基于nrf24L01模块的双向无线数据传输的主控模块设计开题报告

1. 研究目的与意义

无线数据传输是当今通信领域中最为活跃的研究热点之一，虽然从20世纪60年代起无线通信已经成为研究的主题，但最近十余年才是这一领域研究蓬勃发展的时期。随着网路技术是一种允许电子设备连接到一个无线局域网（wlan）的技术。连接到无线局域网通常是有密码保护的；但也可是开放的，这样就允许任何及无线通信技术的飞速发展，短距离传输的有很多，例如蓝牙和wifi，它们都可以短距离传输，但是它们都只能进行单项传输。蓝牙：是一种无线技术标准，可实现固定设备、移动设备和楼宇个人域网之间的短距离数据交换（使用2.4—2.485ghz的ism波段的uhf无线电波）。蓝牙技术最初由电信巨头爱立信公司于1994年创制，当时是作为rs232数据线的替代方案。蓝牙可连接多个设备，克服了数据同步的难题。蓝牙技术联盟在全球拥有超过25,000家成员公司，它们分布在电信、计算机、网络、和消费电子等多重领域。wifi在wlan范围内的设备可以连接上。但是wifi信号也是由有线网提供的，比如家里的adsl，小区宽带等，只要接一个无线路由器，就可以把有线信号转换成wifi信号。国外很多发达国家城市里到处覆盖着由政府或大公司提供的wifi信号供居民使用，我国也有许多地方实施“无线城市”工程使这项技术得到推广。在4g牌照没有发放的试点城市，许多地方使用4g转wifi让市民试用。

短距离无线通信以其特有的抗干扰能力，高可靠性，安全性好，受地理条件限制少。安装简便灵活的优点，在许多领域都有广阔的应用前景。甚至在一些特殊的应用领了单片机不能采用有线数据通信，智能采用短距离的无线数据传输方式。目前无线数据通信应用越来越广泛：遥控遥测，无线抄表，门禁系统，身份识别，非接触rf智能卡，无线标签等等。凡是布线复杂或不允许布线的场合都希望通过无线方案来解决。短距离无线通信技术是信息科学的一个重要方面，近几年来随着计算机，信息处理与存储的技术的日益精湛，短距离无线通信技术也得到了迅速的发展。采用短距离无线通信技术来传输信息在现代社会是十分流行和重要的，它已经变成人们生活和工作的必需，社会发展的重要工具。

2. 研究内容和预期目标

研究内容：

本课题的主要任务是通过fpga主控单元对nrf24l01无线模块的控制，先发送数据指令给从属模块，发送完之后，再接收从属模块的数据信息。从而实现两个无线模块之间的双向数据传输功能。本课题的研究内容主要有以下几个重要方面：

①.理解究nrf24l01无线模块的组成结构及其基本的工作原理。

3. 研究的方法与步骤

一、研究方法：

本设计是基于nrf24l01的无线双向传输主控，主控单元采用fpga 通过spi接口与无线模块连接，fpga控制nrf24l01无线模块实现接口的发送和接收。数据输入主控单元后，通过nrf24l01无线模块将数据定点传输给从属模块（他人做），从属模块也可以通过无线模块将另一组数据传输给主控模块，这样来实现数据的双向传输，传输的数据采用lcd1602显示出来。程序设计采用verilog hdl语言，完成整个系统设计。最后，对整个设计进行调试，直到达到预期的目标。

二、研究步骤：

4. 参考文献

[1] alter公司.quartus ii getting started,1997

[2] alter公司.quartus ii handbook,2007

[3] 张默晗、张北、王天亮， 无线信号传输装置及传输方法，电子工业出版社，2010

5. 计划与进度安排

第 1周~第 3周：有针对性的学习课题相关资料,学习cpld/fpga的工作原理和主要性能,

掌握应用软件进行程序设计，设定实验方案，撰写开题报告。

第 4周~第 7周：初步编写试验程序，利用计算机中的电路仿真软件进行相关仿真工作。