畢業(yè)論文——24ghz無線通信技術(shù)在遙控車上的實現(xiàn)(參考版)
2024-11-05 14:33本頁面
【正文】 再次，我還要感謝我的好朋友們在我遇到問題時給予我的幫助,幫助我一起分析示例程序，體會示例程序作者的思想，使我對在nRF24LE1芯片上程序的開發(fā)有了更深一步的了解。在我畢業(yè)設(shè)計的整個過程中，他都認(rèn)真的為我輔導(dǎo)，并對我的畢業(yè)設(shè)計提出了很多寶貴的意見，不論是系統(tǒng)的軟件還是硬件有問題時，他總是耐心的為我講解相關(guān)知識，為我提出合理建議，指導(dǎo)我解決出現(xiàn)的問題。 致謝在我做畢業(yè)設(shè)計的這三個多月中，從畢業(yè)設(shè)計的選題、資料的收集到論文的撰寫和編排的整個過程中，我得到了許多幫助。在畢業(yè)設(shè)計中，一開始我設(shè)想的程序應(yīng)該是通過選擇語句實現(xiàn)不同命令的產(chǎn)生和控制，可是根據(jù)nRF24LE1芯片的特點，在施老師的指點下，通過調(diào)用nRFgo SDK開發(fā)包中的很多現(xiàn)有的子程序，可以很容易的產(chǎn)生控制信號，為編程提供了極大的便利。軟件方面使用keil C51來編寫，其與C語言相似的特點為我的編程提供了有利條件。這次畢業(yè)設(shè)計中，我對大學(xué)四年所學(xué)的專業(yè)科目有了更加全面的認(rèn)識，知識都是相通的，由于我的題目涉及硬件稍微多一些，所以我對計算機(jī)組成原理、微機(jī)原理還有模電數(shù)電中的知識有了更深刻的理解。當(dāng)畢業(yè)設(shè)計題目定下來后，我先查找了很多相關(guān)資料，在施老師的指導(dǎo)下，我少走了很多彎路，明確了哪些是要用到的，及時避免了不需要的資料給我?guī)淼穆闊；叵脒@段時光，我每天對自己的系統(tǒng)都會有一個新的認(rèn)識，系統(tǒng)也在我的認(rèn)識中逐步完善，并且我自身也從這次畢業(yè)設(shè)計中有了相當(dāng)大的進(jìn)步?？偨Y(jié)2010年3月初，我開始了我的畢業(yè)設(shè)計工作，時至今日，畢業(yè)設(shè)計與論文已基本完成。 經(jīng)測試，本系統(tǒng)基本完成了需求的基本功能，實現(xiàn)了車輛遙控的基本功能，但也有出現(xiàn)不正常的地方，第一次測試時發(fā)現(xiàn)按下微動開關(guān)后，車輛立即響應(yīng)并作出相應(yīng)的動作，但是松開微動開關(guān)后，車輛還會保持剛剛的動作大約1秒鐘左右，查閱資料分析原因，發(fā)現(xiàn)問題出在遙控器這邊，因為控制信號產(chǎn)生的引腳是低電平有效，按下微動開關(guān)相當(dāng)于給該引腳接地，但松開微動開關(guān)后，由于電路板上電流微弱，導(dǎo)致該引腳電壓不能立即升高，從而繼續(xù)產(chǎn)生控制信號，導(dǎo)致車輛繼續(xù)響應(yīng)。好的測試方案是極可能發(fā)現(xiàn)迄今為止尚未發(fā)現(xiàn)的錯誤的測試方案；成功的測試是發(fā)現(xiàn)了至今為止尚未發(fā)現(xiàn)的錯誤的測試。下圖為讀取芯片內(nèi)容的截圖：圖44 讀取芯片中的程序 實物照片圖45 車輛整體圖46 芯片圖47 遙控器（正面）圖48 遙控器（背面）第五章 系統(tǒng)測試 測試是是為了發(fā)現(xiàn)程序中的錯誤而執(zhí)行程序的過程，執(zhí)行這個過程能夠提高軟硬件的可靠性。在燒寫器操作界面下點“燒寫文件”，即可將程序?qū)懭胄酒小．?dāng)同時按下一組中的兩個按鈕時，由于不產(chǎn)生電位差，即沒有電流，故車輛不會做出響應(yīng)。具體程序流程圖如下：圖41 遙控器程序流程圖 車輛部分此模塊分為三部分，分別是控制信號的接收、控制信號的處理和控制信號的響應(yīng)。 遙控器部分遙控器模塊分為兩個功能，一個是控制信號的產(chǎn)生，一個是控制信號的發(fā)送。5. 驅(qū)動模塊：通過兩個馬達(dá)實現(xiàn)車輛的前進(jìn)、后退、左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)。 3. 控制信息接收模塊：包括前進(jìn)、后退、左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)控制信息的接收，通過一個nRF24LE1模塊來實現(xiàn)。具體如下圖：遙控車車遙控器驅(qū)動模塊信號放大模塊控制信息接收模塊控制信息發(fā)送模塊控制信息產(chǎn)生模塊圖31 系統(tǒng)主要模塊 ：通過四個微動開關(guān)，實現(xiàn)前進(jìn)、后退、左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)的控制信息的產(chǎn)生。這兩個模塊又有各自的功能，遙控部分可分為控制信息產(chǎn)生模塊和控制信息發(fā)送模塊，車輛部分可分為控制信息接收模塊、信號放大模塊和驅(qū)動模塊。 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計，它簡單的概括了系統(tǒng)各個模塊的功能，對各個功能進(jìn)行了合理的分配，使我們很明了的知道系統(tǒng)的功能。 系統(tǒng)主要功能設(shè)計 ，實現(xiàn)車輛的前進(jìn)、后退、左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)的功能。 靈活性 本系統(tǒng)需要高度的靈活性，nRF24LE1的無線通信特性可以滿足靈活性的需求。：通過兩個馬達(dá)實現(xiàn)車輛的前進(jìn)、后退、左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)。 ：包括前進(jìn)、后退、左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)控制信息的接收，通過一個nRF24LE1模塊來實現(xiàn)。 系統(tǒng)功能需求 總體上分為五大功能模塊，包括控制信息產(chǎn)生模塊、控制信息發(fā)送模塊、控制信息接收模塊、信號放大模塊、驅(qū)動模塊，具體功能分別如下：：通過四個微動開關(guān)，實現(xiàn)前進(jìn)、后退、左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)的控制信息的產(chǎn)生。 硬件抽象層對用戶設(shè)備接口的功能模擬主要由虛擬驅(qū)動模塊完成，包括數(shù)據(jù)包的收發(fā)及協(xié)議報文的預(yù)處理等工作，為上層協(xié)議軟件提供標(biāo)準(zhǔn)的API函數(shù)，而對用戶設(shè)備的接口管理則由上層網(wǎng)絡(luò)管理軟件中的設(shè)備管理模塊對其進(jìn)行管理配置及監(jiān)控，內(nèi)部通信模塊運行于內(nèi)部隊以太網(wǎng)絡(luò)，協(xié)調(diào)各模塊之間的功能接口，保證從處理單元與主處理單元之間實時可靠的數(shù)據(jù)傳輸。它隱藏了特定平臺的硬件接口細(xì)節(jié),為操作系統(tǒng)提供虛擬硬件平臺,使其具有硬件無關(guān)性,可在多種平臺上進(jìn)行移植。這種策略在每個數(shù)據(jù)包中需要5字節(jié)的開銷來保持外設(shè)與主機(jī)的同步，而加密過程將增加1~2ms的時延。例如主機(jī)可以用加密的方式與鍵盤外設(shè)通信，而同時與鼠標(biāo)外設(shè)進(jìn)行透明通信。在Gazell自身不支持Pair對碼。 Gazell支持AES加密，加密對應(yīng)用而言是透明的。配置包時無需進(jìn)行特別的連接，所有包數(shù)據(jù)都是數(shù)據(jù)包，Gazell自身無需特殊的包頭。半同步模式如前所述可以幫助獲得較低的時延，因為在同步時，外設(shè)每次都可以在正確的頻道和時隙上發(fā)送數(shù)據(jù)。Gazell通過兩個方法獲得低時延：不對稱的占空周期和半同步。 外設(shè)例如鼠標(biāo)的精度和響應(yīng)速度取決于傳感器的分辨率和采樣率，同時也取
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