MSP430单片机与nRF24L01的2.4GHz无线通信模块设计+电路图+程序(3)

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1.2 无线通信系统的优势

1. 低廉的成本

必须要架设电缆或者挖掘电缆沟才能成功搭建有线通信系统，所以有线通信的成本非常的高；但是无线数据传输的方式却并不需要如此麻烦，只要架设适当高度的电线以及连接无线数传电台就可以实现。相比与有线通信系统所需要的成本，无线通信系统对于人力以及物力进行了很大的节省。虽然通信距离较短的时候，无线通信系统的成本也可能比有线通信系统高，但是近距离的数据通信往往也是难以布线的，所以很多系统还是会选择无线通信系统来满足现场环境的需要[7]。

2．短暂的建设工程周期

　　在两个站点之间的距离为几公里甚至几十公里的时候，完成有线通信系统的布线这个工程也会达到几个月那样的漫长[8]。但是如果使用无线数据传输的方式来建立工程，只需要花费几天或几周的时间来文丑天线的架设就可以完成这项工程。将两种方式进行对比，无线数据传输的方式建立通讯链路的速度更加迅速[9]。

3．良好的适应性

在一些比较特殊的地理环境或者移动的物体上的时候，有线通讯的布线会比较困难，这些环境会极大的制约有线通讯网络的布线，但是现在大部分的探测环境都免不了一些特殊的应用环境，所以有线通讯受到了很大的制约[10]。但是无线数据传输方式几乎不受这些特殊黄精的影响，在各种地理环境下都可以正常的工作，有着有线通讯方式所无法比拟的适应性[11]。

4．良好的扩展性

一个系统在不同的时候有不同的需要，因此当一个系统建立了一段时间后可能要有新的用途，新的设备也会加上去。如果采用有线的方式，不仅要有施工十分麻烦的重新布线，而且重新布线时，原本的线路也极有可能被遭到破坏。但是无线数据传输方式不需要麻烦的布线，直接将新增设备加上，则系统的扩充就完成了。两者相比，明显无线传输方式的扩展性远远好于有线传输方式[12]。

5．更容易完成设备维护

相比于一旦出现故障就需要沿线排查，并且很难排查出的有线通讯链路，无线数据传输

方式更加易于排除故障，只需要维护数据传输模块就可以恢复线路的正常运行[13]。

1.3 课题的意义

有线数据传输在一些恶劣的测试环境时布线具有很大的局限性，所以我们需要设计一套系统来代替复杂的有线电路，用来在复杂的环境中进行数据的采集以及传输[14]。

为了解决运动物体以及复杂环境等特殊情况下有线系统布线复杂的问题，在无线通信技术日益发展的今天，本着低成本、高效率的原则，本文设计了一个无线传输模块。通过控制核心MSP430F5438A单片机来控制无线传输模块nRF24L01来完成数据的传输，高速的采集到被测信号的信息，然后将测得的数据进行处理。不仅在对一定范围内运动的物体测量时可用取得很好的效果，在非常恶劣的环境中也可以起到不小的作用[15]。

1.4 课题的设计内容及优势

1.4.1 课题的设计内容

本课题的题目是2.4GHz的无线通信模块的设计，顾名思义，本课题主要是设计一个工作在2.4GHz频段的无线通信模块。经过对于市场上各种元气件的甄别，以及平时的学习，加上老师的指导，最终选出MSP430F5438A单片机来控制该无线通信系统以及nRF24L01芯片作为无线传输模块。通过将整个系统模块化来简化整个设计的过程，使得整个系统的设计更加简单明了，研究过程由浅入深，不至于在研究的过程中遇到无法解决的难题。再硬件电路完成之后还同样的用模块化的方法将软件部分完成。在设计过程中虽然遇到了不少的困难，但正确的思路以及老师适当的指导之下，得以最终完成了这个基于MSP430F5438A以及nRF24L01的无线通信系统的设计。