1. 研究目的与意义
Wi-Fi技术( wireless fidelity 无线保真)是一种可以将个人电脑、手持设备(如pad、手机)等终端以无线方式互相连接的技术。目前随着个人移动设备的普及,已经深入的融入了我们的生活,在家里、餐厅、公司、学校、机场等等。它几乎覆盖了我们的生活范围。我们通过手机,笔记本电脑接收信号上网以达到或满足我们的生活需求。它极大地方便了我们的生活。由于Wi-Fi技术具有近距离、高速传输的特点,可以适用于图像视频等领域的使用和开发。利用单片机控制Wi-Fi模块进行数据的传输在实际应用领域也有广泛的前景。因此改进现有的家用Wi-Fi路由器就很有意义,可以提高人们的生活质量以及满意程度。
现今的Wi-Fi是以单片机进行控制运作的,通过单片机的软硬件控制来满足Wi-Fi的信号范围和强度以及速率,此外还能进行加密以保证网络安全。因此开发基于单片机控制的WIFI无线传输系统对于提升人们的生活品质有重要意义。
2. 课题关键问题和重难点
在设计单片机控制的Wi-Fi无线传输系统时我遇到的关键问题就是首先要根据系统的需求选择合适的无线数据传输模块,在这些模块中单片机的选择有:AT89CXX系列单片机,C8051F系列单片机,AT89SXX系列单片机。WiFi模块的选择有:NRF2401、TLG10UA03、cc1100、NRF905、TLN13UA06 。在这些模块中我选择了AT89S51单片机和TLN13UA06无线模块它们相较于别的几个系列有更好的兼容性和更强的性能。其次便是硬件模块与软件系统模块的设计与搭建,这是整个设计的重中之重。
遇到的难点不是很多,主要是由于初次接触对芯片不太了解芯片构造,导致硬件模块的设计与搭建还有软件系统模块的搭建与实现需要花时间熟悉,此外单片机与Wi-Fi模块的运作结合原理与方法,使单片机和Wi-Fi模块组成一个系统,需要设计外围电路及接口电路以达到利用单片机控制Wi-Fi相关功能的目的。
3. 国内外研究现状(文献综述)
什么是Wi-Fi?
Wi-Fi(Wireless Fidelity),即无线保真,是一种可以将个人电脑、手持设备(如pad、手机)等终端以无线方式互相连接的技术,事实上它是一个高频无线电信号。该技术使用的是2.4GHz还有5GHz附近的频段,该频段目前尚属没用许可的无线频段。无线保真是一个无线网络通信技术的品牌,由Wi-Fi联盟所持有。目的是改善基于IEEE 802.11标准的无线网路产品之间的互通性。其目前可使用的标准有两个,分别是IEEE802.11a和IEEE802.11b。有人把使用IEEE 802.11系列协议的局域网就称为无线保真。甚至把无线保真等同于无线网际网路(Wi-Fi是WLAN的重要组成部分)。关于"Wi-Fi"这个缩写词的发音,根据英文标准韦伯斯特 词典的读音注释,标准发音为/wai-fai/因为Wi-Fi这个单词是两个单词组成的,所以书写形式最好为Wi-Fi。
回顾Wi-Fi的发展历史:
4. 研究方案
设计方案是确定设计任务--设计基于单片机控制的无线Wi-Fi数据传输模块系统。
首先选定 所需器件AT89S51单片机 和TLN13UA06。然后是主要的总体方案设计,其包含了单片机控制模块,Wi-Fi模块串口模块,还有人机交互模块。与之关联的是硬件设计,包括了:外围电路设计,单片机控制Wi-Fi模块设计,串口接口设计,人机交互模块设计。
最后就是硬件设计的实现,完成硬件部分后就开始软件设计的编写,它的功能如下:模块初始化人机界面控制发送数据接收数据。软件设计完成后要综合软硬件以达到数据实现单片机的无线数据传输功能的实现。
5. 工作计划
第一周~第二周:系统分析与设计,完成开题报告。查阅资料文献将相关知识整理出来。
第三周~第四周:完善资料储备并设计总纲。再详细设计。挑选好单片机和Wi-Fi模块。学习Wi-Fi技术及相关协议的知识。购买单片机和模块。
第五周~第六周:掌握Wi-Fi技术及相关协议的知识。用C语言编写控制软件。硬件模块(发射和接受)的设计,外接电路的设计。
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