基于433MHZ的无线数据传输系统设计与实现

发布时间：2017-05-25 22:08

  本文关键词：基于433MHZ的无线数据传输系统设计与实现，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：作为有线通信的补充和发展,无线通信系统在市场上多元化的呈现方式得到了迅猛的发展,已经悄无声息的走进了家家户户,其广泛的市场运用促进我们进入信息化智能化阶段的生活。同时,传统的家电抽油烟机简单的抽走油烟的功能已经远远无法满足人们方便快捷的生活需求。这里将无线控制及自组网技术引入家庭抽油烟机系统当中,设计了基于433MHZ的无线数据传输系统。本文首先针对课题进行研究后选择合适的研究方案和合理的软硬件电路设计。硬件电路包括电流检测电路,射频通信电路,功率放大电路,无线控制电路,GPRS网络模块电路。软件设计包括节点软件设计,基站软件设计和服务器软件设计3个部分,软件主要应用Altium Designer进行PCB板制作,运用嵌入式开发工具进行无线技术编程,运用ASP.NET技术进行网页设计。系统借鉴ZIGBEE星形网络拓扑结构下的入网协议理论,在组网过程中结合系统自身功能需求设计一套稳定的433MHZ组网协议,将其嵌入到TI公司生产的低功耗单片机MSP430当中,射频芯片采用TI公司生产的CC1100芯片,节点处数据从用户家里发射出去,基站处在楼顶接收并处理数据。基站处采用32位基于ARM核心的微控制器STM32,高速时钟处理应答信号和数据信号使接收过程有条不紊的进行,STM32同时控制GPRS模块将数据上传到云端,达到了数据透明传输的效果。网页设计是采用的动态网页技术,通过动态获取数据库数据来刷新显示基站ID、在线节点ID、开关信号统计结果、楼顶风机档位、故障节点ID、系统安装地址、系统安装时间等。本设计实现了数据之间传输无线化,大大提高了工作效率,实现了家庭用户数据的可视化采集,具有安装简单,使用方便和适用性强等特点,在智能家电设计中运用广泛。
【关键词】：433MHZ 无线自组网 智能家电 射频通信
【学位授予单位】：华中师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN919.3
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 第一章 绪论11-17
• 1.1 选题背景及意义11
• 1.2 国内外智能家居发展情况11-12
• 1.2.1 国外智能家居发展情况12
• 1.2.2 国内智能家居发展情况12
• 1.3 本文主要研究的工作12-17
• 1.3.1 研究目标12-13
• 1.3.2 研究内容13-15
• 1.3.3 拟解决的关键问题15-17
• 第二章 433MHZ无线数据传输系统总体设计方案17-30
• 2.1 433MHZ的无线数据传输系统的组成框架及原理17-20
• 2.1.1 433MHZ无线网络节点17-18
• 2.1.2 433MHZ无线网络基站18-19
• 2.1.3 数据存储中心19-20
• 2.2 系统运用的关键技术20-23
• 2.2.1 星型网络拓补结构20-21
• 2.2.2 CSMA-CA和时隙化CSMA-CA技术21
• 2.2.3 SPI接口通信方式21-22
• 2.2.4 类TCP组网协议22-23
• 2.2.5 AT指令23
• 2.3 基于433MHZ无线可靠传输网络模型与其他网络模型的比较23-27
• 2.3.1 ZigBee技术26
• 2.3.2 基于433MHZ频段的无线网络传输26-27
• 2.4 可行性分析27-28
• 2.5 硬件与软件环境28
• 2.6 系统概要设计28-30
• 2.6.1 系统功能设计28-29
• 2.6.2 系统结构设计29-30
• 第三章 433MHZ无线数据传输系统硬件设计方案30-40
• 3.1 基于433MHZ频段的无线可靠传输模块硬件详细设计30-37
• 3.1.1 传感器采集电路详细设计30
• 3.1.2 止回阀检车电路详细设计30-31
• 3.1.3 射频通信电路详细设计31-34
• 3.1.4 射频通信电路详细设计34-37
• 3.2 GPRS模块电路详细设计37-38
• 3.3 节点硬件电路详细设计38-39
• 3.4 基站硬件电路详细设计39-40
• 第四章 433MHZ无线数据传输系统软件设计方案40-49
• 4.1 433MHZ无线网络节点部分软件详细设计40-44
• 4.1.1 节点CC1100通信模块的数据报文协议设计40-41
• 4.1.2 简单概念设计41
• 4.1.3 节点心跳包设计41
• 4.1.4 节点433MHZ组网协议设计41-44
• 4.2 433MHZ无线网络节点部分软件详细设计44-49
• 4.2.1 无线网络通信协议对比44-45
• 4.2.2 基于SOCKET套接字的无线网络编程设计45-46
• 4.2.3 433MHZ无线网络服务器部分软件详细设计46-49
• 第五章 测试与总结49-54
• 5.1 单元测试49-53
• 5.1.1 电流检测模块测试49
• 5.1.2 433MHZ通信模块测试49
• 5.1.3 GPRS通信模块测试49-52
• 5.1.4 网页功能测试52-53
• 5.2 系统测试53
• 5.3 本章总结53-54
• 第六章 总结与展望54-56
• 参考文献56-60
• 致谢60

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前5条

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中国硕士学位论文全文数据库 前2条

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本文编号：395151