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毕业论文短距离无线通信模块开发.doc
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毕业论文短距离无线通信模块开发.doc
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分类号:TP408 U D C:D10621-408-(2011)1019-0
密 级:公 开 编 号:2007101191
成 都 信 息 工 程 学 院
学 位 论 文
短距离无线通信模块开发
论 文 作 者 姓 名 :
申 请 学 位 专 业 :
通信工程
申 请 学 位 类 别 :
工学学士
指导教师姓名(职称):
论 文 提 交 日 期 :
2011 年 06 月 3 日
短距离无线通信模块开发
摘 要
目前移动通信发展很快。现有的 GMS/NCDMA 等技术正迅速地发展,第三
代移动通信系统(3G)也已经提上了日程,并很快投入商用。也些技术可以实现
远距离的通信。但是是人们也许没有注意到,在相距飓尺的地方同样也需要无线
通信。因此,低价位、底功耗、可替代电缆的无线数据通信被越来越多的需要。
本设计的目的主要实现较小区域内的无线通信,为选取最优技术本论文对目
前使用较广泛的蓝牙、 80 2 .11(Wi Fi)、ZIGBEE 和 Ir DA 技术分别进行了阐
述和比较 ,比较了他们技术上的异同点 ,讨论了在选择、使用这些技术时应注意
的问题 ,通过方案对比,考虑到 ZIGBEE 具有功耗低、成本低、网络容量大、
时延短、数据安全、工作频段灵活、网络的自组织、自愈能力强、通信可靠等优
点,最终选择 ZIGBEE 方式,本模块是以 CC2430 芯片为核心,经过实际验证,
该无线模块实现了无线通信的功能,达到了预期的效果。
关键词:短距离无线通信;ZIGBEE;CC2430;IEEE 802.15.4 标准
Short-range wireless communication module development
Abstract
The current mobile communication develops very quickly. The existing
GMS/NCDMA technology are thriving, third generation mobile communication
system (3G) has also put on the agenda, and soon commercially available. Also some
technology can achieve long distance communication. But people may not notice, in
place of generally feet apart also need to wireless communications. Therefore, low
price, bottom power consumption and alternative cables wireless data communication
is more and more needs.
The purpose of this design within the small area mainly realize the wireless
communication, and to choose the optimal technical this paper used more widely
present bluetooth, 80 2. 11 (Wi Fi), zigbee and Ir DA technology is discussed and
compared respectively, compares the differences and similarities in their technology,
discussed in selecting, using these techniques problems should be paid attention to,
through the scheme contrast, considering zigbee with low power consumption, low
cost, network capacity, delay short, data security, flexible, network working band the
self-organizing, self-healing capability, communication and reliable, finally choosing
this module is zigbee way, CC2430 chips as the core, through actual verification, the
wireless module realized wireless communication function, achieve the expected
effect.
Key words: Short-range wireless communication; ZIGBEE; CC2430;
IEEE802.15.4.
目 录
论文总页数:31 页
1. 引言 ...................................................................................................................................................1
1.1. 本课题研究的意义...................................................................................................................1
1.2. 本课题的研究方法...................................................................................................................2
1.3. 论文安排...................................................................................................................................2
2. 短距离无线通信模块总体设计 .......................................................................................................2
2.1. 几种常用的无线技术标准及对比...........................................................................................2
2.1.1. 蓝牙简介..........................................................................................................................3
2.1.2. 802.11(Wi-Fi)...................................................................................................................3
2.1.3. IrDA .................................................................................................................................4
2.1.4. ZIGBEE............................................................................................................................5
2.2. 四种主要的 ZIGBEE 实现方案...............................................................................................6
2.2.1. MCU 和 RF 收发器分离的双芯片方案.........................................................................6
2.2.2. 集成 RF 和 MCU 的单芯片方案....................................................................................6
2.2.3. 基于 FPGA 的方案..........................................................................................................6
2.2.4. 自己设计收发电路方案..................................................................................................7
2.3. ZIGBEE 协议体系结构............................................................................................................7
2.3.1. IEEE 802.15.4 标准 .........................................................................................................7
2.3.2. ZIGBEE 协议栈...............................................................................................................8
2.3.3. 网络层关键技术..............................................................................................................8
2.4. 基于 ZIGBEE 的短距离通信模块的总体设计.......................................................................9
3. 硬件部分设计 ...................................................................................................................................9
3.1. CC2430 介绍..............................................................................................................................9
3.2. CC2430 无线模块最小系统设计............................................................................................13
3.2.1. 复位电路........................................................................................................................13
3.2.2. 串口通信电路................................................................................................................13
3.2.3. 时钟电路........................................................................................................................14
3.2.4. 电源管理电路................................................................................................................14
3.2.5. JTAG 接口电路及 I/0 电路...........................................................................................15
4. 硬件测试部分设计 .........................................................................................................................16
4.1. 串口电路测试.........................................................................................................................16
4.2. 两模块点对点通信测试.........................................................................................................17
5. 本次设计的不足及改进方式 .........................................................................................................20
结 论..................................................................................................................................................20
参考文献 .................................................................................................................................................20
致 谢..................................................................................................................................................21
声 明..................................................................................................................................................22
附 录................................................................................................................................................23
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