畢業(yè)設(shè)計--用于物聯(lián)網(wǎng)的無線數(shù)據(jù)傳輸模塊的設(shè)計

1、<p>　　題 目：用于物聯(lián)網(wǎng)的無線數(shù)據(jù)傳輸模塊的設(shè)計</p><p><b>　　中文摘要</b></p><p>　　隨著無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展，越來越多的企業(yè)以及個人開始利用無線數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)進行設(shè)計、制造高科技產(chǎn)品，無線技術(shù)開始逐漸走入尋常百姓的家中。近幾年來，無線數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)應(yīng)用于大規(guī)模的工業(yè)生產(chǎn)體系已經(jīng)是一個很大的趨勢，同時，物聯(lián)網(wǎng)的興起也推

2、動著無線數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)的廣泛使用。本論文正是基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)興起的這種趨勢，設(shè)計并制造了無線數(shù)據(jù)傳輸模塊。</p><p>　　本論文主要闡述了用于物聯(lián)網(wǎng)的無線數(shù)據(jù)傳輸模塊的設(shè)計，并做出實物模塊，用于調(diào)試使用。本設(shè)計采用模塊化的設(shè)計方案，分別完成了電源模塊、GPRS無線通訊模塊、RS232/485串口通訊模塊以及MCU模塊的設(shè)計并在論文中分別對各個模塊作了詳細(xì)描述以及在設(shè)計時需要注意的各種事項。</p>

3、<p>　　在設(shè)計過程中，通過對市場上已存在的產(chǎn)品進行調(diào)查以及方案對比，本設(shè)計綜合考慮了各種在設(shè)計方面需要注意的點以及所要實現(xiàn)的功能，并根據(jù)實際情況，完成了模塊的設(shè)計，滿足了預(yù)期的的設(shè)計要求。</p><p>　　在應(yīng)用方面，本設(shè)計經(jīng)過后續(xù)的升級和改進，完全可以成為正式的產(chǎn)品推上市場。在物聯(lián)網(wǎng)開始蓬勃發(fā)展的今天，相信本設(shè)計能夠受到歡迎。</p><p>　　本文的目的主要有兩個

4、，一是呈現(xiàn)無線數(shù)據(jù)傳輸模塊的設(shè)計和工作原理，另一個是調(diào)試及考察其性能。在論文中，詳細(xì)記錄了設(shè)計完成后對模塊的測試以及分析結(jié)果。</p><p>　　關(guān)鍵字：物聯(lián)網(wǎng)，無線數(shù)據(jù)傳輸，透明傳輸</p><p>　　Design of wireless data transmission module for the Internet of Things</p><p>&

5、lt;b>　　Abstract</b></p><p>　　With the continuous development of wireless network technology, more and more businesses and individuals began using wireless data transmission technology for designing

6、and manufacturing high-tech products. Wireless technology has gradually begun to go into the homes of ordinary people. In recent years, wireless data transmission technology using in large-scale industrial production sys

7、tems has been a big trend, while the rise of the Internet of Things also promote the widespread use of wireless</p><p>　　This thesis mainly describes the design of wireless data transmission module for the I

8、nternet of Things and complete the module for debugging. This design uses a modular design way, completed power supply module, GPRS wireless communication module, RS232/485 serial communication module and MCU module. In

9、the thesis, each module is described in detailed and makes various points to pay attention to.</p><p>　　In the designing process, through investigating the existing products on the market and compare differe

10、nt programs, this design took a variety of points to pay attention to and the functions to be achieved into account, considering the actual situation, and completed the design of the module, meet the requirements of the

11、desired design.</p><p>　　In the application, with the subsequent upgrades and improvements, this design is believed to become an official product onto the market and will be well welcomed in the flourish of

12、the Internet of Things.</p><p>　　The purpose of this thesis is twofold, first is to present the design and operating principle of wireless data transmission module and the other is to debug and investigate i

13、ts performance. The result of test and analysis the module is recorded in detail in the thesis. </p><p>　　Key words: The Internet of Things, Wireless data transmission, Transparent transmission目 錄</p>

14、<p><b>　　中文摘要I</b></p><p>　　AbstractII</p><p>　　第1章 緒 論1</p><p>　　1.1無線數(shù)據(jù)傳輸?shù)谋尘凹鞍l(fā)展趨勢1</p><p>　　1.2無線數(shù)據(jù)傳輸模塊設(shè)計的必要性2</p><p>　　第2章 設(shè)計要求

15、3</p><p>　　2.1 無線數(shù)據(jù)傳輸模塊的參數(shù)要求3</p><p>　　2.2 無線數(shù)據(jù)傳輸模塊的功能要求3</p><p>　　第3章 方案論證5</p><p>　　3.1無線數(shù)據(jù)傳輸模塊的工作原理5</p><p>　　3.1.1 工作流程5</p><p>　　3.

16、1.2 心跳包5</p><p>　　3.1.3 注冊包6</p><p>　　3.2無線數(shù)據(jù)傳輸模塊的方案調(diào)查6</p><p>　　第4章 概要設(shè)計7</p><p>　　4.1整體模塊框圖介紹7</p><p>　　4.2 分模塊框圖介紹7</p><p>　　4.2.1 電源

17、模塊部分7</p><p>　　4.2.2 MCU模塊部分8</p><p>　　4.2.3 GPRS模塊部分8</p><p>　　4.2.4 串口模塊9</p><p>　　第5章 電路設(shè)計10</p><p>　　5.1 MCU模塊10</p><p>　　5.1.1 芯片介紹

18、10</p><p>　　5.1.2 芯片引腳10</p><p>　　5.1.3 MCU模塊原理圖11</p><p>　　5.1.4 設(shè)計注意點11</p><p>　　5.2 電源模塊11</p><p>　　5.2.1 電源模塊原理圖12</p><p>　　5.2.2 設(shè)計

19、注意點12</p><p>　　5.3 GPRS無線通訊模塊13</p><p>　　5.3.1 模塊原理圖13</p><p>　　5.3.2 設(shè)計注意點15</p><p>　　5.4 SIM卡15</p><p>　　5.4.1 設(shè)計注意點16</p><p>　　5.5天線接

20、口16</p><p>　　5.6串口通訊模塊17</p><p>　　5.6.1 串口通訊模塊設(shè)計17</p><p>　　5.6.2 MAX3232串口的電路連接圖18</p><p>　　5.7 PCB設(shè)計18</p><p>　　第6章 模塊調(diào)試和參數(shù)測試19</p><p>

21、;　　6.1模塊功能調(diào)試19</p><p>　　6.2各種條件下的功能測試22</p><p>　　6.3 電氣參數(shù)測試23</p><p><b>　　結(jié)　論24</b></p><p><b>　　參考文獻26</b></p><p><b>　　謝

22、辭27</b></p><p><b>　　第1章 緒 論</b></p><p>　　1.1無線數(shù)據(jù)傳輸?shù)谋尘凹鞍l(fā)展趨勢</p><p>　　近年來，通信技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅速發(fā)展使得無線通信技術(shù)得到廣泛的應(yīng)用[1]，許多遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)也開始采用無線數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)來實現(xiàn)信息的交流。無線數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)指的是使用無線電波作為數(shù)據(jù)傳輸媒介，

23、通過將本地計算機以及其他通信設(shè)備的數(shù)據(jù)調(diào)制到載波頻率上進行發(fā)射，達到與遠(yuǎn)程終端之間通訊的技術(shù)。這涉及到計算機技術(shù)、信息技術(shù)、以及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等多項學(xué)科領(lǐng)域。通過無線傳輸系統(tǒng)，人們可以獲取遠(yuǎn)程設(shè)備的運行情況信息以及各種參數(shù)指標(biāo)，然后通過對采集到的數(shù)據(jù)的分析從而實現(xiàn)遠(yuǎn)程管理、遠(yuǎn)程控制等的功能。和有線數(shù)據(jù)傳輸相比，無線數(shù)據(jù)傳輸擁有布線成本低、易于安裝、易于移動等優(yōu)點，現(xiàn)在無線數(shù)據(jù)傳輸已經(jīng)廣泛地運用在車輛監(jiān)控、小型無線網(wǎng)絡(luò)、無線抄表、門禁系統(tǒng)、小區(qū)

24、傳呼、工業(yè)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、小型無線數(shù)據(jù)終端、安全防火系統(tǒng)、無線遙控系統(tǒng)無線數(shù)據(jù)通信等領(lǐng)域中,[2]。此外，在高科技領(lǐng)域方面，無線數(shù)據(jù)傳輸?shù)膽?yīng)用也在迅猛發(fā)展，遠(yuǎn)程導(dǎo)彈、遙控機器人的控制，高空飛機偵查等等的應(yīng)用也越來越離不開無線數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)。</p><p>　　無線通信技術(shù)第一階段的發(fā)展要追溯到20世紀(jì)20年代初期一直到50年代初期，當(dāng)時的無線通信技術(shù)主要是應(yīng)用在滿足軍方的需求上，在當(dāng)時，無線通信技術(shù)有相當(dāng)大的局限性

25、，傳輸方式受到各種客觀環(huán)境的限制，同時，傳輸速率也是處在一個比較低的水平上。從20世紀(jì)50年代到20世紀(jì)60年代，無線通信技術(shù)進入了發(fā)展的第二階段，當(dāng)時的通訊設(shè)備已經(jīng)開始在專用的通訊環(huán)境中使用了。半導(dǎo)體技術(shù)的過渡，解決了安裝公用電話在通信技術(shù)上的問題，在另一方面也實現(xiàn)了移動電話和公用電話在使用上的持續(xù)性。同時，傳輸速率有了一定的提高。從20世紀(jì)70年代初期到20世紀(jì)80年代初期，無線通信技術(shù)進入了發(fā)展的第三階段，當(dāng)時的通信頻段大大得到了

26、擴展，同時第一代的數(shù)字通信技術(shù)系統(tǒng)在當(dāng)時也開始出現(xiàn)了。步入20世紀(jì)80年代以來一直持續(xù)到20世紀(jì)末期，無線通信技術(shù)進入了發(fā)展的第四階段，當(dāng)時的通信技術(shù)已經(jīng)有了一定的發(fā)展和運用，第二代的數(shù)字移動通信系統(tǒng)也開始出現(xiàn)，這些改變都在一定程度上促進了各類電信系統(tǒng)的發(fā)展。從20世紀(jì)末期到現(xiàn)在，屬于無線通信技術(shù)發(fā)展的第五階段，如今，數(shù)字通信系統(tǒng)已經(jīng)發(fā)展到了第三代，這不僅在通信領(lǐng)域內(nèi)滿足技術(shù)逐步提高的發(fā)展需求，同時</p><p&g

27、t;　　基于無線通信技術(shù)目前的發(fā)展現(xiàn)狀，再考慮到不同接入網(wǎng)應(yīng)滿足于不同的應(yīng)用場合的需求，通信技術(shù)的發(fā)展將會具備以下幾個特點：1、點與點之間通信過渡到多點之間的通信2、多向控制3、立體信息多元化的發(fā)展4、高仿真地實現(xiàn)信息的再現(xiàn)。移動通信網(wǎng)在一定范圍內(nèi)存在的互補性使得 LET技術(shù)將在無線通信技術(shù)上成為主導(dǎo)，以此來促進計算機技術(shù)和通信技術(shù)之間的融合，這樣，網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的檢測不僅得到了提高，不同用戶之間互相通信的互相干擾也大大得到了控制。由此可見，

28、未來無線通信技術(shù)的一個發(fā)展趨勢是實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的融合。由于通信技術(shù)接入方式在不同系統(tǒng)中存在著差異，不同的通信技術(shù)在覆蓋面、適用范圍以及接入速度等方面也有一定的差異，比如WLAN解決的問題是關(guān)于長距離中數(shù)據(jù)的傳輸，而3G是為了實現(xiàn)移動數(shù)據(jù)的漫游，所以，為了能夠促進無線通信技術(shù)往多元化發(fā)展，應(yīng)不斷提高無線通信技術(shù)之間的互補性，來促使現(xiàn)代無線通信技術(shù)的不斷發(fā)展。鑒于無線通信技術(shù)在不同領(lǐng)域的應(yīng)用不同，無線通信技術(shù)應(yīng)該和其他相關(guān)學(xué)科進行交叉鏈接，以此來

29、使得無線通信技術(shù)能夠滿足不同用戶的不同需求。這也使得無線通信技術(shù)在無形中實現(xiàn)了跨領(lǐng)域發(fā)展，同時也要適當(dāng)?shù)厥篃o線通信技術(shù)往創(chuàng)新性方</p><p>　　1.2無線數(shù)據(jù)傳輸模塊設(shè)計的必要性</p><p>　　無線通信技術(shù)的不斷發(fā)展使得如今無論是智能手機還是計算機都到了廣泛的應(yīng)用，iPhone、iPad等智能設(shè)備已經(jīng)成為最受青少年歡迎的電子產(chǎn)品，無線數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)的發(fā)展是響應(yīng)市場發(fā)展的趨勢。信息

30、化的社會使得很多企業(yè)飛速的發(fā)展，特別是高科技領(lǐng)域的企業(yè)，而無線數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)又是在這方面給企業(yè)帶來前所未有的技術(shù)突破性、便利性以及靈活性。在個人方面，無線網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展在一定程度上顯著地提高了人們的工作效率，改善了人們的生活水平，同時也減少了人們的工作壓力。 Wifi等技術(shù)的廣泛使用正是無線數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)必須發(fā)展起來的體現(xiàn)?，F(xiàn)有的無線數(shù)據(jù)傳輸所存在的缺點也使得技術(shù)改進、更新進程迫在眉睫。和有線數(shù)據(jù)傳輸相比，無線數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)雖然解決了許多有線傳輸

31、難以克服的困難，擁有很多的技術(shù)優(yōu)勢，但在一些方面仍然存在著技術(shù)缺陷。比如無線傳輸?shù)乃俣仁莻€弱項，通常速率都是比較慢的，而且容易受到干擾，且功率受限。并且，因為無線傳輸?shù)慕橘|(zhì)存在易受影響和利用的缺點，使得它除了具有有線傳輸數(shù)據(jù)的不安全性外，還更容易受到干擾和竊聽、欺騙以及被冒充等形式的攻擊，所以安全性問題一直都是無線數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊粋€軟肋，是一個迫切需要解決的問題。目前情況下，</p><p><b>　　第

32、2章 設(shè)計要求</b></p><p>　　2.1 無線數(shù)據(jù)傳輸模塊的參數(shù)要求</p><p>　　無線數(shù)據(jù)傳輸模塊在電源方面要求能夠有較大的輸入范圍，才能夠適用在多種多樣的工作場合。電壓輸入范圍要求為5~64V，電源允許的最大工作電流要足夠大，才能保證模塊能夠正常工作，不會被燒壞，要求能夠達到2A。在功耗方面，模塊要求能夠?qū)崿F(xiàn)低功耗，待機電流要小，要小于10mA。在MCU處理

33、器方面，為了實現(xiàn)模塊的升級以及系統(tǒng)的擴展，采用32位的通訊處理器。SIM卡座要求能夠?qū)崿F(xiàn)熱插拔的功能，置有15KV的ESD保護。串口通訊采用DB9串口，同樣置有15KV的ESD保護。天線部分要求實現(xiàn)50歐姆的阻抗匹配。</p><p>　　2.2 無線數(shù)據(jù)傳輸模塊的功能要求</p><p>　　無線數(shù)據(jù)傳輸模塊的設(shè)計要求能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)的透明傳輸，能夠?qū)崿F(xiàn)在線檢測，斷線重連的功能來保證鏈路的永

34、久在線。支持DTU與數(shù)據(jù)中心同時收發(fā)數(shù)據(jù)，支持用戶配置參數(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)程控制的功能。在安全性方面要具有數(shù)據(jù)保密性。</p><p>　　無線數(shù)據(jù)傳輸?shù)暮诵墓δ埽?lt;/p><p>　?。?）內(nèi)部集成TCP/IP協(xié)議棧：</p><p>　　GPRS DTU內(nèi)部封裝了PPP撥號協(xié)議以及TCP/IP協(xié)議棧并且移植入了嵌入式操作系統(tǒng)。它可看作是嵌入式PC與無線GPRS MO

35、DEM的結(jié)合；它具備GPRS撥號上網(wǎng)以及下TPC/IP數(shù)據(jù)通信的功能、采用心跳包保持永久在線,支持?jǐn)嗑€自動重連、自動重?fù)芴柕忍攸c。[4]</p><p>　　（2）提供串口數(shù)據(jù)雙向轉(zhuǎn)換功能：</p><p>　　GPRS DTU提供了串行通信接口,可以將串口上的原始數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成TCP/IP數(shù)據(jù)包進行傳送,不需要改變原有的數(shù)據(jù)通信內(nèi)容,可以和各種使用串口通信的用戶設(shè)備進行連接。[4]

36、（3）支持自動心跳，保持永久在線</p><p>　　GPRS 通信網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)點之一就是支持 GPRS終端設(shè)備永久在線，因此典型的 GPRS DTU 在設(shè)計上都支持永久在線功能，這就要求 DTU 包含了上電自動撥號、采用心跳包保持永久在線(當(dāng)長時間沒有數(shù)據(jù)通信時，移動網(wǎng)關(guān)將斷開 DTU 與中心的連接，心跳包就是 DTU 與數(shù)據(jù)中心在連接被斷開之前發(fā)送一個小數(shù)據(jù)包，以保持連接不被斷開)、支持?jǐn)嗑€自動重連、自動重?fù)芴柕?/p>

37、特點。[5]</p><p>　?。?）支持參數(shù)配置，永久保存 GPRS DTU作為一種通信設(shè)備，其應(yīng)用場合十分廣泛。在不同的應(yīng)用中，數(shù)據(jù)中心的IP地址及端口號，串口的波特率等都是不同的。因此，GPRS DTU都應(yīng)支持參數(shù)配置，并且將配置好的參數(shù)保存內(nèi)部的永久存儲器件內(nèi)（一般為FLASH或EEPROM等）。一旦上電，就自動按照設(shè)置好的參數(shù)進行工作。[6]</p><p>　　（5）

38、支持用戶串口參數(shù)設(shè)置 不同用戶設(shè)備的串口參數(shù)有所不同，DTU連接用戶設(shè)備的串口時，要根據(jù)用戶設(shè)備串口的實際參數(shù)對DTU端進行相應(yīng)設(shè)置，保證用戶設(shè)備的正常通信和可靠數(shù)據(jù)傳輸。[6]</p><p><b>　　第3章 方案論證</b></p><p>　　3.1無線數(shù)據(jù)傳輸模塊的工作原理</p><p>　　3.1.1 工作流程</

39、p><p>　　GPRS DTU一上電，首先將讀出內(nèi)部設(shè)置保存的運行參數(shù)，包括GPRS撥號參數(shù)、串口波特率、數(shù)據(jù)中心的IP地址和端口號等等。撥號成功后，GPRS DTU將被隨機地分配一個移動內(nèi)部的IP地址。換句話說，GPRS DTU是工作在一個移動內(nèi)網(wǎng)中，但是網(wǎng)絡(luò)IP地址是不固定的，而是隨著每次撥號而改變。這意味著GPRS DTU是內(nèi)部LAN（局域網(wǎng)）內(nèi)的移動設(shè)備，通過移動網(wǎng)關(guān)（GGSN）和外部公共互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)進行通信

40、。這樣，它就不可能在主站和從站間直接進行通信。但是DTU能夠用一個固定的公共網(wǎng)絡(luò)IP地址或者域名自動連接到數(shù)據(jù)中心并保持這一通信鏈路。因此，GPRS DTU需要主動連接到數(shù)據(jù)中心。 </p><p>　　具體來講，GPRS DTU通過預(yù)先配置的數(shù)據(jù)中心IP地址和端口號發(fā)送一個TCP（傳輸控制協(xié)議）或UDP（用戶數(shù)據(jù)包協(xié)議）通信請求到數(shù)據(jù)中心。收到來自數(shù)據(jù)中心的響應(yīng)后，GPRS DTU成功地和數(shù)據(jù)中心握手并保持通

41、信鏈路。如果通信鏈路被中斷，GPRS DTU將立即和數(shù)據(jù)中心重新握手。這樣，GPRS DTU和數(shù)據(jù)中心的TCP/UDP雙向信息鏈路就已經(jīng)建立起來了。[7]</p><p>　　GPRS DTU集成了TCP/IP協(xié)議棧，因此它能相對容易地完成用戶的串行數(shù)據(jù)和GPRS網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包之間的轉(zhuǎn)換。當(dāng)收到用戶的串行數(shù)據(jù)，GPRS DTU立即將串行數(shù)據(jù)封裝成TCP/UDP數(shù)據(jù)包并發(fā)送到數(shù)據(jù)中心。相反的，當(dāng)GPRS DTU從數(shù)據(jù)中

42、心收到TCP/UDP數(shù)據(jù)包時，它將從數(shù)據(jù)包中提取有用信息，并立即通過串口發(fā)送數(shù)據(jù)到用戶設(shè)備。[8]</p><p>　　數(shù)據(jù)傳輸?shù)那疤釛l件就是由 GPRS 終端主動發(fā)出注冊申請，與擁有固定公網(wǎng) IP 地址和固定監(jiān)聽端口的監(jiān)控中心主機建立TCP連接，然后由控制中心的主機保存此通信連接的Socket 信息，供用戶隨時通過主界面發(fā)起命令來控制遠(yuǎn)程的數(shù)據(jù)采集 GPRS 終端，然后就等待數(shù)據(jù)采集終端通過已經(jīng)建立的通信鏈路向

43、控制中心發(fā)送所請求的數(shù)據(jù)幀。當(dāng) TCP 連接意外斷開時，GPRS終端會自動重新向監(jiān)控中心發(fā)起注冊申請來建立連接。 [1]</p><p><b>　　3.1.2 心跳包</b></p><p>　　當(dāng)一定時間內(nèi)沒有數(shù)據(jù)傳輸時，移動網(wǎng)關(guān)將自動斷開數(shù)據(jù)中心和GPRS DTU的通信鏈路。為了保持連接在線，DTU心跳包將會在這個鏈路被斷開之前發(fā)送。問題是多久DTU心跳包會發(fā)送

44、。如果發(fā)送時間間隔設(shè)太長，那么將沒有數(shù)據(jù)傳輸，移動網(wǎng)關(guān)將中斷鏈路。相反的，數(shù)據(jù)中心因為無線網(wǎng)絡(luò)延遲不能及時接收到心跳包。在地面上，GPRS DTU將確定該通信鏈路已斷開連接，并自動重連。不管什么情況，遠(yuǎn)程控制將增加不穩(wěn)定性。[9]</p><p><b>　　3.1.3 注冊包</b></p><p>　　DTU 上電以后會根據(jù)設(shè)置的數(shù)據(jù)中心 IP 和端口號會主動去連

45、接數(shù)據(jù)中心, 一但 TCP 鏈路建立成功, DTU 將發(fā)送首次注冊包, 其中包含了 DTU 的基本信息, 不同的廠家的 DTU 注冊包應(yīng)該不同。當(dāng) DTU 與數(shù)據(jù)中心在通信過程中, 發(fā)生異常需要自動重?fù)芴? 也會重新連接數(shù)據(jù)中心再發(fā)送注冊包。下面給了某個廠家的生產(chǎn)的 GPRS DTU 的注冊包幀格式。數(shù)據(jù)中心接收到注冊包后, 就可以得到 DTU 所設(shè)置的 ID號、所使用的 SIM 卡號、分配的 IP 地址。只有當(dāng)數(shù)據(jù)中心接收、分析完注冊

46、包后, 才可以確認(rèn) DTU 與數(shù)據(jù)中心建立通信連接,接下來就可以進行穩(wěn)定的、可靠地數(shù)據(jù)傳輸。 [9]</p><p>　　圖3-1 DTU寄存器數(shù)據(jù)包的幀格式</p><p>　　3.2無線數(shù)據(jù)傳輸模塊的方案調(diào)查</p><p>　　本模塊在設(shè)計之前，對目前市場上已存在的產(chǎn)品和方案進行了如下調(diào)查： </p><p>　　（1）廈門才茂CM35

47、0P/CM350EP是一款工業(yè)級無線數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備，通過移動GSM/GPRS網(wǎng)絡(luò)為用戶提供短信透明數(shù)據(jù)傳輸和I/O端口檢測報警的功能。該設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)三層系統(tǒng)保護，包括軟件保護、CPU內(nèi)置看門狗WDT保護以及系統(tǒng)虛擬值守VWM檢測保護。支持1.8V/3V/5V標(biāo)準(zhǔn)的推桿式SIM卡接口，內(nèi)置15KV ESD保護。串口支持RS232/RS485/RS422，同樣內(nèi)置15KV ESD保護。通訊時的平均電流為350mA，登網(wǎng)時的峰值電流為1A。待機

48、電流小于35mA。電源輸入電壓范圍為5V到32V，波特率范圍從110bps到230.4Kbps。</p><p>　　（2）WG-8010 GPRS DTU內(nèi)置工業(yè)級 GPRS 無線模塊，提供標(biāo)準(zhǔn) RS232/485/422 數(shù)據(jù)接口，可以方便的連接 RTU、PLC、工控機等設(shè)備，僅需一次性完成初始化配置，用戶設(shè)備就可以與服務(wù)器端通過 GPRS 無線網(wǎng)絡(luò)和 Internet 網(wǎng)絡(luò)建立連接，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的透明傳輸；另外

49、，用戶設(shè)備也可以利用 DTU 直接收發(fā)短信以及作為 GSM MODEM 連接上網(wǎng)。WG-8010支持1.8V/3V SIM卡接口，串口標(biāo)準(zhǔn)支持RS232/485/422，同樣內(nèi)置15KV的ESD保護。通訊時的平均電流為160~250mA，登網(wǎng)時的峰值電流為2A。待機電流為20~25mA。電源輸入電壓范圍為5V到24V。波特率范圍從300bps到115.2Kbps。</p><p>　　將模塊的設(shè)計要求與這兩個產(chǎn)品

50、進行比較，可以發(fā)現(xiàn)，本設(shè)計的一個大的優(yōu)勢在于輸入電壓要求大，能夠在更多的領(lǐng)域中應(yīng)用，適應(yīng)更加嚴(yán)格的要求。對于SIM卡以及串口，同樣都置有15KV的ESD保護。本設(shè)計對天線部分進行了阻抗匹配，能夠使信號更加穩(wěn)定。</p><p><b>　　第4章 概要設(shè)計</b></p><p>　　4.1整體模塊框圖介紹</p><p>　　圖 4-1 整體

51、模塊框圖</p><p>　　本設(shè)計將分為四大部分進行設(shè)計，分別是電源模塊、MCU通訊處理器模塊、串口模塊以及GPRS無線通信模塊。每個模塊分別設(shè)計，然后組合在一起。除了串口模塊外，每個模塊都有獨立的工作指示燈，當(dāng)模塊正常工作時，不同的指示燈亮、滅、閃爍代表不同的工作狀態(tài)。</p><p>　　4.2 分模塊框圖介紹</p><p>　　4.2.1 電源模塊部分&l

52、t;/p><p>　　按照設(shè)計要求，能夠?qū)崿F(xiàn)5V到64V的直流電壓輸入，使用電源管理芯片輸出固定的電壓值，比如3.3V或者5V，為MCU供電。然后如果需要其他電壓值則再將輸出的電壓經(jīng)過二極管降壓，其他部分供電，電源工作指示燈為紅色。</p><p><b>　　電源模塊框圖如下：</b></p><p>　　圖4-2 電源模塊框圖</p>

53、;<p>　　4.2.2 MCU模塊部分</p><p>　　為了將來能夠升級和擴展，芯片采用32位通訊處理器。MCU部分工作指示燈設(shè)置為綠色</p><p>　　MCU模塊框圖如下：</p><p>　　圖4-3 MCU模塊框圖</p><p>　　4.2.3 GPRS模塊部分</p><p>　　GP

54、RS部分包括SIM卡座，設(shè)計為8腳。對天線的控制，天線部分要注意50歐姆的阻抗匹配，工作指示燈設(shè)置為黃色。</p><p><b>　　GPRS模塊框圖：</b></p><p>　　圖4-4 GPRS模塊框圖</p><p>　　4.2.4 串口模塊</p><p>　　串口部分采用MAX3232芯片，實現(xiàn)電平轉(zhuǎn)換。&

55、lt;/p><p><b>　　串口模塊框圖：</b></p><p>　　圖4-5 串口模塊框圖</p><p><b>　　第5章 電路設(shè)計</b></p><p>　　本模塊原理圖設(shè)計是在ORCAD環(huán)境下完成，PCB設(shè)計是在PADS環(huán)境下完成的。[7]</p><p>&l

56、t;b>　　5.1 MCU模塊</b></p><p>　　5.1.1 芯片介紹</p><p>　　MCU是以ARM Cortex-M0為內(nèi)核的微控制器，是32位的通訊處理器，廣泛應(yīng)用與工業(yè)控制以及需要較多通信接口的領(lǐng)域。Cortex-M0是ARM最新的32位嵌入式控制器，成本低廉，與傳統(tǒng)的8位微控制器相差不多。</p><p>　　MCU運行頻

57、率最高達到50MHz，因此，可以應(yīng)用在各種工業(yè)控制以及需要高性能CPU的領(lǐng)域。MCU內(nèi)核具有一個24位的系統(tǒng)定時器，支持低功耗睡眠模式，內(nèi)建一組LDO支持寬工作電壓范圍2.5V~5.5V。存儲器方面，8K字節(jié)Flash用于存儲用戶程序（APROM），4K字節(jié)Flash用于存儲數(shù)據(jù)（DataFlash）, 4K字節(jié) Flash用于存貯ISP引導(dǎo)代碼（LDROM）還有4K字節(jié)SRAM用作內(nèi)部高速暫存存儲器。</p><p

58、>　　5.1.2 芯片引腳</p><p>　　芯片共包含48個引腳，引腳排布如圖3所示</p><p>　　圖5-1 芯片引腳圖</p><p>　　5.1.3 MCU模塊原理圖</p><p>　　圖5-2 MCU模塊原理圖</p><p>　　5.1.4 設(shè)計注意點</p><p>

59、　?。?）在VDD引腳與最近的地端接一個100nF的旁路電容，以及一個220μF的濾波電容。如圖C4和C5所示。</p><p>　?。?）為了確保電源的穩(wěn)定性，在LDO與最近的地端之間接一個1μF或者更大的電容，本設(shè)計接10μF。如圖CB1所示。</p><p>　?。?）在PCB設(shè)計中，為了保證VDD的穩(wěn)定性，C4和C5盡量靠近MCU的VDD腳，走線盡量短。</p>&l

60、t;p><b>　　5.2 電源模塊</b></p><p>　　在模塊設(shè)計中，需要3.8V和3.3V兩種電源電壓，而輸入電壓要求達到5~64V。為了得到可靠的穩(wěn)定電壓且具備如此大的輸入電壓范圍，選用降壓型電源管理集成電路LM2596開關(guān)電壓調(diào)節(jié)器。LM2596能夠輸出3A的驅(qū)動電路，具有良好的線性及負(fù)載調(diào)節(jié)特性，其固定輸出版本有3.3V、5V以及12V，可調(diào)輸出版本可以輸出小于37V

61、的各種電壓。由于本設(shè)計需要輸出3.8V電源電壓，故采用可調(diào)輸出版本。</p><p>　　LM2596可調(diào)輸出版本電壓范圍為1.2V~37V±4%，輸出線性良好且負(fù)載可調(diào)節(jié)，輸出電流最高可達3A，輸入電壓最高可達64V，采用150KHz的內(nèi)部震蕩頻率，功耗小，效率高，具有過熱保護和限流保護功能。</p><p><b>　　引腳功能：</b></p&g

62、t;<p><b>　　表5-1 引腳功能</b></p><p>　　5.2.1 電源模塊原理圖</p><p>　　圖5-3 電源模塊原理圖</p><p>　　3.8V電壓輸出反饋電阻值計算：</p><p>　　Vout=Vref*(1+R10/R9)，其中Vref=1.23V</p>

63、<p>　　3.8V=1.23V*(1+R10/R9)，推出R10=2R9，R9選用標(biāo)稱值位3KΩ，精度位1%的電阻。</p><p>　　3.8V轉(zhuǎn)3.3V采用SS14二極管降壓，查詢芯片手冊知經(jīng)過SS14二極管，電壓下降0.5V。</p><p>　　5.2.2 設(shè)計注意點</p><p>　?。?）為了減少干擾，PCB設(shè)計中電感部分應(yīng)設(shè)置禁止覆銅區(qū)

64、。</p><p>　?。?）PCB設(shè)計中，兩個220μF電容盡量靠近LM2596電壓輸入引腳。</p><p>　?。?）反饋線注意要遠(yuǎn)離電感，走線盡量短、盡量粗，然后兩個反饋電阻需要靠近LM2596的反饋引腳。</p><p>　?。?）添加D1作為續(xù)流二極管。續(xù)流二極管的工作原理如下：當(dāng)LM2596器件導(dǎo)通時，電壓輸出腳OUTPUT給L1和C29充電以及提供負(fù)

65、載電壓，此時D1處于截止?fàn)顟B(tài)。當(dāng)LM2596器件截止時，OUTPUT腳不再輸出電壓，L1維持負(fù)載電流，此時D1導(dǎo)通為L1提供回路，同時C29放電，因此電位下降，通過FEEDBACK與內(nèi)部基準(zhǔn)電壓進行比較，電位低于基準(zhǔn)電壓，LM2596再次導(dǎo)通，開始下一個循環(huán)。</p><p>　　5.3 GPRS無線通訊模塊</p><p>　　5.3.1 模塊原理圖</p><p&g

66、t;　　圖5-4 GPRS模塊原理圖</p><p>　　GPRS模塊設(shè)計主要要包括提供4個LCC接口的電源部分：</p><p>　?。?）基帶供電電源VBAT接口</p><p>　?。?）PA供電電源VPA接口</p><p>　?。?）實時時鐘RTC備用電源VCOIN接口</p><p>　　（4）對外電源輸出

67、VIO接口</p><p>　　其中VBAT和VPA接口是為GPRS模塊正常工作提供電壓的，供電電壓范圍為3.3V~4.2V，典型值為3.8V。GPRS模塊為外部供電電源提供兩個VBAT引腳、兩個VPA引腳以及十四個GND腳，當(dāng)模塊正常工作時，需要保證所有引腳的有效連接。</p><p>　　由于實際網(wǎng)絡(luò)環(huán)境存在的差異，當(dāng)GPRS模塊達到最大發(fā)射功率時，電源瞬時電流峰值可能達到2A左右，此

68、時將會導(dǎo)致VBAT和VPA電壓跌落，因此，必須確保VBAT和VPA在任何情況下電源電壓跌落不低于3.3V，否則可能將導(dǎo)致模塊出現(xiàn)重啟等異常狀況。</p><p>　　針對外部供電電源，使用電流輸出能力大于2A的LDO或者開關(guān)電源，然后在模塊的電源端口處并聯(lián)3個220μF的電容。為了減小走線阻抗對電壓跌落的影響，應(yīng)該盡量縮短VBAT的走線。</p><p>　　下圖為VBAT和VPA供電電路

69、原理圖：</p><p>　　圖5-5 VPA和VBAT原理圖</p><p>　　GPRS控制信號接口：</p><p>　　GPRS模塊LCC接口的控制信號包括1、開、關(guān)機接口信號TERM_ON 2、硬件復(fù)位接口信號RESET 3、網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)指示LED_STATUS。</p><p><b>　　輸入控制接口：</b>

70、</p><p>　　輸入控制接口部分，GPRS模塊主要實現(xiàn)硬件復(fù)位和開/關(guān)機控制的功能。TERM_ON管腳實現(xiàn)開/關(guān)機功能。當(dāng)TERM_ON持續(xù)1~2S低電平狀態(tài)時，開機；而開機后，如果TERM_ON再出現(xiàn)1~2S低電平狀態(tài)時，進入關(guān)機狀態(tài)。RESET腳用來實現(xiàn)模塊的硬件復(fù)位功能，當(dāng)出現(xiàn)模塊軟件死機的情況，通過將RESET腳拉低超過10ms，模塊就進行硬件復(fù)位。</p><p>　　圖5

71、-6 輸入控制接口原理圖</p><p>　　5.3.2 設(shè)計注意點</p><p>　?。?）為了降低通路阻抗對電壓跌落的影響，在PCB上應(yīng)盡量縮短VBAT以及VPA的走線。</p><p>　?。?）RESET以及TERM_ON信號較為敏感，應(yīng)該在靠近RESET和TERM_ON引腳處添加10nF的濾波電容，而且在PCB走線時長度應(yīng)不超過20mm，同時要保證距離板

72、子邊緣至少有2.54mm的距離，然后進行包地處理，否則可能因為受到干擾而導(dǎo)致GPRS模塊復(fù)位。</p><p><b>　　5.4 SIM卡</b></p><p>　　MG323-B模塊上沒有留出SIM卡座，因此需要我們自己在接口板上放置SIM卡座，電路原理圖如下：</p><p>　　圖5-7 SIM卡原理圖</p><

73、p>　　5.4.1 設(shè)計注意點</p><p>　　SIM卡座連接到GPRS模塊上的PCB走線不應(yīng)超過100mm，否則可能因為走線過長導(dǎo)致波形發(fā)生畸變，從而影響信號質(zhì)量。</p><p>　　在SIM_VCC與地端之間應(yīng)接一個100nF或220nF的電容進行濾波。在SIM_DIO、SIM_CLK、SIM_RST與地端之間應(yīng)并聯(lián)33pF的電容來濾除射頻信號的干擾。</p>

74、<p><b>　　5.5天線接口</b></p><p>　　GPRS模塊提供一個天線焊盤來連接外部天線，原理圖如下：</p><p>　　圖5-8 天線原理圖</p><p>　　其中，在PCB布線時應(yīng)注意阻抗匹配，以及在走線兩邊留地孔，降低干擾。50歐姆阻抗匹配計算方法：</p><p>　　∝

75、 （5-1）</p><p>　　電纜的趨膚效應(yīng)損耗L與總的趨膚效應(yīng)電阻除以特性阻抗Z0成正比關(guān)系，其中，</p><p><b>　　（5-2）</b></p><p>　　ER為絕緣層的相對介電常數(shù)，值為2.25，=3.5911</p><p>　　將公式5-2帶入公式

76、5-1整理得：</p><p>　　L∝ （5-3）</p><p>　　帶入數(shù)值解除特性阻抗為51.1歐姆，工程上為了好記，選取50歐姆作為阻抗匹配的值。在PCB走線上，長度為823.1mil，寬度為40mil，使用阻抗匹配計算軟件算出阻抗為52歐姆，實現(xiàn)阻抗匹配。</p><p><b>　　5.6串口通

77、訊模塊</b></p><p>　　5.6.1 串口通訊模塊設(shè)計</p><p>　　GPRS DTU 提供串口數(shù)據(jù)雙向轉(zhuǎn)換通信接口，包括 RS232、RS485、RS422 等串口數(shù)據(jù)設(shè)計成透明轉(zhuǎn)換方式，將串口上的原始數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成 TCP/IP 數(shù)據(jù)包進行傳送。通過超級終端類似于 AT 指令方式或?qū)Ｓ迷O(shè)置程序來設(shè)置通信參數(shù)。支持自動心跳，保持永久在線，DTU 包含了上電自動撥號

78、、連接被斷開前發(fā)送心跳數(shù)據(jù)包保持永久在線等。這些功能為物流物聯(lián)網(wǎng)統(tǒng)一信息無線感知體系建設(shè)提供了技術(shù)保障。 [10]</p><p>　　RS232是計算機上的的一種通訊接口，它是由EIA制定的異步傳輸標(biāo)準(zhǔn)接口。通常情況下，RS232接口是有9個管腳或者25個管腳的形式。MAX3232作為RS232的電平轉(zhuǎn)換芯片，實現(xiàn)TTL電平和RS232電平之間的轉(zhuǎn)換。</p><p>　　MAX3232

79、是一種雙組的驅(qū)動器/接收器，芯片內(nèi)有一個電容性的電壓發(fā)生器以便在單5V供電時提供EIA/TIA-232-E電平。典型的RS-232信號在正負(fù)電平之間擺動，在發(fā)送數(shù)據(jù)時，發(fā)送端驅(qū)動器輸出正電平在+5～+15V，負(fù)電平在-5～-15V電平。</p><p>　　5.6.2 MAX3232串口的電路連接圖</p><p>　　圖5-9 串口原理圖</p><p>　　MA

80、X3232是做電平轉(zhuǎn)換用的芯片，標(biāo)準(zhǔn)的RS232電平很高，達到正負(fù)的12V，而常用的TTL電平最高也只有5V，如果相連的話，必須進行電平轉(zhuǎn)換，否則不能正常工作。</p><p><b>　　5.7 PCB設(shè)計</b></p><p>　　此 DTU 模塊的 PCB 設(shè)計采用雙面布局，雙層布線工藝，考慮到成本問題，濾波電容未采用固態(tài)電容而直接使用價格較為低廉的電解電容。

81、在PCB設(shè)計部分，將電源、GPRS模塊以及MCU模塊的地都進行了隔離[11]，然后使用磁珠保持地的連接性，以此來減少各個模塊直接的干擾。各個分模塊的電源線優(yōu)先不限，并且進行加粗設(shè)計，地線采用全版雙面覆銅，地線之間進行過孔項鏈，保證地線不限的連通性，同時也增加了GPRS模塊的抗干擾性和穩(wěn)定性[5]</p><p>　　PCB板設(shè)計好后,經(jīng)過專業(yè)的電路板生產(chǎn)廠家進行生產(chǎn),然后就需要進行元器件的焊接及調(diào)試工作。<

82、/p><p>　　首先用萬用表檢查板電源和地之間是否出現(xiàn)短路現(xiàn)象，如果沒有，可先將與電源有關(guān)的元器件焊接在電路板上，在上電之前再次檢查。然后按照先小后大，先難后易的原則依次將其他模塊器件焊接上去。[7]</p><p>　　第6章 模塊調(diào)試和參數(shù)測試</p><p>　　無線數(shù)據(jù)傳輸模塊設(shè)計完成和，需要對各個分模塊進行調(diào)試，以及抗干擾性分析，保證模塊能夠穩(wěn)定、可靠地工作

83、。</p><p><b>　　6.1模塊功能調(diào)試</b></p><p>　?。?）連上服務(wù)器，進行數(shù)據(jù)的接收：</p><p><b>　　圖6-1數(shù)據(jù)接收</b></p><p>　?。?）連上服務(wù)器，進行數(shù)據(jù)的發(fā)送：</p><p><b>　　圖6-2 數(shù)

84、據(jù)發(fā)送</b></p><p><b>　　（3）斷開服務(wù)器：</b></p><p>　　圖6-3 斷開服務(wù)器</p><p>　?。?）進入SET模式：</p><p>　　圖6-4 進入SET模式</p><p>　?。?）心跳包：將心跳包設(shè)置為20秒，每隔20秒沒有數(shù)據(jù)發(fā)送或接

85、收時，心跳包將自動被發(fā)送來保證與服務(wù)器的永久相連。</p><p>　　圖6-5 設(shè)置心跳包</p><p>　?。?）模塊的復(fù)位初始化：</p><p>　　圖6-6 模塊初始化</p><p>　　（7）斷開服務(wù)器時進行數(shù)據(jù)發(fā)送，結(jié)果顯示服務(wù)器未連接：</p><p>　　圖6-7 斷開服務(wù)器發(fā)送數(shù)據(jù)</p&

86、gt;<p>　?。?）斷開網(wǎng)絡(luò)時進行數(shù)據(jù)發(fā)送，結(jié)果顯示服務(wù)器未連接：</p><p>　　圖6-8 斷開網(wǎng)絡(luò)發(fā)送數(shù)據(jù)</p><p>　　6.2各種條件下的功能測試</p><p>　?。?）條件：沒有天線連接</p><p>　　結(jié)果：能正常收發(fā)，收發(fā)的頻率越高則信號越好。</p><p>　?。?）

87、條件：參數(shù)設(shè)置錯誤</p><p>　　結(jié)果：不能連上服務(wù)器</p><p>　?。?）條件：波特率設(shè)置錯誤</p><p><b>　　結(jié)果：顯示出現(xiàn)亂碼</b></p><p>　?。?）條件：有電話撥入時</p><p>　　結(jié)果：此時不能進行收發(fā)數(shù)據(jù)，電話掛斷后，之前的發(fā)送接收操作生效。&

88、lt;/p><p>　　6.3 電氣參數(shù)測試</p><p><b>　　表6-1 電氣參數(shù)</b></p><p>　　注：連上服務(wù)器后，不斷進行發(fā)送/接收/同時收發(fā)的電流值大小差不多</p><p><b>　　結(jié)　論</b></p><p>　　無線數(shù)據(jù)傳輸作為新興的無線技

89、術(shù)開始被應(yīng)用在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域了，選擇設(shè)計這個模塊正是基于其具有深遠(yuǎn)的發(fā)展意義。無線數(shù)據(jù)傳輸?shù)难芯渴且粋€復(fù)雜且龐大的工程，其中牽涉到計算機組網(wǎng)，無線射頻以及模擬的、數(shù)字的電路研究，需要了解的知識量是很大的，而且要求研究者花費大量心血和時間來為之努力，不斷探索。</p><p>　　雖然在設(shè)計模塊電路的時候經(jīng)過反復(fù)計算、研究和論證，在以32位cortex核單片機為控制器的無線數(shù)據(jù)傳輸模塊的設(shè)計實現(xiàn)了預(yù)期的功能，解決了不少

90、的問題，但是仍然在很多方面值得作進一步的探索和研究。由于能力和時間有限，本設(shè)計并沒有考慮到傳輸數(shù)據(jù)包存在的安全性和完整性問題，不能保證在數(shù)據(jù)傳輸過程中不被外界因素攻擊或者被攻擊后如何進行防御。而在網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性方面，</p><p>　　本設(shè)計在系統(tǒng)抗干擾性的方面也還需要進行更深入的探索等等。這些存在的不足，將是下一步進行改進和深入研究無線數(shù)據(jù)傳輸模塊的方向。</p><p>　　論文設(shè)計的

91、無線數(shù)據(jù)傳輸平臺達到了預(yù)期的設(shè)計要求,但是還有許多完善和改進的地方。該平臺下一步需要完善和解決的問題主要有：[2]</p><p>　　安全問題：要使數(shù)據(jù)進行可靠的透明傳輸，必須要考慮其安全性問題，而安全性問題也一直是無線數(shù)據(jù)傳輸研究的一個熱點。由于模塊本身存在著電源、數(shù)據(jù)通信和微控制器處理數(shù)據(jù)能力的限制，無線數(shù)據(jù)傳輸在安全傳輸方面存在著很大的發(fā)展空間。</p><p>　　通信距離：由于

92、本設(shè)計是在實驗室完成，并沒有對通信距離進行探索。在下一步的研究中將對無線數(shù)據(jù)傳輸模塊的通信距離進行研究和考察。</p><p>　　其他問題：由于在設(shè)計中存在的失誤，造成了GPRS模塊的SIM卡座封裝錯誤，實際使用時只能用漆包線連接對應(yīng)的電路。在接下來進行改進時需要再仔細(xì)檢查，杜絕此類低級錯誤的出現(xiàn)。</p><p>　　本文主要做了以下的工作：</p><p>&

93、lt;b>　?。?）硬件電路設(shè)計</b></p><p>　　根據(jù)設(shè)備所要達到的功能進行設(shè)計，考慮到要使電源輸入電壓范圍盡可能的大，本設(shè)計采用LM2596作為電壓轉(zhuǎn)換模塊。輸入電壓范圍能夠達到4.5到64V，而輸出電壓可調(diào)，最高能夠達到37V。輸入電壓范圍廣是本設(shè)計的一大優(yōu)勢。而以32位單片機為控制核的MCU設(shè)計符合可擴展性的要求。本設(shè)計完全可以完成正常的數(shù)據(jù)透明傳輸。對于本次畢業(yè)設(shè)計，總的來說

94、，整個設(shè)計模塊采用的器件功能強大，抗干擾性能力強，集成度高，因此省去了不少的外圍控制器件，從而使電路得到了簡化也因此提高了整個模塊的性價比。</p><p><b>　?。?）模塊的調(diào)試</b></p><p>　　無線數(shù)據(jù)模塊設(shè)計完成后，進行硬件和功能的調(diào)試是必不可少的。根據(jù)模塊的性能要求，還做了一些簡單的測試，包括輸入電壓范圍測試，不同狀態(tài)下的輸入電流測試，測試的

95、結(jié)果符合模塊要求?？偟膩碚f，本設(shè)計綜合考慮了軟硬件方面的要求，搭配合理，盡可能優(yōu)化，使得模塊不僅可靠性強、靈敏性好，而且在使用的器件方面選材合適，大大地降低了設(shè)計成本，實現(xiàn)了經(jīng)濟性好、可持續(xù)發(fā)展的要求。</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　[1] 郝記生，張曦煌．基于GPRS網(wǎng)絡(luò)的無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)[J].計算機工程與設(shè)計，2008(20)

96、：5224-5226+5229．</p><p>　　[2] 單聯(lián)海．基于無線數(shù)據(jù)傳輸?shù)那度胧奖O(jiān)控系統(tǒng)的研究[D]．武漢理工大學(xué),2006．</p><p>　　[3] 趙慧．無線通信技術(shù)發(fā)展及未來趨勢展望[J]．信息通信,2011(3):123-124．</p><p>　　[4] 郭啟軍，張浩然，姜彬．基于GPRS的嵌入式無線數(shù)據(jù)傳輸終端的設(shè)計[J]．計算機系統(tǒng)

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99、學(xué)，2004．</p><p>　　[8] China Li Qi School of Information Engineering，Inner Mongolia University of Science and Technology Baotou China Zhang Ku School of Information Engineering,，Inner Mongolia University of S

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101、[C]//Scientific Research Publishing，USA（美國科研出版社），2011．</p><p>　　[11] 周思遠(yuǎn)．短距無線數(shù)據(jù)傳輸及接口技術(shù)[D]．南京信息工程大學(xué)，2008．</p><p><b>　　謝辭</b></p><p>　　首先要感謝福州福大海矽微電子有限公司為我提供的硬件設(shè)計環(huán)境和平臺，福大海

102、矽微電子有限公司是由福州大學(xué)參與投資創(chuàng)辦的高科技公司，專門從事集成電路專用新品機器控制軟件的設(shè)計、開發(fā)與銷售，并為國內(nèi)電子產(chǎn)品制造商提供產(chǎn)品的軟硬件整體解決方案，是一家擁有一支富有實踐經(jīng)驗的集芯片設(shè)計、軟件開發(fā)及售后服務(wù)為一體的技術(shù)團隊和一支優(yōu)秀的企業(yè)管理、市場營銷團隊。</p><p>　　然后感謝校內(nèi)導(dǎo)師魏云龍對我選題方面的指導(dǎo)以及各方面的鼓勵。感謝校外導(dǎo)師袁文斌工程師為我提供了完成畢業(yè)設(shè)計所需要的大量資料以

103、及對我的設(shè)計進行的指導(dǎo)。在設(shè)計過程中，袁文斌工程師在各方面都給予我很大的幫助和支持。從選題到完成，每一步都傾注了導(dǎo)師大量的心血。</p><p>　　本設(shè)計和論文的完成，離不開各位老師、輔導(dǎo)員、朋友的關(guān)心、幫助和指導(dǎo)，同時也向參加論文評審的專家老師們表達我最衷心的感謝！</p><p>　　光陰似箭，一眨眼，四年的大學(xué)時光已經(jīng)接近尾聲，回首走過的歲月，心中充滿了感激之情，既有對他人的感激也