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自動化畢業論文開題報告範例

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開題報告是對學生位論文選題工作的論證和稽核,是高校生培養與管理的重要環節,以下是小編蒐集整理的自動化畢業論文開題報告範例,供大家閱讀參考。

自動化畢業論文開題報告範例

 題目2.4G資料通訊模組設計

一、選題的背景與意義:

大家所謂的2.4G無線技術,其頻段處於2.405GHz-2.485GHz(科學、醫藥、農業)之間。所以簡稱為2.4G無線技術。這個頻段裡是國際規定的免費頻段,是不需要向國際相關組織繳納任何費用的。這就為2.4G無線技術可發展性提供了必要的有利條件。而且2.4G無線技術不同於之前的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有著絕對的優勢。這個優勢決定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的資料傳輸速率,比藍芽的1M理論傳輸速率提高了一倍。這就為以後的應用層提高了可靠的保障。綜合2.4G、藍芽以及27MHz這三種常用的無線傳輸技術,2.4G有著自己獨到的優勢所在。相比藍芽它的產品製造成本更低,提供的資料傳輸速率更高。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無線鍵鼠套裝已經出現有一段時間了,而且一直穩定佔據著中低端無線鍵鼠的市場。藍芽目前還是被作為高階無線技術應用在鍵鼠之上。市場份額相對較少但是卻不可或缺,因為藍芽有本身相對開放的連線協議。而不是2.4G無線的通過兌碼實現的點對點連線。不過,因為鍵鼠的身份比較特殊,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芽的點對面功能收發資料,這就決定了2.4G無線技術在鍵鼠產品上是未來的發展趨勢所在。

既然是未來的發展趨勢,被使用者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使用者恰好和2.4G無線技術的諸多特點相融合。如今很多知名的鍵鼠廠商已經把未來的無線技術產品發展方向對準了2.4G。有了大的廠商帶動,相信越來越多的使用者會對2.4G無線鍵鼠產品產生濃厚的興趣。

通過我們一直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模組都是NRF24L01晶片,此款晶片出自挪威著名IC晶片公司Nordic。

nRF24L01是單片射頻收發晶片,工作於2.4~2.5 GHz ISM頻段。工作電壓為1.9~3.6 V,有多達125個頻道可供選擇。可通過SPI寫入資料,最高可達10 Mb/s,資料傳輸率最快可達2 Mb/s,並且有自動應答和自動再發射功能。和上一代nRF2401相比,nRF24L01資料傳輸率更快,資料寫入速度更高,內嵌的功能更完備。晶片能耗非常低,以-6 dBm的功率發射時,工作電流只有9 mA,接收時工作電流只有12.3 mA,多種低功率工作模式(掉電模式和空閒模式)使節能設計更方便。這就不難發現為什麼絕大部分甚至微軟、羅技這樣的知名鍵鼠企業都普遍採用NRF24L01晶片作為收發晶片的原因。

二、研究的基本內容與擬解決的主要問題:

LT8900是一款高整合度的2.4GHZ的無線收發晶片,片上整合發射機,接收機,頻率綜合器,GFSK調變解調器。發射機支援功率可調,接收機採用數字擴充套件通訊機制,在複雜環境和強幹擾條件下,可以達到優良的收發效能。外圍電路簡單,只需搭配MCU以及少數外圍被動器件。LT8900傳輸GFSK訊號,發射功率約為2dBm,最大可以到6dBm。接收機採用低中頻結構,接收靈敏度可以達到-87dBm。數字通道能量檢測可以隨時監控通道質量。

片上的'發射接收FIFO暫存器可以和MCU進行通訊,儲存資料,然後以1Mbps資料率在空中傳輸。它內建了CRC,FEC,auto-ack和重傳機制,可以大大簡化系統設計並優化效能。

數字基帶支援4線SPI和2線I2C介面,此外還有Reset,Pkt_flag, Fifo_flag三個數字介面。

為了提高電池使用壽命,晶片在各個環節都降低功耗,晶片最低工作電壓可以到2.2V,在保持暫存器值條件下,最低電流為1uA。

晶片有QFN24 4*4mm和SSOP16封裝,都符合RoHS標準。

模組必須用訊號調製才能正常工作,常見的固定碼編碼器件如PT2262/2272,只要直接連線即可,非常簡單,因為是專用編碼晶片,所以效果很好傳輸距離很遠。

模組配合微控制器來實現資料通訊時有一定的技巧:

1、合理的通訊速率

資料模組的最大傳輸資料速率為9.6KBs,一般控制在2.5k左右,過高的資料速率會降低接收靈敏度及增大誤位元速率甚至根本無法工作。

2、合理的資訊碼格式

微控制器和模組工作時,通常自己定義傳輸協議,不論用何種調製方式,所要傳遞的資訊碼格式都很重要,它將直接影響到資料的可靠收發。

3、微控制器對接收模組的干擾

微控制器模擬2262時一般都很正常,然而微控制器模擬2272解碼時通常會發現遙控距離縮短很多,這是因為微控制器的時鐘頻率的倍頻都會對接收模組產生干擾,51系列的微控制器電磁干擾比較大,2051稍微小一些,PIC系列的比較小,我們需要採用一些抗干擾措施來減小干擾。比如微控制器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,微控制器的時鐘區遠離接收模組,降低微控制器的工作頻率,中間加入遮蔽等。

接收模組和51系列微控制器介面時最好做一個隔離電路,能較好地遏制微控制器對接收模組的電磁干擾。

接收模組工作時一般輸出的是高電平脈衝,不是直流電平,所以不能用萬用表測試,除錯時可用一個發光二極體串接一個3K的電阻來監測模組的輸出狀態。

無線資料模組和PT2262/PT2272等專用編解碼晶片使用時,連線很簡單隻要直接連線即可,傳輸距離比較理想,一般能達到600米以上,如果和微控制器或者微機配合使用時,會受到微控制器或者微機的時鐘干擾,造成傳輸距離明顯下降,一般實用距離在200米以內。

三、研究的方法與技術路線:

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

2.運用軟體Protel繪製電路圖,運用keil uvision進行程式的設計。

3.使用電烙鐵和焊錫進行實物焊接。

4.給模組接上直流穩壓電源進行除錯,因為本課題所做模組為遙控器的主要組成部分,所以訊號輸入是使用開發板進行模擬訊號輸入,訊號接收裝置接收訊號並顯示,以此判斷此模組是否實現功能。

四、研究的總體安排與進度:

1.20XX年3月14日,開題答辯

2.20XX年3月15日至20XX年4月15日,確定畢業設計大綱,完成畢業設計初稿。

3.20XX年4月16日至20XX年4月25日,畢業設計中期檢查。

4.20XX年4月26日至20XX年5月17日,畢業設計答辯準備。

5.20XX年5月18日之後,畢業設計答辯

五、主要參考文獻:

[1] 夏華,無線通訊模組設計與物聯網應用開發,電子工業出版社, 2011.06

[2] 杜思深主編,無線資料通訊技術,電子工業出版社, 2011

[3] 孫學康, 劉勇,無線傳輸與接入技術,人民郵電出版社,2010.07

[4] 普羅科斯,數字通訊(第5版),電子工業出版社,2011.06