2022年课程方案成果说明书样稿.docx
《2022年课程方案成果说明书样稿.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《2022年课程方案成果说明书样稿.docx(31页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用课程设计成果说明书题目:基于 USB 的通用无线传输接口设计 同学姓名:韩旭晓 学 号: 041013112 学 院:东海科学技术学院 班 级: C04 电信 指导老师:赵秋亮浙江海洋学院教务处 2007 年 7 月 2 日名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 21 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用浙江海洋学院课程设计成果说明书规范要求课程设计说明书是课程设计主要成果之一,一般在 1说明书基本格式2000 3000 字;版面要求:打印时正文采纳 5 号宋体
2、, A4 纸,页边距上、下、左、右均为 2cm ,行间距采纳固定值 20 磅,页码底部居中;文中标题采纳 4 号宋体加粗;2说明书结构及要求 1 )封面 2 )课程设计成果评定表 4 )摘要摘要要求对内容进行简短的陈述,一般不超过300 字;关键词应为反映主题内容的学术词汇,一般为 3-5 个,且应在摘要中显现;5 )目录 要求层次清晰,给出标题及页次;最终一项为参考文献;6 )正文 正文应依据目录所确定的次序依次撰写,要求论述清晰、简练、通顺,插图清晰干净;文中图、表及公式应规范地绘制和书写; 名称题 目基于 USB 的通用无线传输接口设计指导老师评语指导老师签名:名师归纳总结 年月日第 3
3、 页,共 21 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用答辩评语及成果答辩小组老师签名:名师归纳总结 年月日第 4 页,共 21 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用浙江海洋学院课程设计任务书2007 2022 学年 第 1 学期学院东海科学技术学院班级C04 电信专业电子与信息工程同学姓名韩旭晓课程 名称专业课程设计学号 设计基于 USB 的通用无线传输接口设计共 1.5 周题目完成自 2007 年 12 月 25 日至 2022 年 1 月 3 日期限设 计
4、依 据设 计 要 求 及 主 要 内 容参 考 资 料名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 21 页精选学习资料 - - - - - - - - - 指导教个人资料整理仅限学习使用日期师签字名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 21 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用基于 USB的通用无线传输接口设计韩旭晓 浙江海洋学院 机电学院 浙江 舟山 316000 )东海科技学院同学上一行改为 东海科学技术学院 机电系浙江 舟山 316000 )摘要目前比较多见的无线传输方式有蓝牙Bluetooth)和无线局域网WLan)
5、,无线传输的最大优点在于摆脱了线缆的束缚,由于用户可能需要添加、更换和升级电器,不同的接口和线缆是一个令人头疼的事;对于家庭网络来说,线缆和接口是很关键的部件,用户大都有这样的经受,家中电视机的画面质量不好,这很有可能是线缆的阻抗不匹配造成的;目前的电器连接局限在有限的几台设备之间,而且数据传输速率较低,假如升级到标清或高清的数字电视,线缆的影响可能会更大,假如使用不合格的线缆,轻者使图像质量下降,重者可能无法接受;我们当然建议用户选用得到认证的线缆,但这些线缆肯定比较昂贵,在一次性投资时用户不肯定能接受;接口也有同样的问题,随着半导体工艺的提高,芯片抗击静电的才能有所下降,对于具有热插拔功能
6、的接口技术要求很好的防静电设计,电器本身也需要有很好的接地,假如这两者不抱负,很有可能在热插拔时将芯片击坏,严峻的可能损害整个系统;而使用无线传输就不会有类似的苦恼;USB 通用串行总线主要用于USB 设备与主机之间的数据通信,特殊为USB 设备与 USB 主机之间大量的数据传输供应了高速、牢靠的传输协议;射频通信以其优点也应用在越来越多的场合;本文所设计的 USB 无线串行接口电路由 nRF2401 单片射频收发器、LPC2210 微掌握器和 USB 接口芯片组成;本系统充分利用 USB 数据传输功能,设备连接便利,系统可用于进行无线串行数据双向传输,在仪器仪表、运算机遥测遥控系统、家庭网络
7、系统等中得到了应用;通过这次设计我们可以得出:无线 USB 将会为手机、消费电子产品和电脑外设带来更好的连接性和便携性;它将是一项关键技术以满意消费者随时随地猎取信息、进行消遣的联网需求,无线传输的应用前景特别宽阔,将来它将取代有线连接技术,或者仅仅是有线连接技术的一个补充;名师归纳总结 关键字:无线传输;USB;nRF2401;LPC2210;第 7 页,共 21 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 目个人资料整理仅限学习使用录前言 11 无线传输系统的介绍 21.1 无线网络技术 21.2 数据传输的理论运算 22无线传输收发电路 42.1 CY7
8、C63231A 芯片 42.2 SN74LVC4245A 芯片 略) 52.3 nRF2401 芯片的接法 略) 52.4 电源电路和复位电路 52.5 无线传输收发电路模块图 63PCB图绘制 83.1 PCB 设计流程 83 2 总电路图的 PCB 图 114传输系统的测试 124 1 工作频点有无干扰测试 124 2 选用设备接收信号场强测试 124 3 传输系统误码统计 12 参考文献 13名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 21 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用前言目前,短程的 RF通信技术是一种热门技术近几年来,也有
9、许多基于这项技术的设备问世,例如利用这项技术可以将许多的消费类电子设备以很高的数据传输速率相连接,广泛地应用于报警和安全系统、无线通信、电信终端和工业掌握等各个领域,用以满意消费者对短距离无线通信小型化、低成本、低功率、高速数据传输等要求;本文介绍了一种利用低功耗无线收发模块 nRF2401 来实现距离监测的方法,利用微掌握器 80C51 对低功耗无线收发模块进行工作频率和发射功率的配置;无线收发模块接收端依据接收到发射信号的幅度输出一个电压信号,经过电压比较器对该电压信号进行比较来实现对距离的监测;系统原理: RF通信技术是采纳微波作为数据传输媒介的,一般的情形下等待传输的数据频率较低,其主
10、要集中在频谱中的低频部分,称为数据基带信号,不适合直接在信道中传输;因此传输的时候需要通过扩展频谱的方法将数据基带信号的频谱扩展至几倍或者几十倍,然后再搬移至射频发射出去;接收端的任务正好相反,接收端将从射频接收到的微波信号通过压缩频谱的方法过滤掉信号中的高频成分,取出其低频的频率成分然后输出,完成了整个数据的发送和接收过程;采纳扩展和压缩频谱的方式的无线局域网一般挑选在 ISM 频段; nRF2401 便是一个为 ISM 频段设计的真正无线收发芯片,它的发射功率和带外辐射满意欧洲电信工业标准 ETSI)和美国联邦通信委员会工业标准 FCC ),该频段无需提出特地的申请即可免费使;本文供应的系
11、统使用了2片 nRF2401芯片分别作为数据传输的发送端和接收端,分别通过一片微控制器来配置该芯片的工作频率和发射功率,保证芯片可以在最低的功耗下进行工作;整个系统采纳无线电波的发射抑制原理,如图1 所示,工作时发送端在ISM 频段发出稳固的无线电波,接收端接收到无线电波信号后不报警,当发送端和接收端之间的距离超过预定的距离值时,接收端接收不到发射端所发出的无线电信号后便立刻发出报警声或者给出其它提示等,以此完成整个距离超限的报警实现;数据采集嵌入式主机RS232/USnRF2401 数据流传感节点RS232/USB nRF2401 数据流图1 系统的设计原理名师归纳总结 - - - - -
12、- -第 9 页,共 21 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用1. 无线传输系统的介绍1.1 无线网络技术数据传输可以简洁地分为有线 包括架设光缆、电缆或租用电信专线)和无线 分为建立专用无线数据传输系统或借用 CDPD 、 GSM 、CDMA 等公用网信息平台)二大方式;相比较,用无线电台建立专用无线数据传输方式比其它方式具有投资少、开通快和运行爱护简洁等优点,缺点是“ 不是那么稳固可靠” ;802.11 标准是 IEEE 制定的无线局域网标准,主要是对网络的物理层 PH )和媒质拜访掌握层MAC )进行了规定,其中对 MAC 层的规定是重点;各厂
13、商产品在同一物理层上可以互操作,规律链路掌握层 LLC )是一样的,即 MAC 层以下对网络应用是透亮的;这样就使得无线网的两种主要用途- “ 同网段内)多点接入” 和“ 多网段互连” ,易于质优价廉地实现;对应用来说,更重要的是,某种程度上的“ 兼容” 就意味着竞争开头显现;而在IT 这个行业,“ 兼容” ,就意味着“ 十倍速时代” 降落了;今年三月底,朗讯Lucent)推出了速率与10M以太网等同的WaveLAN新产品 - 从而实现了“ 无线网达到有线网速率” 这一近期目标,相对于以前无线网最大速率2Mbps来说,这无疑是一个飞跃,而这其中,802.11无疑也是原动力之一;1.2 数据传输
14、的理论运算1、 理论运算 相距较远的两个点之间能不能通?通了以后误码率是多少?抗干扰稳固性有多强?在理论上取决于 如下两个因素;A、 视距传输 电波信号的传输依据工作波长 频段)的长短不同具有地面波传输 长波)、电离层反射传输 短 波)、空中传输 超短波、微波)三种方式,我国无线电治理部门将专用无线数据传输业务主要安排到 220 240MHz 频段 另外仍有 800MHz、2.4GHz 等频段),这个频段的电波传播是通过空中进行的;由于 地球曲率的影响,两个点 天线高度分别为 HM和 hM)之间最大可视距离 D公里为:1-1 )假设主站天线架设在办公楼顶 高约 100m),远程站天线架设在平房
15、顶上 高约 4m),就 公里 1-2)50 公里左 考虑到 230 兆频段电波具有肯定的绕射才能,该种假设架设天线,理论上最远可以通到 右;同样假设主站和远程站天线高都是 1M如手持),就理论上最大传输距离为 6 公里左右;因此天线 架设的相对高度是打算通讯距离的第一因素;B、接收场强:电波从电台发出,经过馈线和天线,通过空中向远方传播,信号受到衰减,到远端接收机时,场强电平 为:名师归纳总结 1-3)第 10 页,共 21 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - :正常接收电平dBm)个人资料整理仅限学习使用:发信功率 dBm):收发天线增益 dBm):
16、收发馈线损耗 dBm):自由空间损耗 dBm)1-4 )电波信号到达接收机的场强不同,解调输出信号的信噪比亦会不同,从而影响系统的判决造成误 码;假如场强太小,即使距离再近接收机亦收不到;所以接收场强是打算通讯距离的其次因素;与接收机的门限电平差距即为衰落储备;与接收门限电平差距越大,衰落储备越多,接收场强 抗干扰才能越强,误码越少,一般要求衰落储备在 20dB 以上;2、实际测试 由于现场的实际环境不行能是确定平整的,如有山丘、建筑物、树木,不同程度和方式影响电波的传播;因此,在工程实施前,必需进行现场电波传播和接收场强测试精确到多少dBm),以便依据现场环境和工作要求,确定主站和各远程站电
17、台的功率、天线类型、架设高度等参数,使上下行信号达到足 够的抗干扰才能,才能实现有效牢靠的无线数据传输;总之,只要选用技术指标高、质量稳固牢靠的电台,再经过现场测试,确定天线类型、架设高度和电台 的功率,您的无线数据传输系统肯定能稳固牢靠运行的;名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页,共 21 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用2. 无线传输收发电路本次设计采纳的是 nRF2401 芯片,为什么要选用这种型号的芯片,而不选用其它的芯片呢?由于nRF2401 的应用电路中外设电路只需要很少的外围元件;nRF2401 应用电路一般工作于 3
18、V ,它可用多种低功耗微掌握器进行掌握;在设计过程中,设计者可使用单鞭天线或环形天线;在设计时,必需考虑到各种电磁干扰,留意调整电阻、电容和电感的位置,特殊要留意电容的位置;在使用不同的天线时,为了得到尽可能大的收发距离,电感电容的参数应适当调整,而且调整起来也很便利;为了能设计出总电路,我们先定出总框图:USB 接MCU NRF240射频接口1 射频芯片口图 2.1 电路总框图2.1 CY7C63231A芯片8 位 RISC一次性可编程微掌握器;指令集已得到了优化,特殊适合CY7C63231A系列是组成的USB 和 PS/2 ,而且微掌握器可用于各种其他嵌入式应用;图 2.2 CY7C632
19、31A 芯片引脚图CY7C63231A 特点多达 10 个一般用途的 I/OGPIO )引脚,以支援 USB,在 PS/2 和其他应用领域;该 I/O 引脚是分成两个电平 0 和 1),但是每个管脚可以单独配置为输入带内部的 UPS,或传统的CMOS 产出与可编程驱动强度高达 50 mA 输出驱动器;此外,每个 I/O 引脚可以被用来生成一个 GPIO中断,以微掌握器;CY7C63231 微掌握器的功能,内部振荡器;与在场的 USB 交通,内部振荡器可以打算频率,刚好达到 USB 定时要求 6MHz1.5% );这个时钟发生器也进行了优化,以削减时钟相关噪音排放电磁干扰EMI ),并供应 6
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 2022 课程 方案 成果 说明书 样稿
限制150内