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模型遥控2.4GHz系统的设计与实现

作　者: 李旭升
导　师: 李凡；周柄荣
学　校: 电子科技大学
专　业: 软件工程
关键词: 遥控模型 无线通信 直接序列扩频
分类号: TP872
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要


随着电子技术发展,各种应用于航模控制的无线电设备也开始普及。遥控设备也经历了翻天覆地的变化,从重量上越来越轻,速度上越来越快,功耗越来越低,调制模式经历了AM、PPM、PCM、等。可靠性越来越高,使用频率越来越高,便利性能越来越好。这就对我们模型技术设计者提出了要求,我们必须并且有义务提升国内模型的技术含量,本文主要研究当前世界模型技术,并设计一种新型技术的——2.4GHz DSSS控制系统,以希望弥补国内的技术空白。本论文详尽叙述了无线遥控系统的设计方案,软硬件系统的主要组成,然后对各模块的设计框图和功能加以说明。在本论文中,首先对系统的整体方案进行介绍,然后对扩频通信技术进行较深刻的说明,同时比较分析跳频扩频和直接序列扩频这两种扩频方式的优缺点后,选择了以直接序列扩频来实现本文所设计的2.4G遥控系统。硬件方面,在Protel99开发平台下完成了电路原理图设计和印制电路板版图的设计,以MEGA 8为主控处理器和CYRF6936为射频芯片,并对印制电路板的电磁兼容、射频电路的布局、天线系统加以实践上的改进。软件方面,在CVAVR开发平台下,完成了CYRF6936的SPI驱动程序与应用程序、串口通信协议程序和无线通信协议程序的编写,最后完成整个产品的开发和试制。实践证明,该系统性能可靠,抗干扰性强,具有极高的性价比,本套系统面世以后在欧美以及日本市场的到了良好的反馈,取得了非常不错的市场占有率。

全文目录


摘要  4-5
ABSTRACT  5-9
第一章 绪论  9-18
  1.1 遥控系统的分类  10
  1.2 无线遥控设备的发展  10-13
  1.3 设计模型遥控2.4G 系统的相关技术  13-16
    1.3.1 ISM 频段  13
    1.3.2 扩频通信  13-15
    1.3.3 扩频方案的选择  15
    1.3.4 微处理器（MCU）技术  15-16
  1.4 本文的研究内容与意义  16-17
  1.5 本文的章节安排  17-18
第二章 模型遥控2.4GHZ 系统的系统设计  18-27
  2.1 需求分析  18-19
  2.2 系统开发流程  19-21
  2.3 系统的整体方案  21-23
    2.3.1 发射机设计  21-22
    2.3.2 接收机设计  22-23
  2.4 开发调试环境  23-24
    2.4.1 编译器  23-24
    2.4.2 仿真调试环境  24
  2.5 开发软件的接口  24-25
  2.6 烧录原理  25
  2.7 烧录接口  25-26
  2.8 本章小结  26-27
第三章 2.4GHZ 系统电路的设计与实现  27-52
  3.1 微处理器的特性  27-29
  3.2 射频芯片特性  29-30
  3.3 RS-232 串行通信  30-37
    3.3.1 串行通信R5232 接口简介  30-31
    3.3.2 MEGA8 芯片的R5232 串行通信协议  31-32
    3.3.3 串行通信USART 寄存器  32-36
    3.3.4 MEGA8 USART 与上位机通信硬件电路  36-37
  3.4 SPI 串口通信  37-44
    3.4.1 SPI 接口简介  37
    3.4.2 MEGA 8 芯片SPI 协议  37-40
    3.4.3 SPI 寄存器  40-42
    3.4.4 SPI 的硬件电路  42-44
  3.5 CPU 的工作电路  44-46
    3.5.1 芯片的端口配置  45-46
  3.6 电源管理芯片选择  46-47
  3.7 电路板的电磁兼容设计  47-49
  3.8 天线的设计  49-50
    3.8.1 发射天线  49
    3.8.2 接收天线  49-50
  3.9 本章小结  50-52
第四章 2.4GHZ 系统软件的设计与实现  52-64
  4.1 发射机软件设计  52-53
  4.2 接收机软件设计  53-54
  4.3 串行通信调试环境  54-55
  4.4 MEGA 8 串口驱动  55-58
    4.4.1 USART 初始化  55-56
    4.4.2 USART 数据传输  56-58
  4.5 CY6936 SPI 驱动  58-63
  4.6 本章小结  63-64
第五章 测试结果与分析  64-66
  5.1 测试结果  64
  5.2 分析与处理  64-66
第六章 总结与展望  66-68
  6.1 总结  66
  6.2 展望  66-68
致谢  68-69
参考文献  69-71

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 远动技术 > 远动化系统 > 远距离控制和信号、远距离控制和信号系统
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