthesiser loop filter is an external, singleended second order laglead filter.The remended filter ponent values are: C3 = 820 pF, C4 =15 nF, and R2 = kW, see Figure 12.The loop filter voltage, measured at pin 4, should be 177。 V. Measuring the specified loop filter voltage verifies that the VCO inductor value and placement are correct. This means optimal nRF401 performance.VCO inductorAn external 22nH inductor connected between the VCO1 and VCO2 pins is required for the onchip voltage controlled oscillator (VCO). This inductor must be a high quality chip inductor, Q 45 @ 433 MHz, with a maximum tolerance of 177。 2%. The following 22 nH inductors (0603) are suitable for use with nRF401.The VCO inductor placement is important. The optimum placement of the VCO inductor gives a PLL loop filter voltage of 177。 V, which can be measured at FILT1 (pin4). For a 0603 size inductor the length between the centre of the VCO1/VCO2 pad and the centre of the inductor pad should be mm。Crystal specificationTo achieve an active