基于433MHz的微功率無(wú)線通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用.pdf

1、經(jīng)歷過(guò)幾次階段性跨越發(fā)展之后，今天的無(wú)線通信技術(shù)已經(jīng)被廣泛用于我們平時(shí)的日常生活之中。而短距離無(wú)線通信技術(shù)，作為其重要的一支，也得到了長(zhǎng)足的發(fā)展。從常見(jiàn)的紅外通信、藍(lán)牙通信和WiFi到超寬帶通信技術(shù)以及Zigbee，雖然種類(lèi)多樣，但是對(duì)“短距離、微功率、且有一定穿墻能力的低成本無(wú)線通信”這一需求來(lái)說(shuō)，上述幾種方法都不能很好的滿足。針對(duì)這一問(wèn)題，本文設(shè)計(jì)并開(kāi)發(fā)了基于433MHz的短距離微功率無(wú)線通信系統(tǒng)終端。
　　首先，本文對(duì)該系統(tǒng)

2、的應(yīng)用場(chǎng)景做了簡(jiǎn)單介紹，并給出了較為全面的需求分析。經(jīng)過(guò)多種方案的比較之后，根據(jù)本項(xiàng)目的整體需求，選擇了瑞薩公司的RL78系列G13族芯片作為嵌入式平臺(tái)，并據(jù)此提出了微功率無(wú)線通信系統(tǒng)終端的總體方案。硬件上圍繞主控芯片R5F100FE和射頻芯片Si4432進(jìn)行了功能模塊的劃分以及各模塊的電路原理圖的設(shè)計(jì)。隨后根據(jù)各模塊的原理圖，進(jìn)行了符合PCB設(shè)計(jì)流程及規(guī)范的印刷電路板設(shè)計(jì)工作，完成了元器件布局和布線。
　　其次，本文介紹了如何搭

3、建軟件編寫(xiě)環(huán)境和硬件測(cè)試環(huán)境，同時(shí)對(duì)微功率無(wú)線通信終端的基礎(chǔ)軟件系統(tǒng)需求進(jìn)行了分析，總結(jié)出需要實(shí)現(xiàn)的功能，并根據(jù)該功能需求設(shè)計(jì)了無(wú)線通信終端主從機(jī)各自的狀態(tài)機(jī)制，給出了各自的狀態(tài)圖。為了實(shí)現(xiàn)微功率的指標(biāo)，系統(tǒng)的主程序采用了一種“中斷檢測(cè)處理”的設(shè)計(jì)思路，這樣可嵌入式微控制器大部分時(shí)間處于低功耗的休眠狀態(tài)，當(dāng)有需要處理的任務(wù)出現(xiàn)時(shí)再進(jìn)行處理。無(wú)線通信部分的系統(tǒng)軟件，嚴(yán)格定義了通信包和無(wú)線通信收發(fā)的流程。此外還設(shè)計(jì)了主機(jī)無(wú)線空中喚醒休眠從機(jī)

4、的流程，并給出了嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膯拘巡僮鲿r(shí)序圖，從而解決了無(wú)線通信模塊微功率的實(shí)現(xiàn)問(wèn)題。
　　然后，對(duì)微功率無(wú)線通信系統(tǒng)終端的實(shí)物進(jìn)行了各種測(cè)試，其中包含系統(tǒng)功能測(cè)試和性能可靠性測(cè)試。經(jīng)過(guò)不斷的反復(fù)的測(cè)試表明，本文設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)的微功率無(wú)線通信系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了基于433MHz的短距離無(wú)線通信，并且有一定的穿墻通信能力。此外還同時(shí)完美實(shí)現(xiàn)了微功率指標(biāo)。整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，滿足了小范圍內(nèi)短距離無(wú)線通信組網(wǎng)的需求。
　　最后，對(duì)該微功率無(wú)線通信系統(tǒng)終端