基于NRF24L01的数据传输系统设计

方案的比较

方案一：采用通用的51单片机作为主控制器，完成数据处理，显示器使用LCD1602，传感器使用MMA7361。由于51单片机的ROM和RAM都非常小，考虑到本系统将需要大量的数据处理及显示，需要占用大量的ROM资源，用51单片机去实现本系统将需外扩RAM和ROM，实现起来相当麻烦，硬件电路将变得复杂。且本系统需要用到A/D转换器，使用51单片机就需要另外扩展一片A/D芯片，电路设计变得更加复杂，从而引发故障率高、成本高。基于整个系统超低功耗和运算速度的要求，51单片机显然不能满足。

方案二：采用MC9S12XS128飞思卡尔单片机作为主控制器芯片，它具有丰富的资源，且RAM、ROM空间大，片子内部含有AD转换器，超强抗干扰性，但是使用复杂，关键是价格昂贵，资源浪费率大，并且软件程序的设计比较复杂。

方案三：采用STC12C5A60S2单片机作为主控制器， STC12C5A60S2性能高于51系列单片机，它的内部集成有A/D转换器，运行速度快，且有足够的内部存储空间，程序设计简单。综合以上分析，本系统采用方案三作为本次设计的核心控制芯片。

2 系统硬件方案设计

本系统的主要模块包括两个手持设备，设备1为采集发射器，设备2为信号接收显示装置。其中设备1由4大部分组成：核心控制模块、数据检测模块、无线发射模块、数据显示模块；其设备2由4大部分组成：核心控制模块、数据检测模块、无线接收模块、数据显示模块。

本系统中的数据检测模块采用了三轴加速度传感器MMA7361，核心控制模块采用STC12c5A单片机，它带有AD转换功能，采集数据的经处理后由NRF24L01模块进行发送显示器LCD1602，并经显示器LCD1602显示；接收端采用另一片STC12c5A单片机，以及另一片NRF24L01作为信号接收，数据经由单片机处理后，经由彩屏LCD12864进行显示。

3 软件设计（见图1、图2）

4 实验测试

这样采用半双工通信方式完成了数据的发与收的工作，并通过两端显示信息对比，确定传输信息的准确性，通过改变手持发射设备1的方向位置，改变数据，对比显示结果，实验表明本系统可以实现短距离的无线数据可靠、稳定传输。

参考文献

[1]王昌俊.基于MSP430单片机的搏击训练器设计与实现[D].曲阜师范大学，2010.

[2]杨帅，孙慎言.单片机在机器人运动控制中的应用研究[J].科技致富向导，2010.