太原工业学院
毕业设计开题报告
学 生 姓 名： 系 部： 专 业：
薛鹏
学 号： 电子工程系 通信工程
122027307
题 目： 2 .4 G 无线文件传输系统的设计与实现 指导教师: 吴赛燕（讲师）
2015年03月03日
毕业设计开题报告
一．研究目的及意义 在众多国外著名半导体厂商花巨资投入蓝牙芯片和技术的研发中时 ,由于技术不能完全统一 ,实现相对复杂 ,成本难以降低等原因 ,蓝牙技术在国内的应用还非常少 ,而短距离无线数据传输又有着巨大的商机。在这些转移的过程所用到的工具中，有的是USB 数据线，也有的是通过网线或者 wifi 无线等等。以上的介绍是较为常用的解决方案，都各有优点和缺点，本文为了有效规避现有传输方案的缺点，同时达到很好的拓展性和广泛的应用。将在针对此应用的基础上选择 2.4G 无线传输技术，设计一套基于 Nrf2401 和AT89C51RB2组成的 2.4G 无线文件传输系统的解决方案。2.4G无线文件传输系统通过利用ISM频段2.4GHz的无线频率，将大文件数据拆包成若干个无线数据包，从一个终端快速、准确地传输到另一终端。设计将采用当前较为流行的 Nordic 公司 2.4G芯Nrf2401 和基于Arm CortexM3内核的AT89C51RB2作为控制平台的组合方 式，实现了一个无线文件传输系统的解决方案，同时设计了一个简洁高效又能确保数据正确率的短距离无线文件传输协议，最终完成软件的设计和硬件的实现。 二．国内外研究进展 2.4G 无线技术是近年来新兴的无线传输技术，其频段处于 2.405GHz- 2.485GHz （科学、医药、农业）之间，该频段在大多数国家免授权、免费使用，因此具有很强的实际应用价值和广泛应用前景。如今，越来越多的 2.4GHz 无线产品进入了我们的生活，如蓝牙、无线上网和无线键盘鼠标等，这些产品极大地方便了我们的生活。Nordic公司最近推出的 nRF2401 芯片 ,把无线数传的工作频率提升到 2. 4GH ISM 免许可证频段。使用户迅速进入与世界同步的无线设计领域 ,最大限度的缩短了设计及生产时间 ,并且从一开始就拥有完美的性能 ,可以替代蓝牙技术。笔者利用该芯片结合 TI的 Codec TLV320A IC26 和DSP C5409 等芯片 ,设计实现了一套集数字音频采集、播放和无线数据传输系统。并在该系统上具体完成一套高保真无线数字 MIC 会议系统的解决方案。爱立信在1994年开始研究一种能使手机与其附件（如耳机）之间互相通信的无线模块，4年后，爱立信、诺基亚、IBM等公司共同推出了蓝牙技术，主要用于通信和信息设备的无线连接。蓝牙工作频率为2.4GHz，有效范围大约在10m半径内。
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作为一种电缆代替技术，它可把内嵌有蓝牙芯片的计算机、手机和多种便携通信终端互联起来，以约1Mb/s的速率相互传递数据，为其提供语音和数字接入服务，实现信息的自动交换和处理，并能方便的接入互联网，目前蓝牙开发的重点是多点链接，即一台设备同时与多台（最多7台）设备互联。今后，市场上不同的厂商的蓝牙产品能够相互联通。蓝牙技术的应用主要又以下3类： 1）语音/数据接入是指将一台计算机通过安全的无线链路连接到通信设备上，完成与广域网的链接， 2）外围设备互联是指将各种设备通过蓝牙链路链接到主机上。 3）个人局域网主要用于个人网络与信息的共享与交换。 三．本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段（途径） 要解决的问题： 采用Nordic公司2.4G芯片Nrf2401与基于ArmCortexM3的AT89C51RB2开发板作为 为MCU控制平台组合方式，实现一个无线文件传输系统的解决方案，同时设计出一个简洁 洁高效的短距离无线文件传输协议。 拟采用的研究手段： 1.分析无线抄表等系统的要求，即通信距离在10米左右，具有无线抄表的功能和数据通信的功能 ，并且能同时传输和接收。 2.基于前面的需求分析，设计出一个点对点的数据传输系统，画出系统的构成框图 并分析其工作原理，需要比较几种短距离无线数据通信技术的特点，使用Nordic公司 的nRF2401芯片和ATMEL公司的单片机AT89C51RB2。nRF2401及一些外围原件组成其无 线收发模块，AT89C51RB2为其控制模块，掌握主要芯片的结构和原理，并对硬件系统的 各个组成部分分别进行分析，了解nRF2401的配置，掌握CRC码的原理，及弄清楚AT89 C51RB2和Nrf2401之间的SPI接口。通过网上查阅文献与个人编写完成单片机和Nrf2401 的程序设计,并用硬件做出相应的可以进行无线传输的实物。
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四．工作进度安排 1 2 3 4 5 设计各阶段名称 阅读与相关的文献，提出方案，完成开题报告 查询资料，确定设计方案 元器件选型，系统设计硬件电路，编写软件 调试阶段 进一步完善，撰写论文 起 止 日 期 2015年3月02日~3月15日 2015年3月16日~3月22日 2015年3月23日~4月05日 2015年4月06日~4月19日 2015年4月19日~6月20日 五.主要参考文献 [1]王秀梅, 刘乃安. 低功耗2.4GHz无线通信系统的设计与实现[J]. 中国数据通信, 2004(11):64-66. [2]王永虹, 徐炜, 郝立平. STM32系列ARM Cortex-M3微控制器原理与实践[M]. 北京航空航天大学出版社, 2008. [3]时志云, 盖建平, 王代华,等. 新型高速无线射频器件nRF24L01及其应用[J]. 电子设计工程, 2007(8):42-44.
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