基于USB的无线数据接收器

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1、第6章基于USB的无线数据接收器本章导读本章将介绍一种基于USB的无线数据接收器系统设计的全过程，其中包括了系统方案的设计和各模块芯片的选型、硬件的制作、软件程序的编写及系统的调试等4个完整的系统设计步骤。6.1设计任务书在系统开始设计之前，设计者需要了解本系统设计的目的、意义，有关的要求以及整个设计的时间安排，这样才能做到有目的有计划的完成系统设计。6.1.1设计的目的与意义设计的目的：根据无线RF和USB数据传输的特点，完成PC机与数据发生器之间的有效数据传输，能够完成数据发生器对PC机的无线鼠标操作功能。设计的意义：如今很多场合需要对电脑进行远距离无线操作和数据传

2、输。例如：无线打印机、无线鼠标、无线移动硬盘等。而USB接口具有热插拔、即插即用等特点，使用非常方便，所以设计一个基于USB接口的无线数据接收系统很有意义。并且只要将此系统应用于合适的场合，则会实现设备预想中的功能。由此可见，随着无线通信的发展，本系统的使用领域也将越来越广，PC机周围繁多的电缆线也将得到改观。6.1.2设计的要求1.完成硬件设计及制作并编写相关的软件程序。2.完成系统调试，使系统能正常工作。6.1设计任务书6.1.3设计及论文的时间安排第一部分阅读相关资料（2周）。第二部分设计系统的总体方案并完成芯片的选型工作（4周）。第三部分绘制PCB版图并完成元器

3、件的焊接（3周）。第四部分编制相应的软件程序（2周）。第五部分系统各部分分开调试以及系统总体联调（3周）。第六部分完成论文写作准备答辩（2周）。6.1.4摘要通信是信息交互的平台，传统的电缆通信存在着布线的困难，USB接口技术具有支持热插拔，即插即用等优点。因此本文设计了一种基于USB的无线链路系统，能将无线接收模块接收到的数据通过USB接口传送给PC机。本设计采用ADI公司的高性能单片机AduC845作为主控制器，实现了将无线收发芯片nRF2401接收到的数据通过USB芯片CH375转为具有USB协议的数据包并传输给PC机，对PC机进行操作。本论文对该系统的设计方案、

4、器件选择、设计过程和系统的设计调试等一系列过程做出了较为详细的说明。6.2引言本课题研究来源于生活，具有很大的实用性，下面将讲述本课题的研究背景以及本论文研究的主要内容。6.2.1研究背景随着电子技术的发展，PC机接口种类越来越丰富，能够连接的外围设备也越来越多，但是这些外围设备与PC机都是通过电缆线来连接的，因此，PC机要完成更多的功能、就需要用更多的电缆线与外围设备（如打印机、移动硬盘、音箱、手柄等）连接。这样对PC机使用方便程度及其美观度都有一定的影响。所以设计一种无线接收器，使PC机外设与PC机之间的连接仅需无线传输就能完成是非常有用的。USB接口易于扩充多个外

5、围设备；价格低廉，支持12M比特率的数据传输；对音频和压缩视频等实时数据传输充分支持；协议灵活，综合了同步和异步数据传输；兼容了不同设备的技术；综合了不同PC机的结构和体系特点；提供一个标准接口，广泛接纳各种设备；赋予PC机新的功能，使之可以接纳许多新设备。这些优点使USB接口成为了PC机上必备的外围接口之一。由于其可即插即用，使用非常方便，因此，综合考虑，设计一个基于USB接口的无线数据接收器具有很大的实用价值。6.2引言6.2.2本文研究的主要内容本课题利用单片机ADuC845、USB芯片CH375以及无线收发芯片nRF2401设计了一个具有无线数据接收功能的系统，

6、其主要工作有：设计一个合理的总体系统方案。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。完成PCB板的设计和各元器件的焊接。完成本系统软件的设计和编写。对每个模块分别进行调试，证明各部分系统设计的合理性与正确性。最后对整个系统完成总体调试，证明整个系统设计的正确性。6.3系统方案论证与芯片选型系统方案设计的是否恰当决定了整个系统的可实现性及其完成后的性能。为了可以高指标，高稳定的实现系统设计，就必须要对系统的设计方案进行权衡与综合，它既要考虑到使设计满足设计要求，又要考虑到系统的可行性和易行性。所以系统方案的论证显得尤为重要。本节首先介

7、绍本系统总体方案的设计，然后详细说明本系统中每个功能模块的设计方案。6.3.1总体方案设计基于USB接口的无线数据链路系统的总体方案设计如下图所示。该系统主要由PC机，USB芯片，单片机最小模块，射频接收端四个部分组成。当射频信号接收端接收到符合格式的有效数据包后，将通知单片机读取数据，单片机将数据通过USB接口芯片转换为符合USB协议规定的数据包然后送给PC机。这样，整个系统就完成了一个数据包的数据传输过程。6.3系统方案论证与芯片选型6.3.2各个模块方案论证及芯片选型1.单片机控制模块2.无线接收模块无线收发芯片的种类和数量很多，如