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基于CC1020的低空探空接收机设计

作　者: 杨毅成
导　师: 陈爱国
学　校: 内蒙古工业大学
专　业: 检测技术与自动化装置
关键词: 探空仪 CC1020 USB
分类号: TN851
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 85次
引　用: 1次
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内容摘要

大气边界层,即大气层靠近地面的底层部分。其温度、压力、湿度等气候特性的变化规律对人类生产生活方式将有很大的影响。因此掌握它的特征和变化规律非常重要。低空探空仪作为大气边界层特性参数测量仪器,在相关数据的收发、处理、统计方面发挥着重要的作用。针对当前高精度低空探测的需求和现有探空系统设备灵敏度低、便携性差、高功耗等多方面的缺点,依靠新型的电子技术和元器件,经过方案对比和论证,本文对低空探空仪接收系统提出完整的设计思路和实现方案。由于探空仪系统的信号发射部分,受电源功率、便携性、成本等条件限制,应尽量以简单高效为原则,因此采用声表面波谐振器作为信号载波产生电路以获得频率稳定的无编码ASK信号,将发射机成本控制在较低的水平。由于接收部分可重复利用,便以便携性、低功耗、高灵敏度为主要设计思想。RF信号接收部分使用具有自动增益控制的高灵敏度接收芯片,控制部分采用混合信号ISP FLASH微控制器及USB信号控制模块,使系统在精确完成低空测量功能的前提下,完成数据分析以及与上位机通信,再通过上位机的应用程序实现对参数处理和显示,以及接收系统功能扩展等方面的应用。该课题以CC1020为核心收发芯片,获取高接收灵敏度;以C8051F320为控制芯片,完成数据处理并实现与上位机通信;整个系统采用USB供电方式,提高了便携性。文中对其工作原理和方式进行了分析,给出了设计原理图及硬件电路。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-7
第一章绪论  7-11
  1.1 课题背景  7-8
  1.2 探空仪器发展及现状  8-9
  1.3 选题意义  9
  1.4 课题知识准备  9-11
第二章系统总体设计方案  11-13
  2.1 已有设计方案分析  11
  2.2 最终方案小结  11-12
  2.3 设计任务及目标  12-13
第三章系统硬件设计  13-33
  3.1 发射系统分析  13-17
    3.1.1 信号采集与转换  13-15
    3.1.2 载波原理以及特性  15-16
    3.1.3 调制发射电路  16-17
  3.2 接收系统分析与设计  17-26
    3.2.1 接收芯片的选择  17-20
    3.2.2 CC1020 功能结构简介  20-22
    3.2.3 CC1020 外围电路设计  22-24
    3.2.4 CC1020 与MCU 接口设计  24-26
  3.3 微处理系统分析与设计  26-33
    3.3.1 微处理器的选择  26-29
    3.3.2 系统电源设计  29-30
    3.3.3 系统复位设计  30-31
    3.3.4 系统相关功能设计  31-33
第四章系统软件设计  33-54
  4.1 软件设计环境及主要任务  33-35
  4.2 无线通信模块程序设计  35-40
  4.3 微处理器模块程序设计  40-51
    4.3.1 微处理器初始化  40-42
    4.3.2 数据采集处理  42-48
    4.3.3 USB 通信设计  48-51
  4.4 USB 通信测试结果  51-54
第五章系统调试及误差分析  54-57
  5.1 硬件调试  54-55
  5.2 软件调试  55-56
  5.3 误差分析  56-57
第六章结论  57-58
参考文献  58-60
致谢  60-61
作者简介  61-62
附录A 接收机系统实物图  62-63
附录B 接收系统原理图  63-64
附录C 接收机PCB 图  64

基于CC1020的低空探空接收机设计

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