自動化畢業(yè)論文開題報告范例

自動化畢業(yè)論文開題報告范例題目：2.4G數據通訊模塊設計

一、選題的背景與意義：

大家所謂的2.4G無線技術，其頻段處于2.405GHz-2.485GHz(科學、醫(yī)藥、農業(yè))之間。所以簡稱為2.4G無線技術。這個頻段里是國際規(guī)定的免費頻段，是不需要向國際相關組織繳納任何費用的。這就為2.4G無線技術可進展性供應了必要的有利條件。而且2.4G無線技術不同于之前的27MHz無線技術，它的工作方式是全雙工模式傳輸，在抗干擾性能上要比27MHz有著肯定的優(yōu)勢。這個優(yōu)勢打算了它的超強抗干擾性以及最大可達10米的傳輸距離。此外2.4G無線技術還擁有理論上2M的數據傳輸速率，比藍牙的1M理論傳輸速率提高了一倍。這就為以后的應用層提高了牢靠的保障。綜合2.4G、藍牙以及27MHz這三種常用的無線傳輸技術，2.4G有著自己獨到的優(yōu)勢所在。相比藍牙它的產品制造成本更低，供應的數據傳輸速率更高。相比同樣免費的27MHz無線技術它的抗干擾性、最大傳輸距離以及功耗都遠遠超出。

2.4G無線鍵鼠套裝已經消失有一段時間了，而且始終穩(wěn)定占據著中低端無線鍵鼠的市場。藍牙目前還是被作為高端無線技術應用在鍵鼠之上。市場份額相對較少但是卻不行或缺，由于藍牙有本身相對開放的連接協議。而不是2.4G無線的通過兌碼實現的點對點連接。不過，由于鍵鼠的身份比較特別，一臺電腦一套鍵鼠已經足以應付。不像PSP或是手機那樣本身就是一個載體可以利用藍牙的點對面功能收發(fā)數據，這就打算了2.4G無線技術在鍵鼠產品上是將來的進展趨勢所在。

既然是將來的進展趨勢，被用戶廣泛應用是時間遲早的問題。講究便攜、抗干擾、以及傳輸距離的HTPC用戶恰好和2.4G無線技術的諸多特點相融合。如今許多知名的鍵鼠廠商已經把將來的無線技術產品進展方向對準了2.4G。有了大的廠商帶動，信任越來越多的用戶會對2.4G無線鍵鼠產品產生深厚的愛好。

通過我們始終以來對市場中大部分品牌的資料收集，基本目前市場中的2.4G無線鍵鼠產品所用到的無線收發(fā)模塊都是NRF24L01芯片，此款芯片出自挪威聞名IC芯片公司Nordic。

nRF24L01是單片射頻收發(fā)芯片，工作于2.4～2.5GHzISM頻段。工作電壓為1.9～3.6V，有多達125個頻道可供選擇?？赏ㄟ^SPI寫入數據，最高可達10Mb/s，數據傳輸率最快可達2Mb/s，并且有自動應答和自動再放射功能。和上一代nRF2401相比，nRF24L01數據傳輸率更快，數據寫入速度更高，內嵌的功能更完備。芯片能耗特別低，以-6dBm的功率放射時，工作電流只有9mA，接收時工作電流只有12.3mA，多種低功率工作模式(掉電模式和空閑模式)使節(jié)能設計更便利。這就不難發(fā)覺為什么絕大部分甚至微軟、羅技這樣的知名鍵鼠企業(yè)都普遍采納NRF24L01芯片作為收發(fā)芯片的緣由。

二、討論的基本內容與擬解決的主要問題：

LT8900是一款高集成度的2.4GHZ的無線收發(fā)芯片，片上集成放射機，接收機，頻率綜合器，GFSK調制解調器。放射機支持功率可調，接收機采納數字擴展通信機制，在簡單環(huán)境和強干擾條件下，可以達到優(yōu)良的收發(fā)性能。外圍電路簡潔，只需搭配MCU以及少數外圍被動器件。LT8900傳輸GFSK信號，放射功率約為2dBm，最大可以到6dBm。接收機采納低中頻結構，接收靈敏度可以達到-87dBm。數字信道能量檢測可以隨時監(jiān)控信道質量。

片上的'放射接收FIFO寄存器可以和MCU進行通信，存儲數據，然后以1Mbps數據率在空中傳輸。它內置了CRC，FEC，auto-ack和重傳機制，可以大大簡化系統設計并優(yōu)化性能。

數字基帶支持4線SPI和2線I2C接口，此外還有Reset，Pkt_flag,Fifo_flag三個數字接口。

為了提高電池使用壽命，芯片在各個環(huán)節(jié)都降低功耗，芯片最低工作電壓可以到2.2V，在保持寄存器值條件下，最低電流為1uA。

芯片有QFN244*4mm和SSOP16封裝，都符合RoHS標準。

模塊必需用信號調制才能正常工作，常見的固定碼編碼器件如PT2262/2272，只要直接連接即可，特別簡潔，由于是專用編碼芯片，所以效果很好傳輸距離很遠。

模塊協作單片機來實現數據通訊時有肯定的技巧：

1、合理的通訊速率

數據模塊的最大傳輸數據速率為9.6KBs，一般掌握在2.5k左右，過高的數據速率會降低接收靈敏度及增大誤碼率甚至根本無法工作。

2、合理的信息碼格式

單片機和模塊工作時，通常自己定義傳輸協議，不論用何種調制方式，所要傳遞的信息碼格式都很重要，它將直接影響到數據的牢靠收發(fā)。

3、單片機對接收模塊的干擾

單片機模擬2262時一般都很正常，然而單片機模擬2272解碼時通常會發(fā)覺遙控距離縮短許多，這是由于單片機的時鐘頻率的倍頻都會對接收模塊產生干擾，51系列的單片機電磁干擾比較大，2051略微小一些，PIC系列的比較小，我們需要采納一些抗干擾措施來減小干擾。比如單片機和遙控接收電路分別用兩個5伏電源供電，將接收板單獨用一個78L05供電，單片機的時鐘區(qū)遠離接收模塊，降低單片機的工作頻率，中間加入屏蔽等。

接收模塊和51系列單片機接口時最好做一個隔離電路，能較好地遏制單片機對接收模塊的電磁干擾。

接收模塊工作時一般輸出的是高電平脈沖，不是直流電平，所以不能用萬用表測試，調試時可用一個發(fā)光二極管串接一個3K的電阻來監(jiān)測模塊的輸出狀態(tài)。

無線數據模塊和PT2262/PT2272等專用編解碼芯片使用時，連接很簡潔只要直接連接即可，傳輸距離比較抱負，一般能達到600米以上，假如和單片機或者微機協作使用時，會受到單片機或者微機的時鐘干擾，造成傳輸距離明顯下降，一般有用距離在200米以內。

三、討論的方法與技術路線：

1.查閱資料，在圖書館和網上查閱相關資料，了解本課題所涉及的相關內容，記錄有用的文獻資料。

2.運用軟件Protel繪制電路圖，運用keiluvision進行程序的設計。

3.使用電烙鐵和焊錫進行實物焊接。

4.給模塊接上直流穩(wěn)壓電源進行調試，由于本課題所做模塊為遙控器的主要組成部分，所以信號輸入是使用開發(fā)板進行模擬信號輸入，信號接收裝置接收信號并顯示，以此推斷此模塊是否實現功能。

四、討論的總體支配與進度：

1.20XX年3月14日，開題答辯

2.20XX年