usb的无线数据接收器设计(附件)
21世纪电子技术飞速发展，造就了PC机接口种类愈加多样的景象，这样也就使得PC机与类似鼠标等外围设备的连接也愈加灵活。如今，根据很多场合的实际需要，对电脑进行远距离无线鼠标操作成为可能。而USB接口拥有众多的突出优点，这使得设计一个基于USB的无线数据接收系统意义非比寻常。本课题利用单片机STC89C52、USB芯片CH375和无线收发芯片nRF24L01设计了一个具有无线数据接收功能的系统。具体是由RF发送端传输的数据被RF接收端收到后，通过单片机对其进行读取。读取后再通过单片机来控制芯片CH375，从而把数据转为符合USB协议规定的数据包发送至PC机。这样，整个系统就完成了一个数据包的数据传输过程。此系统具有操作简单、响应速度快等优点。关键词 USB，单片机，无线传输，CH375
目 录
1 绪论1
1.1 课题研究背景1
1.2 国内外研究现状2
1.3 主要研究内容2
2 基于USB的无线数据接收器系统总体设计3
2.1 设计要求3
2.2 总体方案设计3
2.3 各个模块的芯片选型3
3 基于USB的无线数据接收器系统硬件设计8
3.1 电源模块设计8
3.2 单片机模块设计10
3.3 USB接口芯片模块设计12
3.4 无线接收模块设计15
4 基于USB的无线数据接收器系统软件设计16
4.1 程序设计流程16
4.2 无线接收模块的程序介绍18
4.3 USB接口模块的程序介绍20
5 系统调试23
5.1 系统调试方法23
5.2 系统整体测试结果23
结论26
致谢27
参考文献28
附录A 电路原理图29
附录B 源程序30 1 绪论
1．1 课题研究背景
21世纪电子技术飞速发展，造就了PC机接口种类愈加多样的景象。这样也就使得PC机与类似鼠标等外围设备的连接也愈加灵活。但是有一点渐渐开始引起人们的关注，依 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
靠线缆连接外围设备与PC机几乎成为当前的主流途径。鉴于此，要想保证PC机实现更加多样的功能，更多的线缆连接是不可避免的，显然这给PC机的使用便捷带来了一定的挑战，同时其美观程度也受到相应的影响。故设计一种无线接收器便成为人们需要迫切解决的问题，实现PC机外设与PC机之间的无线连接、传输显得相当有意义。
在接口的大家族中：PS/2接口、VGA（视频图形阵列）接口、SATA（串行ATA）接口、IDE（电子集成驱动器）接口、SCSI（小型计算机系统接口）接口等类型串、并行口各具特色，应用不一。作为数据传输接口的USB接口表现分外抢眼，在移动设备、数据存储传输等领域扮演着举足轻重的角色。是为了解决不同生产商生产的设备不能在一个统一的开放体系下相互使用的问题，由Intel公司开发的USB架构应运而生，成功解决了这一由来已久的技术难题。USB全称通用串行总线，其接口扩充多个外围设备相当方便；数据传输时也可以实现同步和异步，协议显得相当灵活；不同PC机的结构和体系特点可以集于一身；作为一种标准接口，可以与许多新设备广泛结合。众多的优点使得USB接口成为了PC机上必备的外围接口之一。
通信是信息互联互通的必要手段。相较于传统通信技术，现代通信以光电技术为核心，极大的促进了通信技术的发展，给人们之间的交流提供了极大的便利。然而现代通信中的有线通信基础设施建设成本高，资源消耗严重，占用大量的空间，消耗众多的线缆，而且维护困难。因此，无线通信显得尤为重要。近年来，飞速进步的科技为无线通信技术发展注入了强劲动力，涌现出各种的无线数据传输标准，种类繁多，像Bluetooth(蓝牙)、WiFi(无线宽带)等等。
值得一提的是在无线通信技术的范畴里，RF(射频)通信有着不可或缺的地位。RF通信一般是通过RF通信模块来实现的。RF通信模块属于射频通信模块大家族中的一员，它是这样一种无线通信设备，可以直接通过发送和接收电磁波信号来完成通信。在电子设计中，RF通信模块的应用相当广泛。然而，可靠的RF电路对生产的过程要求分外精细，近乎苛刻，而产品的标准认证测试也是不可或缺的。因此，设计人员往往都会直接通过选择“预装”好的模块，以此降低成本。
值得说明的是，在中、低档的消费类应用中往往可以看到RF通信的身影，如停车场、无线报警系统、无线智能家居理系统等领域。
如今，根据很多场合的实际需要，对电脑进行远距离无线鼠标操作成为可能，如无线鼠标的应用就是一个现实的例证。正如前文所述的那样：USB接口拥有众多的突出优点，这使得设计一个基于USB的无线数据接收系统意义非比寻常，如果将该系统选择合适的场合进行应用，就会实现设备预想中的功能。由此预见，随着无线通信的发展，在越来越多的领域里将会使用该系统，原本PC机周围繁多的线缆也必将被简化甚至被逐渐替代。
1．2 国内外研究现状
在国外像欧美日等发达国家和地区，很早就着手了对USB无线数据接收器系统的相关研究。在20世纪80年代，经过前期投入了大量的人力物力进行研究后，取得了重要的技术突破，使研究工作有了重大进展。实现PC机与外围设备之间数据无线收发操作，国外的USB无线数据接收器系统的起着举足轻重的作用。
在我国，USB无线数据接收器系统起步不久，在一段时期内，可以说国外的产品占领的国内市场份额非常高。基于这种相当被动的境地，中国企业迎难而上，奋力而为。由国家和地方的科研院所、一些国营和民营企业等的辛勤付出，通过多次产品的更新换代，使得我国产品紧跟国际先进水平。在USB无线数据接收器系统的技术含量上，相较于国外产品，国产设备与之差距渐小，有些技术指标甚至已经超越。当然，取得成绩的同时也应该看到不足：规模化的生产刚起步，技术和经验相对欠缺。目前，国内的研究方向主要集中在传输速率和传输距离等方面。但有些设计容易受电磁干扰等周围诸多环境因素的影响。显然，研究开发一种新型的USB无线数据接收器设计相当有需求必要和市场前景。
1．3 主要研究内容
本课题利用单片机STC89C52、USB芯片CH375和无线收发芯片nRF24L01设计了一个具有无线数据接收功能的系统，其主要工作如下：
（1）设计一个合理的总体系统方案。
（2）了解单片机，USB芯片以及无线收发芯片的选型要求，完成本系统各部分元器件的选型。
目 录
1 绪论1
1.1 课题研究背景1
1.2 国内外研究现状2
1.3 主要研究内容2
2 基于USB的无线数据接收器系统总体设计3
2.1 设计要求3
2.2 总体方案设计3
2.3 各个模块的芯片选型3
3 基于USB的无线数据接收器系统硬件设计8
3.1 电源模块设计8
3.2 单片机模块设计10
3.3 USB接口芯片模块设计12
3.4 无线接收模块设计15
4 基于USB的无线数据接收器系统软件设计16
4.1 程序设计流程16
4.2 无线接收模块的程序介绍18
4.3 USB接口模块的程序介绍20
5 系统调试23
5.1 系统调试方法23
5.2 系统整体测试结果23
结论26
致谢27
参考文献28
附录A 电路原理图29
附录B 源程序30 1 绪论
1．1 课题研究背景
21世纪电子技术飞速发展，造就了PC机接口种类愈加多样的景象。这样也就使得PC机与类似鼠标等外围设备的连接也愈加灵活。但是有一点渐渐开始引起人们的关注，依 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
靠线缆连接外围设备与PC机几乎成为当前的主流途径。鉴于此，要想保证PC机实现更加多样的功能，更多的线缆连接是不可避免的，显然这给PC机的使用便捷带来了一定的挑战，同时其美观程度也受到相应的影响。故设计一种无线接收器便成为人们需要迫切解决的问题，实现PC机外设与PC机之间的无线连接、传输显得相当有意义。
在接口的大家族中：PS/2接口、VGA（视频图形阵列）接口、SATA（串行ATA）接口、IDE（电子集成驱动器）接口、SCSI（小型计算机系统接口）接口等类型串、并行口各具特色，应用不一。作为数据传输接口的USB接口表现分外抢眼，在移动设备、数据存储传输等领域扮演着举足轻重的角色。是为了解决不同生产商生产的设备不能在一个统一的开放体系下相互使用的问题，由Intel公司开发的USB架构应运而生，成功解决了这一由来已久的技术难题。USB全称通用串行总线，其接口扩充多个外围设备相当方便；数据传输时也可以实现同步和异步，协议显得相当灵活；不同PC机的结构和体系特点可以集于一身；作为一种标准接口，可以与许多新设备广泛结合。众多的优点使得USB接口成为了PC机上必备的外围接口之一。
通信是信息互联互通的必要手段。相较于传统通信技术，现代通信以光电技术为核心，极大的促进了通信技术的发展，给人们之间的交流提供了极大的便利。然而现代通信中的有线通信基础设施建设成本高，资源消耗严重，占用大量的空间，消耗众多的线缆，而且维护困难。因此，无线通信显得尤为重要。近年来，飞速进步的科技为无线通信技术发展注入了强劲动力，涌现出各种的无线数据传输标准，种类繁多，像Bluetooth(蓝牙)、WiFi(无线宽带)等等。
值得一提的是在无线通信技术的范畴里，RF(射频)通信有着不可或缺的地位。RF通信一般是通过RF通信模块来实现的。RF通信模块属于射频通信模块大家族中的一员，它是这样一种无线通信设备，可以直接通过发送和接收电磁波信号来完成通信。在电子设计中，RF通信模块的应用相当广泛。然而，可靠的RF电路对生产的过程要求分外精细，近乎苛刻，而产品的标准认证测试也是不可或缺的。因此，设计人员往往都会直接通过选择“预装”好的模块，以此降低成本。
值得说明的是，在中、低档的消费类应用中往往可以看到RF通信的身影，如停车场、无线报警系统、无线智能家居理系统等领域。
如今，根据很多场合的实际需要，对电脑进行远距离无线鼠标操作成为可能，如无线鼠标的应用就是一个现实的例证。正如前文所述的那样：USB接口拥有众多的突出优点，这使得设计一个基于USB的无线数据接收系统意义非比寻常，如果将该系统选择合适的场合进行应用，就会实现设备预想中的功能。由此预见，随着无线通信的发展，在越来越多的领域里将会使用该系统，原本PC机周围繁多的线缆也必将被简化甚至被逐渐替代。
1．2 国内外研究现状
在国外像欧美日等发达国家和地区，很早就着手了对USB无线数据接收器系统的相关研究。在20世纪80年代，经过前期投入了大量的人力物力进行研究后，取得了重要的技术突破，使研究工作有了重大进展。实现PC机与外围设备之间数据无线收发操作，国外的USB无线数据接收器系统的起着举足轻重的作用。
在我国，USB无线数据接收器系统起步不久，在一段时期内，可以说国外的产品占领的国内市场份额非常高。基于这种相当被动的境地，中国企业迎难而上，奋力而为。由国家和地方的科研院所、一些国营和民营企业等的辛勤付出，通过多次产品的更新换代，使得我国产品紧跟国际先进水平。在USB无线数据接收器系统的技术含量上，相较于国外产品，国产设备与之差距渐小，有些技术指标甚至已经超越。当然，取得成绩的同时也应该看到不足：规模化的生产刚起步，技术和经验相对欠缺。目前，国内的研究方向主要集中在传输速率和传输距离等方面。但有些设计容易受电磁干扰等周围诸多环境因素的影响。显然，研究开发一种新型的USB无线数据接收器设计相当有需求必要和市场前景。
1．3 主要研究内容
本课题利用单片机STC89C52、USB芯片CH375和无线收发芯片nRF24L01设计了一个具有无线数据接收功能的系统，其主要工作如下：
（1）设计一个合理的总体系统方案。
（2）了解单片机，USB芯片以及无线收发芯片的选型要求，完成本系统各部分元器件的选型。
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