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基于单片机的WIFI无线传输模块设计
关键词: 无线模块;无线通信;单片机；
概念：该设计是基于单片机控制的WIFI无线传输模块，可以实现WIFI模块之间的点通信。该设计包括硬件原理图和无线传输过程，描述了基于单片机的WIFI无线传输原理，由于它具有快速、稳定等优点，所以其应用前景较为广阔。本文实现了基于WIFI模块的无线传输模块电路。对主要的通信流图进行了详细的描述。
介绍：随着网络和通信技术的飞速发展，对无线通信的需求日益增长，造就了许多无线通信协议。WIFI由“无线以太网兼容联盟”(无线以太网兼容联盟，WECA)组成，由行业术语组织发布，中文翻译为“WIFI”。它是一种短距离无线传输技术，无线电信号可以支持几百英尺范围内的互联网接入。
WIFI的商业化应用规模在世界上取得了引人瞩目的成功。问题集中在两个方面：一是大型航空公司不认可这种模式：二是缺乏有效的商业模式。但基于WIFI技术的无线局域网已经越来越受欢迎。这意味着应用程序将非常方便。
随着WIFI的日益普及，通过WIFI接入网络的传统串行设备是未来的发展趋势。本设计介绍了硬件原理图和通信过程，详细介绍了基于ssc-03-wifi模块的无线传输模块的设计。使用ssc-03-wifi模块，传统的串行设备可以由网络轻松控制，不需要任何转换[1-4]。
剩下的部分可以描述为：第一，系统的整体结构是在第2节中确定的;然后对项目进行了简要介绍，并在第三节中讨论了微控制器和WIFI无线模块，最后完成了软件设计，系统程序流程图和子程序流程图见第4节。
基于WIFI的无线传输模块整体框图：WIFI无线传输模块是基于单片机的，可以在WIFI模块和计算机之间实现通信。传输模块可分为控制端(SCM)和无线接入点(STA WIFI无线模块或PC)。该模块包括嵌入式微处理器、外围硬件设备、应用软件和其他组件，系统结构如图1所示。
图1基于系统的WIFI模块结构
微处理器系统包括许多部件，如晶体振荡器、复位电路和单片机。MCU完全兼容8051的CIP-51微处理器核心，它可以工作在最大系统时钟频率25M，他最高速度最高可达25M。单片机不需要用集成的内部RAM和ROM单元来扩展存储单元，这样可以简化系统的硬件设计[5]。
我们选择ssc-03-wifi模块，ssc-03-wifi模块是嵌入新产品的第三代Uart-Wifi模块。Uart-Wifi与基于Uart接口的Wifi无线网络标准嵌入式模块兼容，内置无线网络协议IEEE802.11协议和TCP/IP协议栈，可实现用户串行数据到无线网络之间的转换。通过Uart-Wifi模块，传统的串行设备可以轻松接入无线网络。
模块的其他部分，如模块的电源，用于为系统提供电源。该单元用于管理节点的能量，以减少能量消耗。
基于WIFI的无线传输模块的硬件设计
我们将详细介绍基于WIFI的无线传输模块的关键技术。模块电路的设计如图2所示。
图2所示 基于ssc-03-wifi模块的模块设计
图3所示 WIFI模块的接口
MCU和WIFI模块通过两个引脚(RXD和TXD)直接连接，如图2所示。C8051F020有一个发送缓冲区和一个接收缓冲区。两个缓冲区在物理上是相互独立的，但是它们占用相同的地址，它们可以同时发送或接收数据。在串行通信过程中，使用TX pin发送数据，RX pin用于接收数据。在接收过程中，SBUF0中的8位存储和停止位存储在RB80 (SCON0.2)中。当软件写入到寄存器时，TX pin开始发送数据。中断标志TI0(SCON0.1)将数据通信完成后设置为1。当接收启用标志设置为1时，数据将在任何时间接收。
嵌入式WIFI模块有一个Uart接口，它符合Wifi无线网络标准，该模块具有IEEE802.11协议和TCP/IP协议栈。通过串行通信，使无线网络之间的转换成为可能。传统的串行设备可以通过WIFI模块顺利接入无线网络。它支持透明的数据传输模式，最大速度可达11KB/s。
WIFI模块界面图如图3所示。在表1中，主引脚的功能可以被分解。
表1:主引脚功能
|
Pin no. |
Funtions |
Function describe |
|
5 |
VDD |
3.3Vpower |
|
6 |
RXD |
Reveive pin |
|
7 |
TXD |
Sednd pin |
|
8 |
GND |
GND |
模块中的关键电路如图4所示：
图四:模块的关键电路
基于WIFI的无线传输模块的软件设计
我们使用C51调试环境，它是一个在线和全速度的调试方法。调试环境支持断点、观察点和单步调试方法。
设计的WIFI无线传输模块包括:发送部分和接收部分。在发送过程中，我们设置发送模块状态，并将发送数据写入寄存器，无线模块将开始自动发送数据。软件不需要干预，当模块电源打开时，其默认模式为透明传输模式，3个字符，
“ ”应该发送到模块，以便将模块更改为命令模式，然后可以将很多命令发送给用户所订购的模块。整个发送流程如图5所示。
图五:发送程序流程图
应用软件由(C51)实现。主要功能可以描述如下
void main(void)
{
init_devices();/ /初始单片机
rf_init();/ /初始无线WIFI模块
radio_chanle(0x15 );//设置无线通信通道。
while(1)
{
key_work();/ /键盘扫描
uart_tx_data();/ /数据通信
}
}
结论
本文介绍了一种基于WIFI模块的短距离无线通信模块。详细介绍了该传动系统的原理和结构。最后通过实验验证了该模块的设计。越来越多的基于WIFI的应用将成为现实。
应答
上海市教育委员会创新项目支持这项工作(13YZ099)
相应的作者
Kuangxinghong,xhkuang@shou.edu.cn,xhkuang@shou.edu.cn
引用
[1]吴金然，李秀芬等。基于Wifi，工业和矿山自动化的地下智能终端设计，2013,39(4):5-8。
[2]李淇，边青，张晓建，设计了低功耗的Wifi手持终端，工业和矿山自动化，2012,38(12):20-24。
[3]王维雪，顾刚，基于Android和Wifi的智能订单终端系统的设计与实现，计算机开发与应用，2011,24(12):40-43。
[4]曾磊，张海峰等。WiFi无线测控网络的设计与实现，电气测量与仪表，2011,48(7)81:83。
[5]信诺C8051数据表，新华龙电子股份有限公司，2005年。
A Design of WIFI Wireless Transmission Module Based on MCU
Xinghong Kuang *a, Haibo Huob
Department of Automation, Shanghai Ocean University Shanghai, 201306, China axhkuang@shou.edu.cn, bhbo-huo@shou.edu.cn
Keywords: WIFI module; Wireless Communication; MCU
Abstract. The design is WIFI wireless transmission module based on the control of MCU. It can achieve the point to point communication between WIFI modules. The design includes hardware schematics and wireless transmission process, describes the principle of WIFI wireless transmission based on the MCU. As it has many advantages like fast and stable, its application prospects will be broad in the life. The wireless transmission module circuit based on WIFI module was implemented in the paper. The main communication flow chart is described in detail.
Introduction
With the rapid development of network and communication technologies, the growing demand for wireless communications leads to many wireless communication protocol. WIFI is composed of a 'wireless Ethernet Compatibility Alliance' (Wireless Ethernet Compatibility Alliance, WECA) issued by the organization of industry terms, Chinese translation for “WIFI '. It is a short-range wireless transmission technology. Radio signal can support Internet access in the range of several hundred feet.
The WIFIrsquo;s commercialization application scale gets rare success in the world. The question focused on two aspects: one is the large carriers are not approved of this model: two is the lack of effective business model. But the wireless local area network based on WIFI technology has become increasingly popular. This would mean that the application will be very convenient.
As the increasingly popular of WIFI, the traditional serial device via WIFI to join to the network is the future development trend. This design introduces the hardware schematic diagram and the process of communication procedures. It describes the design of the wireless transmission module based on the ssc-03-wifi module in detail. With the ssc-03-wifi module, the traditional serial devices can be easily controlled by the network and do not need any tran
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