無線射頻收發系統憑借其高效、穩定、低功耗的特性,在現代通信領域中扮演著重要角色。本課程設計旨在開發一個基于單片機的無線射頻收發系統,通過硬件設計與軟件編程的結合,實現數據的無線傳輸與接收功能。系統選用常見的單片機作為核心控制器,配合射頻模塊(如nRF24L01或CC1101),完成了從數據采集、編碼調制到無線發送與接收、解碼顯示的全過程。
在硬件設計方面,系統主要包括單片機最小系統、射頻收發模塊、電源管理單元以及外圍接口(如按鍵、LCD顯示屏等)。單片機負責控制射頻模塊的工作模式,處理發送與接收的數據,并通過串口或其他通信協議與上位機或其他設備交互。射頻模塊則負責在特定頻段(如2.4GHz或433MHz)進行信號的調制與解調,確保數據傳輸的可靠性。電源部分采用穩壓電路,為系統提供穩定的工作電壓,同時考慮低功耗設計以延長設備使用時間。
軟件設計部分采用C語言編程,實現了數據的打包、發送、接收與錯誤校驗。程序流程包括初始化單片機與射頻模塊、設置通信信道與地址、數據發送與接收中斷處理等。為了提高系統的抗干擾能力,還引入了CRC校驗或重傳機制,確保在復雜環境下數據傳輸的準確性。通過串口調試助手或自定義的上位機軟件,可以實時監控系統的通信狀態,便于調試與優化。
系統測試結果表明,本設計能夠在短距離(如50米內)實現穩定、低誤碼率的數據傳輸,適用于智能家居、物聯網節點、遠程監控等場景。未來,可通過增加加密算法、多節點組網功能或集成傳感器模塊,進一步擴展系統的應用范圍。本課程設計不僅鞏固了單片機與無線通信的理論知識,還提升了學生在嵌入式系統開發中的實踐能力。