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nRF24L01无线通信系统设计

nRF24L01无线通信系统设计
nRF24L01无线通信系统设计

nRF24L01无线通信系统设计

学院:电子信息学院

专业:电子信息工程

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摘要

本文介绍了一套基于STM32微处理器,结合nRF24L01无线通信模块的无线数据传输系统。nRF24L01无线通信系统是基于nRF24L01无线收发芯片,以STM32F103单片机为核心的半双工无线通信系统,文中详细阐述了该无线通信系统的硬件和软件设计。该系统主要由一个nRF24L01无线通信模块组成,在硬件基础上,结合nRF24L01的特点,实现了两个nRF24L01无线通信模块之间的通信。

关键字:nRF24L0l;STM32;无线通信

Abstract

This paper introduces a wireless communication system , a system based on STM32 microprocessor, combined with nRF24L01 wireless communication module . nRF24L01 wireless communication system is based on nRF2L01 wireless transceiver chip, half duplex wireless communication system with a control core of STM32F103 MCU.This paper describes the hardware and software design of the wireless communication system. The system mainly consists of a nRF24L01 wireless communication module, basing on the hardware and combining with the characteristics of nRF24L01, and realize the implementation of communication between two nRF24L01 wireless communication modules .

Key words:nRF24L01;STM32;Wireless Communication

前言

无线方案适用于布线繁杂或者不允许布线的场合,目前在遥控遥测、门禁系统、无线抄表、小区传呼、工业数据采集、无线遥控系统、无线鼠标键盘等应用领域,都采用了无线方式进行远距离数据传输。目前,蓝牙技术和Zigbee技术已经较为成熟的应用在无线数据传输领域,形成了相应的标准。然而,这些芯片相对昂贵,同时在应用中,需要做很多设计和测试工作来确保与标准的兼容性,如果目标应用是点到点的专用链路,如无线鼠标到键盘,这个代价就显得毫无必要。

本无线数据传输系统采用挪威Nordic公司推出的工作于2.4GHz ISM 频段的nRF2401射频芯片。与蓝牙和Zigbee相比,nRF2401射频芯片没有复杂的通信协议,它完全对用户透明,同种产品之间可以自由通信。更重要的是,nRF2401射频芯片比蓝牙和Zigbee所用芯片更便宜。系统由单片机STM32F103控制无线数字传输芯片nRF2401,通过无线方式进行数据双向远程传输,两端采用半双工方式通信,该系统具有成本低,功耗低,软件设计简单以及通信可靠等优点。

一、nRF2401无线通信系统设计方案与论证

1.1 CPU的选择

本设计中MCU使用的CPU是STM32F103xx增强型系列。

STM32系列微控制器是由ST意法半导体公司一ARM Cortex-M3为内核开发生产的32位微控制器(单片机),专为高性能、低成本、低功耗的嵌入式应用专门设计。工作频率为72MHz,内置高速存储器(最高可达512K字节的内存和64K字节的SRAM),可以用于存储程序和节点在工作过程中采集到的数据和无线传输的数据。具有丰富的增强型I/O端口和连接到两条高性能外设总线(Advanced Peripheral Bus,APB)的外设。串行外设接口(SPI)提供与外部设备进行同步串行通讯的功能,可实现nRF24L01串行口高速通信,通过接口可以被设置工作在主模式或者从模式。该系列单片机还内置了快速的中断控制器,使得中断间的延迟时间大大降低。因此系统设计中选用STM32F103RBT6微处理器拥有如下如下优点:

7组16位GPIO口、5组USART串口、多个外部中断口;

外设包含多个定时器、SPI通信口、FSMC液晶控制口、12位ADC转换口;

最大功耗118mW,待机功耗7uW,属于高性能低功耗微处理器,在很大程度上提高了系统设计的nRF24L01无线通信分系统的工作性能。

1.2 无线通信模块的选择

系统选用nRF24L01无线射频收发模块来实现nRF24L01无线通信分系统的通讯,它使用Nordic公司的nRF24L01芯片开发而成。nRF24L01 是一款工作在2.4~2.5GHz 世界通用ISM 频段的单片无线收发器芯片,集无线收发一体可用于短距离无线数据传输。该芯片内部集成了2.4GHz无线收发内核。体积小,功耗较低,外围电路简单。单收发,使用GFSK调制方式,内置了链路层,具有自动应答以及自动重发功能,地址及CRC检测功能,数据传输为1或2Mbps,使用SPI接口与微控制器连接进行芯片的配置和数据的传输,SPI接口的数据速率0~8Mbps,具有125个可选的射频通道,工作电压为1.9~3.6V。无线收发器包括: 频率发生器增强型SchockBurst TM模式控制器功率放大器、晶体振荡器调制器、解调器输出功率频道选择和协议的设置。可以通过SPI 接口进行设置,

极低的电流消耗当工作在发射模式下发射功率为-6dBm 时电流消耗为9.0mA 。接收模式时为12.3mA 掉电模式和待机模式下电流消耗更低。

nRF24L01芯片已经被广泛应用到无线鼠标、键盘、遥控器等小型电子设备以及安防系统、门禁系统、遥感勘测系统等大型系统中,这些设备已占有很强的市场优势,相关技术也已趋于成熟。随着人们对低成本无线网络需求的不断增强,目前国内外研究机构已对nRF24L01在组网技术上的研究已形成新的热点,并在相关领域取得一定成就,因此本次设计中选择此射频芯片进行无线通信,以确保短距离通信的有效性和可靠性。

1.3 显示模块的选择

LED 数码管具有功耗低,亮度高,显示稳定,编程简单等优点,完全可以满足本次设计的要求,所以采用LED 显示。

1.4 系统整体的最终方案

综合考虑以上各个模块的设计方案,nRF24L01无线通信系统的系统结构框图如下:

图1.1 系统结构图

根据功能不同,可以把整个系统分为中心模块、nRF24L01无线通信模块、LED 显示模块。

中心模块为STM32,主要功能是控制nRF24L01无线通信和LED 显示。 nRF24L01无线通信模块与中心模块连接。 LED 显示模块显示数据。

1.5 系统工作流程图

中心模块

nRF24L01无线通信模块

LED 显示

nRF24L01无线通信模块

中心模块

LED 显示

当按下某一键时,STM32控制LED 显示相应的数字,同时通过nRF24L01将该数字发送出去,另一个nRF24L01接收到该数字,经由STM32显示于数码管上。

本系统的工作流程图如下:

图1.2 系统工作流程图 1.6 关键技术

在本系统中,使用的关键技术如下: 1. 基于ARM7的STM32微处理器控制 2. nRF24L01 2.4G 通信 3. 矩阵键盘

开始

按下键盘

中心模块

LED 显示 nRF24L01无线通信模

nRF24L01无线通信模中心模块

LED 显示

结束

4.LED显示

二nRF2401无线通信系统的硬件设计

本次设计使用的硬件主要是STM32开发板和nRF24L01无线通信模块,集成度较高,所以硬件设计的重点就在于nRF24L01与STM32的接口设计。

2.1 nRF24L01 引脚介绍

图2-1 nRF24L01功能框图

nRF24L01 功能框图如图3-3所示,从单片机控制的角度来看,我们只需要关注框图右面的六个控制和数据信号,分别为CSN(PG7)、SCK(PB13)、MISO(PB14)、MOSI(PB15)、IRQ(PG8)、CE(PG6)。

控制线:

CSN :芯片的片选线,CSN 为低电平芯片工作。

SCK :芯片控制的时钟线(SPI 时钟)。

CE:芯片的模式控制线。在CSN 为低的情况下,CE协同NRF24L01 的CONFIG 寄存器共同决定NRF24L01 的状态。

IRQ :中断信号。无线通信过程中MCU主要是通过IRQ 与NRF24L01 进行通信。

数据线:

MISO:芯片控制数据线(主机输入,从机输出)。

MOSI:芯片控制数据线(从机输入,主机输出)。

2.2.nRF24L01与STM32的接口设计

STM32的串行外设接口(SPI)提供与外部设备进行同步串行通讯的功能,通过接口可以被设置工作在主模式或者从模式。nRF24L01的控制电路与STM32控制器的SPI口相连接,以串行方式进行通信以交换信息,实现nRF24L01串行口高速通信。

该射频芯片与MCU的接口原理图如下图2-2所示。

图2-2 nRF24L01与MCU接口原理图

nRF24L01芯片的片选线CS与MCU的PB0相连接、芯片的片选线SCK与MCU的PA5相连接、中断信号IRQ与MCU的PB1相连接、芯片的模式控制线CE与MCU的PA4相连接,数据信号引脚MISO、MOSI分别和MCU的PA6和PA7相连接。

三、nRF2401无线通信系统的软件设计

3.1 nRF24L01无线通信分系统的软件结构

无线通信系统的软件模块主要包括,nRF24L01与STM32F103微处理器MCU串行外设接口(SPI )之间的通信程序,nRF24L01之间的收发程序,矩阵键盘程序,中断程序,数码管的显示程序以及STM32F103微处理器对收发到

数据的处理程序。建立在硬件的基础上,软件程序的设计完成了对硬件工作的调度和协调,实现了nRF24L01无线通信系统的通信。如下图3-1所示。

SPI

双向通信

SPI

图3-1 nRF24L01无线通信系统软件设计结构

3.1.1 nRF24L01无线通信模块软件

nRF24L01无线通信模块所要实现的软件功能有:将主机数码管显示的数据发送到从机,从机进行接收,处理并显示在数码管上。如下图3-2所示

图4-2 nRF24L01无线通信模块软件结构

3.1.2.nRF24L01无线通信模块数据发送与接收

首先对MCU 进行初始化配置,再对矩阵键盘初始化、数码管初始化、LED 初始化、nRF24L01初始化、SPI 初始化,然后检测nRF24L01它是否存在,当

MCU

数码管显示

矩阵键盘 射频芯片 射频芯片

MCU

数码管显示

矩阵键盘

Nrf24L01

无线通信模块

通过nRF24L01接受数据

显示于数码管

不存在时LED 灯就会亮提示24L01 Check Failed!当检测到nRF24L01射频芯片存在后,主机在自定义无线通信协议下发送数据,从机接收到数据信息后,取出数据,显示在数码管上。nRF24L01无线通信模块工作流程分别如下图3-3所示

图3-3 nRF24L01无线通信模块软件流程图

3.2初始化程序的设计

嵌入式系统在正式工作前,都要进行一些初始化工作。因此在系统启动之初,为了能够让STM32单片机各项功能合理有序的工作,需要进行一系列的初始化配置。本文系统设计中初始化程序主要包括微处理器 STM32F103开发板的初始

开始

系统时钟初始化、GPIO 口初始化、

中断初始化

nRF24L01初始化、SPI 初始化

nRF24L01是否存在

接收数据

处理数据

显示在数码管上

返回

LED 灯亮

化程序、串行外设接口(SPI )的初始化程序、nRF24L01 芯片的初始化程序、矩阵键盘的初始化程序、数码管显示模块的初始化程序等。其中STM32F103单片机的初始化又包括复位和时钟初始化配置、GPIO口初始化配置、中断初始化配置。接下来,本节将详细介绍各部分初始化程序的内容。

3.2.1 RCC时钟初始化配置

初始化配置中首先要进行时钟配置,以保证后续程序的正常运行,STM32中,共有五种时钟源,分别是:

1.HSI 高速内部时钟,频率为8MHz

2.HSE 外部告诉时钟,一般为石英晶振,频率为4-16MHz

3.LSI 低速内部时钟,频率为40KHz

4.LSE 低速外部时钟,一般为外接的低速晶振,频率为32.768KHz

5.PLL 锁相环倍频输出,时钟输入源可为HSI/2、HSE、HSE/2,倍

频范围2~16倍,最大频率为72MHz

时钟初始化配置的流程如图3-4所示。

开始

打开HSE时钟

配置AHB时钟

配置PLL为HSE的9倍频

开启PLL

打开要使用的外设时钟

结束

图3-4 RCC时钟初始化流程图

3.2.2 SPI的初始化配置

STM32F103 的串行SPI接口置配置时,设SPI为主,串行时钟在SCK脚产生。配置程序软件及步骤如下:

1. 配置nRF24L01的MOSI、MISO输入输出线和SCLK时钟线分别同CPU的SPI对应的外设线相连接,即SPI1与SCK(PA5/ SPI1_SCK)、MISO(PA6/ SPI1_MISO)、MOSI(PA7/ SPI1_MOSI)相连接。

2.通过SPI_CR1寄存器的BR位定义串行时钟波特率分频值为256。

3.选择CPOL和CPHA位,定义数据传输和串行时钟的相位关系,选择了串行时钟的稳态,时钟悬空低电平,数据捕获于第一个时钟沿。

4.设置DRR位来定义为8位。

5.配置SPI_CR1寄存器的LSBFIRST位定义帧格式。

6.如果NSS引脚需要工作在输入模式,硬件模式中在整个数据帧传输器件应把NSS脚连接到高电平;在软件模式中,需设置SPI_CR1寄存器的SSM和SSI 位,如果NSS引脚工作在输出模式,则只需设置SSOE位。

7.设置MSTR和SPE位在这个配置中,MOSI脚是数据输出,而MISO脚是数据输入。SPI串行口初始化流程图如3-5所示:

开始

GPIO口配置

设定为双向通信

设定为主模式

设定数据位为8

选择串行时钟的相位

CPOL=0和极性CPHA=1

设置串行时钟波特率为256

设置校验位为7

使能SPI

结束

图3-5 SPI串行口初始化流程图

3.2.3 NVIC中断配置

为了能让系统程序的执行效率更高,所以必须尽量使用STM32的中断响应函数来取代传统的循环判断方式。STM32中断种类丰富,数量充足,另有多种复用功能,给系统的整体设计带来了极大方便。

STM32中断配置以抢占优先级与响应优先级这两项为主要参数,抢占优先级代表了中断的嵌套关系,抢占优先级较高(数值较小)的中断能够在优先级较低的中断里面嵌套执行。响应优先级表示了当中断同时发生的时候STM32响应的顺序,数值较小的中断优先响应。

3.2.4 nRF24L01初始化配置

nRF24L01初始化程序包括其与MCU的GPIO的配置、通信频率配置和SPI 的初始化配置等。nRF24L01初始化流程图如图3-6所示:在配置过程中使能APB2外围端口GPIOB,GPIOA总线时钟,配置GPIO口PB0(CSN)、PA4(CE)推免输出,PB1(IRQ)上拉输出,输出频率均为50MHz,初始化SPI,使能nRF24L01,SPI片选取消。

开始

外围时钟总线配置

GPIO口配置

SPI初始化

使能nRF24L01

SPI片选取消

结束

图3-6 nRF24L01初始化流程图

3.3 nRF24L01无线通信软件设计

3.3.1 nRF24L01射频芯片特性

1.射频通道

nRF24L01的工作频率可选择的范围是2.400GHz到2.483GHz,每个频道的

带宽是1Mhz(1Mbps速率是)或2MHz(2Mbps速率时),射频通道通过寄存

器RF_CH设置,设置后模块的工作中心频率为F0=2400+RF CH[MHz] 发送方与接收方的射频通道号必须设为一致,当工作在2Mbps模式时,两对

收发模块的RF_CH设置必须小于2才能时两对模块通信互不影响。

2.工作模式

模式PWR_UP PRIM_RX CE FIFO寄存器状态接收模式 1 1 1 —

发送模式 1 0 1 数据在TXFIFO寄存器中发送模式 1 0 1→0 停留在发送模式直至数据发送完待机模式Ⅱ 1 0 1 TXFIFO为空

待机模式Ⅰ 1 —0 无数据传输

掉电模式0 ———

表3-1 nRF24L01工作模式表

nRF24L01可设置为多种工作模式,通过寄存器PWR_UP、PRIM_RX和引脚CE设置,详见上表3-1:

3.载波检测

nRF24L01具有载波检测功能,通过读取寄存器CD可知道空间中是否有对

应频道的射频信号,CD为高表示有信号,内部CD信号是经过载波的,高电平

会保持128us以上。

4.数据通道

nRF24L01配置为接收模式时可以接收最多6个不同地址相同频率的数据,

每个数据通道拥有自己的地址并且可以通过寄存器来进行分别配置。数据通道

的开启和关闭是通过寄存器EN_RXADDR来设置的,低6位每一位控制一个通道,每个数据通道的地址通过寄存器RX_ADDR_Px来配置(x为0到5,其中RX_ADDR_P0和RX_ADDR_P1是40位,RX_ADDR_P2到第5通道的第8位

到第39位于通道1相同,只有低8位可以设置。

5.数据包处理方式

nRF24L01有两种处理数据包的方式,ShockBurst TM模式和增强型ShockBurst TM模式,两种方式都是通过SPI接口与微控制器连接。

在ShockBurst TM接收模式下,当接收到有效的地址和数据时IRQ通知MCU,随后MCU可将接收到的数据从RXFIFO寄存器中读出。

在ShockBurst TM发送模式下,nRF24L01自动生成前导码及CRC校验。数据发送完毕后IRQ通知MCU。减少了MCU的查询时间,也就意味着减少了MCU的工作量,同时减少了软件的开发时间。nRF24L01内部有三个不同的RXFIFO寄存器(6个通道共享此寄存器)和三个不同的TXFIFO寄存器。在掉电模式下、待机模式下和数据传输的过程中MCU可以随时访问FIFO寄存器。

本文系统设计中使用的是增强型的ShockBurst TM模式,其可以同时控制应答及重发功能而无需增加MCU工作量。发送方要求终端设备在接收到数据后有应答信号,以便于发送方检测有无数据丢失,一旦数据丢失则通过重新发送功能将丢失的数据恢复。在增强型ShockBurst TM下,这一切都由nRF24lL01芯片自动完成。

6.数据包格式

增强型ShockBurst TM模式下的数据包格式如表2:

前导码地址(3~5字节)9位(标志位)数据(1~32字节)CRC校验(0/1/2)表2 增强型ShockBurst TM模式下的数据包格式ShockBurst TM模式下的数据包格式如表3。

前导码地址(3~5字节)数据(1~32字节)CRC校验(0/1/2)

表3 ShockBurst TM模式下的数据包格式

前导码用来检测0和1,芯片在接收模式下去除前导码,在发送模式下加入前导码。

地址为接收地址,地址宽度可以是3、4或5字节宽度,地址可以对接收通道及发送通道分别进行配置,从接收的数据包中自动去除地址。

标志位中的其中两位是PID,其他七位保留用作将来与其它产品相兼容。

PID数据包识别其中两位是用来每当接收到新的数据包后加1。

PID的作用是识别接收到的数据时新数据包还是重发的数据包。

(1)接收方

接收方对新接收数据包的PID 值与上一包进行比较如果PID 值不同则认为接收的数据包是新数据包如果PID 值与上一包相同则新接收的数据包有可能与前一包相同,接收方必须确认CRC 值是否相等如果CRC 值与前一包数据的CRC 值相等则认为是同一包数据并将其舍弃。 (2)发送方

每发送一包数据则发送方的PID 值加1。

数据字段的宽度为1到32字节,发送方与接收方必须一致,接收到数据通道有效数据宽度通过RX_PW_Px 寄存器设置,x 为0到5。

CRC 校验是可选的,寄存器EN_CRC 用来使能CRC ,寄存器CRCO 用于设置CRC 模式,有8位CRC 校验的多项式X 8+X 2+X+1,16位CRC 校验的多项式是X 16+X 12+X 5+1,发送方与接收方也必须一致,CRC 计算范围包括整个数据包:地址、PID 和有效数据等。若CRC 校验错误则不会接收数据包。 3.3.2 SPI 的读写程序

开始

来自微处理器新数据包?

结束

增加 PID 的

来自微处理器新数据包

丢弃重复数据包

开始

结束

PID 等于

last PID 的值?

CRC 等于 Last CRC?

图3-7 PID 生成和检测

图3-8 SPI 程序时序图

1.数据发送过程

当一字节写进发送缓冲器时,发送过程开始。在发送第一个数据位时,数据字被并行地(通过内部总线)传入以为寄存器,而后串行地溢出到MOSI 脚上;MSB 在线还是LSB 在线,取决于SPI_CR1寄存器中的LSBFIRST 位,数据从发送缓冲器传输到移位寄存器时TXE 标志将被置位,如果设置SPI_CR1寄存器中的TXEIE 位,将产生中断。 SPI 总线读写操作流程图3-9如下:

图3-9 SPI 总线读写操作流程图

发送一字节数据启动SPI 数据传输 等待数据发送结束(SPIF 将产生中断) 读出从机发送的数据或释放从机 设置为SPI 主机(设置 SPI_CR1寄存器)

选择从机

开始

2.数据接收过程

对于接收器来说,当数据传输完成时,移位寄存器里的数据传送到接收缓冲器,并且RXNE标志被置位。如果SPI_CR2寄存器中的RXEIE位被置位,则产生中断。在最后采样时钟沿,RXNE位被设置,在移位寄存器中接收到的数据字被传送到接受缓冲器,读SPI_DR寄存器时,SPIU设备返回接受到的数据字,读SPI_DR寄存器将清除RXNE位。

3.3.3 nRF24L01发送程序设计

发射数据时,首先将nRF24L01配置为发射模式:接着把接收节点地址

TX_ADDR和有效数据TX_PLD按照时序由SPI口写入nRF24L01缓存区,

TX_PLD必须在CSN为低时连续写入,而TX_ADDR在发射时写入一次即可,然后CE置为高电平并保持至少10μs,延迟130μs后发射数据;若自动应答开启,那么nRF24L01在发射数据后立即进入接收模式,接收应答信号(自动应答接收地址应该与接收节点地址TX_ADDR一致)。如果收到应答,则认为此次通信成功,TX_DS置高,同时TX_PLD从TX FIFO中清除;若未收到应答,则自动重新发射该数据(自动重发已开启),若重发次数(ARC)达到上限,MAX_RT 置高,TX_FIFO中数据保留以便在次重发;MAX_RT或TX_DS置高时,使IRQ 变低,产生中断,通知MCU。最后发射成功时,清STATUS中断标志位进入下一次发射。nRF24L01发送时序图和流程图分别如下图3-10和3-11所示:

图3-10 nRF24L01发送数据时序图

3.3.4 nRF24L01接收程序设计

接收数据时,首先将nRF24L01配置为接收模式,接着延迟130μs 进入接收状态等待数据的到来。当接收方检测到有效的地址和CRC 时,就将数据包存储在RX FIFO 中,同时中断标志位RX_DR 置高,IRQ 变低,产生中断,通知MCU 去取数据。若此时自动应答开启,接收方则同时进入发射状态回传应答信号。最后接收成功时,清STATUS 中断标志位,等待接收下一组信号。nRF24L01接收数据时序图与流程图分别如下图3-12和3-13所示:

图3-11 发送模块软件流程图

N

Y

nRF24L01初始

IRQ=0?

配置为发送模

式 延迟20us 延迟130us

置CE 为低

写Pay load 置CE 为高

读取STATUS TD_DS=1?

清STATUS 中断标志位

返回

MAX_RT=1?

清STATUS 中断标志位

Y

N

图3-12

nRF24L01接收数据时序图

nRF24L01初始化 IRQ=0?

配置为接收模式

延迟130us 置CE 为高 读取STATUS

RD_DR=1? 清STATUS 中断标志位 返回

发送数据指令,读取接收数据

图3-13 接收模式软件流程图

声音信息无线传输系统设计(声源定位)

摘要 关键词:声源定位;传感器阵列;无线数传;串行通信接口 声源定位就是利用声波的传输特性,来确定发声对象的空间位置的技术。被动声源定位一般采用声传感器阵列来探测声信号达到各阵元的时间差,由此推算出声源距坐标基点的距离和方向角。本文介绍了声源定位系统的工作原理、系统组成及传感器阵列与微机无线通信的实现,设计了传声器阵列模块(包括时延差计算系统)、无线传输模块及微机通信模块,并完成了相关的电路设计和连接。

ABSTRACT Keyword: Acoustic Emission Source Location;sensors’ array;wireless transmission;serial communications interface Acoustic Emission Source Location (AESL) is a technology which uses the transfer characteristic of sound wave to locate the space position of acoustic emission source. Passive AESL generally uses acoustic sensors’array to detect the time difference of acoustic signal arrive each array element, then calculate the distance and direction angle from acoustic emission source to origin of coordinates. In this paper, the author introduces the operational theory and the composition of AESL system, then realizing the communication between the acoustic sensors’array and the microcomputer. Acoustic sensors’array module (including the time difference computing system), wireless transmission module and microcomputer communication module are designed. The circuit designing and connecting have also been accomplished.

制冷系统设计

一、设计任务和已知条件 根据要求,在武汉地区,以风机盘管为末端装置,冷冻水温度为7℃,空调回水温度为11℃,总制冷量为400KW,冷却水系统选用冷却塔使用循环水。 二、制冷压缩机型号及台数的确定 1、确定制冷系统的总制冷量 制冷系统的总制冷量,应该包括用户实际所需要的制冷量,以及制冷系统本身和供冷系统冷损失,可按下式计算: ——制冷系统的总制冷量(KW)式中 ——用户实际所需要的制冷量(KW) A——冷损失附加系数。 一般对于间接供冷系统,当空调制冷量小于174KW时,A=0.15~0.20;当空调制冷量为174~1744KW时,A=0.10~0.15;当空调制冷量大于1744KW 时,A=0.05~0.07;对于直接供冷系统,A=0.05~0.07。 2、确定制冷剂种类和系统形式 根据设计的要求,选用氨为制冷剂并且采用间接供冷方式。 3、确定制冷系统设计工况 确定制冷系统的设计工况主要指确定蒸发温度、冷凝温度、压缩机吸气温

度和过冷温度等工作参数。有关主要工作参数的确定参考《制冷工程设计手册》进行计算。 确定冷凝温度时,冷凝器冷却水进、出水温度应根据冷却水的使用情况来确定。 冷凝温度()的确定①、 从《制冷工程设计手册》中查到武汉地区夏季室外平均每年不保证50h的湿球温度(℃) ℃ 对于使用冷却水塔的循环水系统,冷却水进水温度按下式计算: ℃ ——冷却水进冷凝器温度(℃);式中 ——当地夏季室外平均每年不保证50h的湿球温度(℃);

——安全值,对于机械通风冷却塔,=2~4℃。 (℃),与冷却水进冷凝器的温度及冷凝器的形式有关。冷却水出冷凝器的温度 按下式确定: =+(2~4)=选用立式壳管式冷凝器 31.2+3=34.2℃ 通常不超过注意:35℃。 系统以水为冷却介质,其传热温差取4~6℃,则冷凝温度为 ℃ 式中——冷凝温度(℃)。 蒸发温度()的确定②、 蒸发温度是制冷剂液体在蒸发器中汽化时的温度。蒸发温度的高低取决于被冷却物体的温度及传热温差,而传热温差与所采用的载冷剂(冷媒)有

无线通信期末复习题

无线通信复习题 一、填空题 1、按照经典的信息容量定理,可以把信息容量表达为__________________。 2、在实际应用过程中,广泛应用的交织器有______、_______、________。 块交织、随机交织、卷积交织 3卷积编码器具有哪两种形式___________。 非递归非系统和递归系统 4、主要的分集方式____、_____、_____、____,分集合并技术_____、_____、 ______、________、________。 空间分集;极化分集;频率分集;时间分集;分集合并技术:选择式合并;最大增益合并;最小色散合并;最大比合并。 5、蜂窝系统三代分别是:____、____、________。 (答案:模拟系统早期的数字系统集成了语音和数据的系统) 6通信系统的设计受三方面或层面的影响:物理层、数据链路层和网络层。 7物理层提供了信源与信道之间的通信通道。它包含三个基本部分:发射机、信道和接收机。 8 共享频谱的四种多址策略为频分多址、时分多址、码分多址、空分多址。 9. 通信系统的设计受三方面或层面的影响:物理层、数据链路层和网络层。 10. 相干时间指信道的两个时域样值变得不相关的时间间隔。 11相关带宽指信道的两个频域样值变得不相关的频率间隔。 12利用两个参数来表征频率和时间色散的影响:相干时间、相关带宽。 二、名词解释 1、信源编码定理:给定一个由一定数量的熵表征的离散无记忆信源,无失真信 源编码方案的平均码字长度以这个熵为上界。 2、信道编码定理:如果离散无记忆信道的容量为C,并且信源以低于C的速率 产生信息,那么存在一种编码方式,使得该信源的输出信息可以用任意低的符号

制冷系统部件的设计与选型1

第四章系统部件的设计与选型 该制冷系统试验装置部件包括压缩机、冷凝器、节流机构、低温箱体(含蒸发器)、节流元件、冷凝-蒸发器等主要设备,还有回热器、气液分离器、干燥过滤器等辅助设备。本章主要介绍这些设备的设计及选型(或制作)等内容。 §4.1 压缩机的选型计算[53] 压缩机是制冷系统中最主要部件,是实现蒸气压缩式制冷循环必不可少的部件,起着压缩及输送气体的作用。目前,在中、小型空调和冷柜机组中,容积式制冷压缩机为主要机种。随着制造和设计技术的进步,开启式压缩机在小冷量范围内已由半封闭式、全封闭式压缩机所代替。全封闭活塞式制冷压缩机的设计、制造相当成熟,在中小型制冷系统中广泛采用。该类压缩机的优点为:电机的工作性能较可靠,噪音低,使用方便[53-54]。 自上个世纪七十年代能源危机后,为得到较高的能量利用率,出现了一些新型的容积式压缩机,如:旋转活塞式、滑片式、涡旋式制冷压缩机。据本次设计蒸发温度较低的特点,将经验成熟的活塞式压缩机作为选型对象,按照制冷循环热力计算所求压缩机理论输气量进行选配,同时也应考虑压缩机结构性能上的要求。 活塞式制冷压缩机的制冷量与压缩机的工作容积、转速、吸气压力、排气压力、吸气温度等因素密切相关。各种型号压缩机的制冷量和蒸发温度、冷凝温度的关系曲线(性能曲线)一般由制造厂提供。应用这些曲线图,可确定在不同工况下压缩机的制冷量、功率消耗、能效比等数值。若无性能曲线作为参考,可按压缩机产品样本所提供的输气量选型。 §4.1.1压缩机吸气和排气状态参数 吸气状态参数: t 1= -20℃,P 1 =1.5bar,h 1 =391kJ/kg,s 1 =1.875kJ/kg v 1 =0.2092m3/kg,制冷剂状态为过热气体。排气状态参数: t 2=114℃,P 2 =18bar,h 2 =473.7kJ/kg,s 2 =1.875kJ/kg v 2 =0.019888m3/kg,制冷剂状态为过热气体。§4.1.2压缩机的热力计算 (1)压比

无线数据传输系统毕业设计论文

毕业设计(论文)原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重承诺:所呈交的毕业设计(论文),是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知,除文中特别加以标注和致谢的地方外,不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果,也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体,均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。 作者签名:日期: 指导教师签名:日期: 使用授权说明 本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计(论文)的规定,即:按照学校要求提交毕业设计(论文)的印刷本和电子版本;学校有权保存毕业设计(论文)的印刷本和电子版,并提供目录检索与阅览服务;学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文;在不以赢利为目的前提下,学校可以公布论文的部分或全部内容。 作者签名:日期:

学位论文原创性声明 本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名:日期:年月日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 涉密论文按学校规定处理。 作者签名:日期:年月日 导师签名:日期:年月日

冷库课程设计-小型氨系统制冷工艺设计

小型氨系统制冷 工艺设计 (第四组) 制冷工艺设计 一个单层500t生产性冷藏库,采用砖墙、钢筋混凝土梁、柱和板建成。隔热层外墙和阁楼采用聚氨酯现场发泡,冻结间内墙贴软木,地坪采用炉渣并装设水泥通风管。整个制冷系统设计计算如下: 1.设计条件 1.气象和水文资料 2.制冷系统 采用氨直接蒸发制冷系统。冷藏间温度为-18℃,冻结间温度为-23℃。 3.冷藏库的平面布置 冷藏库的平面布置如下图所示。

2. 设计计算 整个制冷系统的设计计算是在冷库的平面立面和具体的建筑结构和围护结构确定之后进行的。首先计算冷库的耗冷量,然后计算制冷机器和设计。计算出程序如下: 1.冷库维护结构的传热系数计算 主要计算外墙、内墙、阁楼层和地坪的传热系数,计算公式如下: 热阻的计算公式为: ,1i i i s R R a δλ== 传热系数的计算公式为 12121 1 1s w K δδαλλα= + ++???+ 对于墙面的对流换热系数α,外墙表面α取;内墙表面α取;冻结间的内墙表面取。各冷库维护结构及其传热系数的计算见表1-1。 3. 冷库耗冷量的计算

(1)冷库围护结构传热引起耗冷量按计算围护结构传热面积原则计算各库房围护结构的传热面积,然后计算耗冷量。 1)冷库围护结构的传热面积。冷库围护结构的传热面积计算见表1-2. 表1-1 冷库围护结构及其传热系数的计算

表1-2 冷库维护结构的传热面积表

no.3 东墙 西墙 北墙屋顶、阁楼、地 坪 9.185 9.185 22.370 20.000 7.490 7.490 7.490 7.860 68.795 68.795 167.551 157.200 no.6 东墙 南墙 西墙 屋顶、阁楼、地 坪 6.950 10.370 6.950 8.000 6.290 6.290 6.290 5.590 43.716 65.227 43.716 44.720 2)冷库围护结构的耗冷量计算下表1-3. 表1-3 的计算表 序号墙体方向Q 1/W K A αT w T n NO.1 东墙0.194 68.796 1 35 -18 707.809 南墙0.194 167.551 1.05 35 -18 1810.056 西墙0.194 68.796 1.05 35 -18 743.199 阁楼层0.107 157.200 1.2 35 -18 1074.044 地坪0.262 157.200 0.7 33 -18 1467.838 此间合计5802.947 NO.2 东墙0.194 59.920 1 35 -18 616.491 西墙0.194 59.920 1.05 35 -18 647.316 阁楼层0.107 154.400 1.2 35 -18 1054.914 地坪0.262 154.400 0.7 33 -18 1441.694 此间合计3760.414 NO.3 东墙0.194 68.796 1 35 -18 707.809 西墙0.194 68.796 1.05 35 -18 743.199 北墙0.194 167.551 1.05 35 -18 1810.056 阁楼层0.107 157.200 1.2 35 -18 1074.044 地坪0.262 157.200 0.7 33 -18 1467.838 此间合计5802.947 NO.4 东墙0.194 68.796 1 35 -18 707.809 南墙0.233 167.551 1 35 -18 2065.073 西墙0.194 68.796 1 35 -18 707.809 北墙0.194 65.227 1.05 35 -18 704.650 阁楼层0.109 48.480 1.2 35 -18 334.931 地坪0.269 48.480 0.7 33 -18 465.185 此间合计4985.456 NO.5 东墙0.194 37.740 1 35 -18 388.291 南墙0.233 50.320 1 35 -18 620.195 西墙0.233 37.740 1 35 -18 465.146 北墙0.233 50.320 1 35 -18 620.195 阁楼层0.109 45.200 1.2 35 -18 312.270 地坪0.269 45.200 0.7 33 -18 433.712 此间合计2839.809 ) ( n w T T KA Q- =α

简易无线通信系统[详细]

简易无线通信系统(T-1题) 一、任务: 设计并制作一个简易无线通信系统. 二、要求: 1、基本要求: (1)发射频率在1~40米Hz 任选,调制方式A米/F米任选; (2)自制正弦波信号源,峰峰值1V ,频率400~600Hz可调; (3)输出功率小于20米W(在标准50Ω假负载上); (4)接收距离不小于5米(输入信号为1V、500Hz正弦波,输出信号无明显失真); 2、发挥部分: (1) 接收机能显示接收输出信号的频率; (2) 发射端可控制接收机输出直流电压变化(1~3V)及显示该电压值; (3) 增大接收距离大于10米(输入信号为1V、500Hz正弦波,输出信号无明显失真); (4) 其他的创新和发挥. 三、评分标准: 项目满分 基本要求 100 设计与总结报告:方案比较、设计与论证、理论分析与计 算、电路图及有关设计文件、测试方法与仪器、测试数据 与测试结果的分析. 50 实际制作完成情况50 发挥部分 50 完成第(1)项15 完成第(2)项15 完成第(3)项15 完成第(4)项 5 总分50 无线LED控制器的制作(T-2题)

一、 任务 设计并制作一个采用无线控制方式(红外、超声波、射频等任一种)来实现控制8路LED 灯的无线控制器,系统如下图所示: 要求 (一)基本要求 (1)可实现无线控制八路LED 灯(键盘控制任意一路LED 灯的亮、灭、左循环、 右循环); (2)使该控制器具备密码保护功能,当输入正确的密码后方能对键盘进行控制,反 之控制器发出报警; (3)设计控制距离以使用者为中心,圆半径距离设定在5米内均可接收. (二)发挥部分 (1)可实现LED 灯的分级亮度控制; (2)可实现测量无线LED 控制器的电源电压V,当V 下降到(7/8)V 时, 8路LED 有7个亮、满格电压V 时8路LED 全亮; (3)设计控制距离以使用者为中心,圆半径距离设定在1米内、5米内、10米内 三档可设置,且每档设计控制距离的实际测量不能超出所要求的距离; (4)有其他的创新和发挥. 三、评分标准

无线数据传输系统设计大学毕设论文

无线数据传输系统设计 无线数据传输系统设计 作者:xxx 摘要:介绍无线数据传输系统的组成、AT89C51单片机串行口的工作方式及其与无线数字电台接口的软硬件设计与实现方法。 一般的数字采集系统,是通过传感器将捕捉的现场信号转换为电信号,经模/数转换器ADC采样、量化、编码后,为成数字信号,存入数据存储器,或送给微处理器,或通过无线方式将数据发送给接收端进行处理。无线数据传输系统就是一套利用无线手段,将采集的数据由测量站发送到主控站的设备。 关键字:无线数据传输,A T89C51单片机,模/数转换器,ADC采样,采集,信号 【Abstract】: Introduction of wireless data transmission system components, AT89C51 Serial port works and wireless digital radio interface with the hardware and software design and implementation. Digital acquisition system in general, is to capture the scene through the sensor signal is converted to electrical signals by analog / digital converter ADC sampling, quantization, encoding, in order to digital signals into data memory, or sent to the microprocessor, or send the data wirelessly to the receiver for processing. Wireless data transmission system is kind of a use of wireless means, to collect the data sent by the stations to the master control station equipment. 【Key words】: Wireless data transmission,AT89C51 Microcontroller,A / D converter,ADC sampling,Collection,Signal

无线通信习题

无线通信习题: 董旭所出的题目: (1) 加性高斯噪声信道中,DPSK 接收机的误比特率计算公式是(B ) A. 12erfc B. 0 1 exp()2b E N - C. 1(12- D. 012(1) γ+ (2) 考虑邻近信道干扰的影响,发送谱是无线系统中选择何种调制方法的重要准则。发送谱主要取决于三个因素:脉冲成形、其他滤波、非线性存在。 (3)一使用调频的FDMA 系统可接纳分配给某一特定蜂窝的100个移动用户。话音信号的 最大频率W 是3.4KHZ 。利用Carson 定理,确定如下频偏下该系统的上、下行链路带宽: (a ) D=1 (b) D=2 (c) D=3 解:我们已知的Carson 定理为: 1 2(1)T B f D =?+ (a) 当D=1时 f ?=W=3.4KHZ 故: 12(1)T B f D =?+ =2?3.4KHZ ?(1+11 ) =13.6KHZ 系统的上下行链路带宽B=100?T B =1360KHZ (b) 同理 当D=2时 12(1)T B f D =?+ =2?3.4KHZ ?(1+12 ) =10.2KHZ B= 100?T B =1020KHZ (c )当D=3时 12(1)T B f D =?+ =2?3.4KHZ ?(1+13 ) =9.07KHZ

B=907KHZ 答:略。 B= 100 T 孟婧出的题目: 问题:1写出下列字符所代表的含义 (1)quadrature demodulation (2)undersampling (3)liner predictive coding (4)forward error correction (5)finite-state machine (2) 如果输入序列为(10011),求该序列的卷积编码序列。 答案1 (1)正交解调器 (2)欠取样 (3)线性预测编码 (4)正向纠错码 (5)有限状态机 2(见课本147页例题) 张洋洋出的题目: 一、选择题 1、卷积编码器具有以下()形式。 A. 非递归非系统的 B. 递归系统的 C.非递归系统的 D. 递归非系统的 2、turbo码有一个差错平底,开始时BER下降很快,但最终达到平衡并以很低的速率缓慢

单片机无线传输系统设计(89C51)

毕业论文(设计) 题目:单片机无线传输系统设计完成人: 班级:11 学制: 专业: 指导教师: 完成日期:

目录 摘要 (1) 引言 (1) 1总体设计 (2) 1.1设计技术背景 (2) 1.1.1 AT89S51单片机简介 (2) 1.1.2 AT89S51主要功能特点 (2) 1.2单片机无线数据传输原理 (3) 1.2.1 单片机无线数据传输原理概述 (3) 1.2.2 无线数据传输常用编码方式 (3) 1.2.3 无线数据传输解码 (5) 1.2.4 无线数据传输调制和解调 (6) 2无线数据收发模块 (7)

2.1无线收发模块nRF905简介 (7) 2.2 nRF905无线模块特点 (7) 2.3 工作模式及芯片结构 (7) 3系统软硬件设计 (8) 3.1 硬件设计 (8) 3.1.1 概述 (8) 3.1.2 电路原理 (9) 3.1.3 SPI接口配置 (9) 3.2 软件设计 (12) 3.2.1 概述 (12) 3.2.2 发射程序 (13) 3.2.3 接收程序 (17) 4结束语 (21) 参考文献 (22) Abstract (23)

单片机无线传输系统设计 作者: 指导教师: 摘要:当今社会发展迅速,人们迫切的期望能随时随地、不受时空限制地进行信息交互。当今的各种智能化控制系统也离不开数据信息的传输。其中,无线数据传输是区别于传统的有线传输的新型传输方式,系统不需要传输线缆、成本低廉、施工简单。现在,有很多的电器产品(如一些家用电器)的操作控制也都采用了无线数据传输方式,一些无线数据传输功能相对简单的电器产品,无线数据传输信号的接收识别往往采用与编码调制芯片配套的译码芯片。而无线数据传输功能比较复杂的一些电器产品,无线数据传输信号的识别与译码多采用单片机,其编码调制方法也有多种。本文介绍一种基于AT89S51单片机以及无线收发模块nRF905的无线数据传输方案,以及用单片机对其进行识别的程序设计方法,以供参考。 关键词:AT89S51单片机,nRF905模块,无线数据传输; 引言 当今的各种智能化控制系统,比如智能化小区部的无线抄表系统、门禁系统、防盗报警系统和安全防火系统等,工业数据采集系统,水文气象控制系统,机器人控制系统、数字图像传输系统等等,都离不开数据信息的传输。可以说,数据信息传输系统是各种智能化控制系统的重要组成部分。[1]在有线数据传输方式当中,数据的传输载体是双绞线、同轴电缆或光纤。在一些单片机监测系统中,数据采集装置是安装在环境条件恶劣的现场或野外。采集到的数据通信传输到手持终端, 然后通过手持终端送到后台机(PC机) 进行数据分析、处理。这样,数据采集装置与手持终端之间的数据传输需解决通信问题。若采用有线数据传输方式显然是不合适的。相比于传统的有线数据传输方式,无线数据传输方式可以不考虑传输线缆的安装问题,从而节省大量电线电缆,并且降低施工难度和系统成本,是一个很有发展潜力的研究课题。无线数据传输因其传输距离远和受障碍影响小而得到广泛应用,随着各种专用无线数据传输集成电路和无线数据传输发射和接收专用集成电路的不断涌现,使许多复杂的无线数据传输系统的设计变得愈来愈简单,而且工作稳定性可靠。本文介绍利用单片机以及发射/接收

论述如何有效优化空调制冷系统设计

论述如何有效优化空调制冷系统设计 发表时间:2016-06-13T14:42:30.290Z 来源:《基层建设》2016年4期作者:廖锡博 [导读] 随着我国空调行业的越来越成熟,如何有效优化空调制冷系统变得越来越重要。 广东申菱环境系统股份有限公司广东佛山 528313 摘要:随着我国空调行业的越来越成熟,如何有效优化空调制冷系统变得越来越重要。通过何种方法有效优化空调制冷系统,这对设计者来说是一种挑战。空调制冷系统设计向高水平、高质量方向发展,为空调行业未来发展奠定基础。 关键词:空调制冷系统;设计;注意要点 1.空调制冷系统的工作原理 制冷系统是空调的核心组成部分,主要由冷凝器,压缩机、节流装置和蒸发器四部分组成。空调在进行工作时,压缩机会吸入制冷系统内的低温和低压制冷蒸汽,并且将其压缩成高温和高压的过热蒸汽之后,再排放至冷凝器内。与此同时,空调室外侧风扇吸收的外部空气会流动经过冷凝器,排掉制冷剂产生的热量,从而使得高温和高压的制冷剂蒸汽液化为高压的液体。当这些高压液体流经节流装置时,压力和温度都会有所下降,之后再进入具有一定压力的蒸发器里吸收热量进行蒸发,而室内侧空调的风机也不断将周围的空气引导到蒸发器的翅片间进行热量的交换,把放热完成后的冷气体排放至室内。如此反复的循环就是空调制冷系统的原理,能够实现空气降温的目的。 2.空调制冷系统中各元件的作用 空调系统的制冷过程中,压缩机作为空调制冷系统的关键环节,其的作用是压缩并输送制冷剂蒸汽,使得蒸发器保持低压力而冷凝器保持高压力作用;节流装置的作用是对制冷剂的流量进行调节,并起到节流降压的作用;冷凝器作为空调系统的热量输出设备,自蒸发器中所吸取的热量与压缩机因消耗功而转化成的热量均在冷凝器内被冷却的介质带走。蒸发器作为冷汽输出的设备,其中,制冷剂可对被冷却物体的热量进行吸收,从而制取冷量,更好的实现空调制冷的目的。 3.空调制冷系统优化的具体分析 空调制冷系统的节能措施,在设计上,需从两个方面入手,一是降低单位制冷量功耗,一是提高单位功耗制冷量;以下从几点方面简单介绍制冷系统的优化; 3.1高效化的压缩机 空调制冷系统中,压缩机的性能越高,效率越高,所用到的能量越少,更好的提高压缩机的性能,就成节能优化关键的一步。涡旋式压缩机是一种新型节能压缩机,适用于小型空调制冷系统化中。涡旋式压缩机又可分为数码涡旋压缩机、直流变频涡旋压缩机等。数码涡旋压缩机是采用压缩机顶部的气腔进行气体的吸排来调节电磁阀的通断电的时间,从而影响压缩机的排气量,控制压缩机的容量,进而实现对压缩机能源消耗的有效控制,促进空调制冷系统化的节能环保。直流变频涡旋压缩机是利用其它压缩机上永久性的磁铁作为压缩机的定子以及采用稀土为原材料制成永久性永久性磁钢作为压缩机的转子。此类型的压缩机装置能降低空调制冷系统装置的噪声,延长空调的使用寿命,并能对空调制冷系统中电机的转速作出合理的调整,提高能源的利用率,降低能源消耗,促进空调制冷系统化的节能环保。 3.2将蒸发器和冷凝器进行改良 蒸发器和冷凝器是由铝翅片和铜管一同组成的。为了达到更加经济的效果,一般翅片的厚度在0.095到0.1毫米之间。翅片有两种,波纹片和开槽片,开槽片的换热能力比波纹片更高。为了防止蒸发器和冷凝器在运行过程中出现故障,通常会在蒸发器的翅片上涂上一层亲水膜,这样在制冷运行时能够避免因为积累的水分过多存留在翅片上,保证蒸发器和冷凝器的正常工作。铜管中主要使用的内螺纹管和光管。虽然两种管的外径都是一样,但是内螺纹管较光管相比拥有更为强大的换热能力。通过对蒸发器和冷凝器内部物件的选择可以在一定程度上提高蒸发器和冷凝器的换热能力。但是一定要在确定蒸发器和冷凝器的结构之后再进行相应的换热能力测试。现阶段大部分的蒸发器和冷凝器都是采用铜管和铝翅片这种形式,经过了解,国外也存在其他方式的换热器,例如全铝换热器,相信通过合理的设计其他合理的材料也可以取得较好的换热效果,开发新模式的换热器同样可以有效优化制冷效果。 3.3有效提高蒸发温度 蒸发温度是蒸发器内的制冷剂在一定压力下沸腾汽化时的温度。蒸发温度的高低,主要取决于介质的温度及流量、蒸发器的迎风面积面积、蒸发器大小等条件。理论和实践证明,在空调系统其他条件不变的情况下,蒸发温度提高后,冷凝和蒸发压力差减小,压缩机排气温度降低、耗功减少,可以提高制冷系数;而且提高蒸发温度后,还可以增加单位时间制冷剂循环量,从而增加制冷量。 3.4有效降低风系统的阻力 在较大的制冷系统中,空调风系统所产生的能源消耗也是比较大的,如果能够有效设计空调内部的风路系统,有效减低空调内部阻力,减少制冷系统中风机消耗的功率,从而达到优化制冷系统的目的。 3.5制冷系统相应配合提高能效 虽然每个部件都可以不断提高其自身效率,但是没有高度的配合还是达不到提高能效的目的,就像蒸发器不能无限放大,风量也不能无限增加,必须找到一个性能最佳点才能有效发挥各个部件的作用。若要提高空调系统的能效比,首先要充分了解和掌握影响空调能效比的因素:压缩机与膨胀阀自身的热力学性能,空调制冷剂的效率,换热器的换热效率,压缩机的压缩效率,毛细管道的损坏以及空调装置的整体配置情况等。因此,针对这些因素,可以从换热器的材料,结构等工艺技术以及变频技术等方面着手,并从空调制冷系统的整体出发,是空调各个部分间能够形成高效统一的匹配关系,从而全面提高提高空调系统的能效比。例如,可以采用变频电机对压缩机的转速的控制来提高空调的能效比;通过材料与外形的设计增加换热器的换热面积;对变频空调采取电子膨胀阀加变频压缩机的配合控制方式提高空调的能效比;通过室内外变频风机电机控制通过两器的换热风量;通过更改蒸发器大小排数和翅片密度与风量大小配合取得合适的蒸发温度;通过改进冷凝器配合新一代制冷剂的使用来提高空调的能效比等 3.6.加强空调的日常保养和维护 空调制冷系统的冷凝器上有灰尘会导致能源消耗的加大,而空调制冷系统中蒸发器的温差控制不合理也将会直接增加能源的消耗,因

无线通信系统物理层的传输方案设计

(无线局域网场景) 一、PBL问题二: 试设计一个完整的无线通信系统物理层的传输方案,要求满足以下指标: 1. Data rate :54Mbps, Pe<=10-5 with Eb/N0 less than 25dB 2. 20 MHz bandwidth at 5 GHz frequency band 3. Channel model :设系统工作在室内环境,有4条径,无多普勒频移,各径的相对时延为:[0 2 4 6],单位为100ns ,多径系数服从瑞利衰落,其功率随时延变化呈指数衰减:[0 -8 -16 -24]。 请给出以下结果: A. 收发机结构框图,主要参数设定 B. 误比特率仿真曲线(可假定理想同步与信道估计) 二、系统选择及设计设计 1、系统要求 20MHz带宽实现5GHz频带上的无线通信系统; 速率要求: R=54Mbps; 误码率要求: Pe <=10^ (-5)。 2、方案选取 根据参数的要求,选择802.11a作为方案的基准,并在此基础上进行一些改进,使实际的系统达到设计要求。 802.11a中对于数据速率、调制方式、编码码率及OFDM子载波数目的确定如表1 所示。

与时延扩展、保护间隔、循环前缀及OFDM符号的持续时间相关的参数如表2 所示。 关的参数 参考标准选择OFDM系统来实现,具体参数的选择如下述。 3、OFDM简介 OFDM的基本原理是将高速信息数据编码后分配到并行的N个相互正交的子载波上,每个载波上的调制速率很低(1/N),调制符号的持续间隔远大于信道的时间扩散,从而能够在具有较大失真和突发性脉冲干扰环境下对传输的数字信号提供有效的保护。OFDM系统对多径时延扩散不敏感,若信号占用带宽大于信道相干带宽,则产生频率选择性衰落。OFDM的频域编码和交织在分散并行的数据之间建立了联系,这样,由部分衰落或干扰而遭到破坏的数据,可以通过频率分量增强的部分的接收数据得以恢复,即实现频率分集。 OFDM克服了FDMA和TDMA的大多数问题。OFDM把可用信道分成了许多个窄带信号。

无线温度传输系统设计

物联网应用系统设计 ----无线温度传输系统设计 作 业 报 告

目录 1 系统总体方案 (3) 1.1 系统需求分析 (3) 1.2 系统总体方案设计 (3) 2 系统硬件设计 (4) 2.1 终端节点硬件设计 (4) 2.2 协调器节点硬件设计 (4) 3 系统软件设计 (5) 3.1 通信协议设计 (5) 3.2 协调器节点软件流程 (5) 3.3 终端节点软件流程 (5) 3.4 上位机软件设计 (6) 4 部分代码 (6) 4.1通讯协议代码 (6) 4.2终端温湿度获取的代码 (6) 4.3协调器串口发送的代码 (7) 4.4上位机软件 (7) 4.4.1用户登录界面 (7) 4.4.2用户监控界面 (9) 5 系统测试 (13)

1 系统总体方案 1.1 系统需求分析 无线传感器网络是现在较热门的研究领域,其作为一个将数据采集、数据传输以及数据处理集成于一体的智能化系统,具有非常广阔的应用前景。传感器的无线数据传输可使用的技术包括Bluetooth 、WIFI 、Zigbee 、GPRS 等方式 ZigBee 协议的优势在于自组网能力,最多支持 65000 个设备组网; ZigBee 协议安全性很高,主要用于近距离无线连接。传感器节点能够采集和处理传感器的数据,并且通过ZigBee 无线传输到汇聚节点,最后由汇聚节点发送到监控中心(PC 机)。 1.2系统总体方案设计 选用功耗较小的CC2530芯片作为通信芯片来设计节点,基于ZigBee 协议栈设计了终端节点、协调器节点,并采用低功耗的传感器,以采集室内的温湿度、光照度数据为对象,终端利用无线收发模块将采集的数据发送出去,协调器接收到消息并利用串口与PC 机通信,在PC 机的用户界面进行实时显示。整个用户管理软件分为前台页面和后台管理两大模块,前台页面主要实现了用户可视化管理,方便用户随时查看、统计数据。采用Acess 2003数据库服务器保存系统数据,实现数据的定义、维护、访问、更新及管理,利用https://www.sodocs.net/doc/983496468.html, 技术将数据存储到数据库中。无线温度传输系统设计的整体思路如下图1-1所示: 传感器节点 汇聚节点 用户界面 图1-1无线温度传输系统设计的整体思路

无线通讯系统设计方案

无线通讯系统设计方案目录 1 概述 2 2 KT106系统技术优势 3 3 系统组成 4 4 传输平台 5 5 组网方式 6 6 设备部署 6 7 系统主要功能9

1概述 长久以来,国内外矿井的无线通讯技术一直停留在窄带低速范围内,普遍存在设备复杂、功能单一、无法复用通道,重复布线的问题。重庆分院在进行大量的前期调研、资料收集、分析研究总结的基础上,利用目前国内外成熟的Wi-Fi 技术,结合广泛应用的RFID技术,通过技术改进、本质安全设计,开发出了适应煤矿特殊环境的KT106矿井无线通讯系统。 KT106矿井宽带无线通讯系统作为新一代的矿井无线传输系统,采用Wi-Fi 与RFID技术相结合,在煤矿井下实现了通过一套系统实现语音和人员定位数据传输。是我院最新研究的产品。突破传统系统结构模式,无线通讯及人员定位共用一套传输线路,具有很高的性价比。系统网络结构将采用以工业以太网为主干的星型结合总线型的网络结构方案,以工业以太网交换机作为星型的中心点,基站之间采用串行连接方式。基站同时具有语音通信和定位功能,定位终端包括带定位功能的手机和专用的定位卡两种。系统采用本质安全供电的方式,使设备达到在回风巷道和工作面使用的安全等级和技术要求。 本系统通过配套的管理软件、工业以太网、PBX网关等设备,形成一套完整的以矿井工业以太环网为传输主干,无线信号进行空间覆盖的矿井无线通讯系统,使煤矿无线通讯技术跃上一个新的台阶,并处于国内外技术领先水平。 本系统是重庆研究院历时5年,经过不断探索和完善,为煤炭行业研制出了能够实现井下无线语音通话功能的最新技术装备,并能够24小时对煤矿出入井人员进行实时跟踪监测和定位,随时清楚掌握每个人员在矿井下活动轨迹,是煤矿最新一代安全生产管理系统。 KT106无线通讯系统结构如下:

无线电能传输系统设计

本科毕业论文(设计) 题目中短距离小功率 无线电力传输系统设计 指导教师张军职称讲师 学生姓名陈昂学号20091526102 专业通信工程(无线移动通信方向) 班级2009级无线移动通信1班 院(系)电子信息工程学院 完成时间2013年4月20日

中短距离小功率无线电力传输系统设计 摘要 移动互联网的井喷式繁荣,移动互联设备(MID)层出不穷的涌现,电池技术瓶颈的限制已难以满足人们的用电需求;物联网的深入发展,越来越广泛的网络节点能量供给等都要求更为先进的无线能量传输技术的发展,尤其是中短距离中小功率的无线电能传输的发展。两者共同昭示着无线电能传输光明的未来。 本文对无线电能传输(WPT)做出了简要但系统的介绍,并对其中的微波输能技术(MPT)做出了深入的探讨,在此基础上建立起了中短距离中小功率无线电力传输系统模型,即为MPT-MDSP式系统的模型。这种系统是由发射和接收两部分组成,发射部分用声表面波射频发生电路将DC转变成RF并通过特制天线辐射出去,接收部分再通过接收天线接收RF能量,用整流电路将RF转变成DC,供应用电设备。 关键词无线电能传输(WPT)/微波输能 (MPT) /天线

MIDDLE DISTANCE & SMALL POWER WIRELESS POWER TRANSPOTAION SYSTEM ABSTRACT The Wireless Power Transportation (WPT) shows a outstanding necessity in our today`s daily life .For one thing The Mobile Internet device (MID) comes out one after another because of The prosperity of Mobile Internet.The limitations of the technology bottleneck in battery capacity can not fit people`s requirement in these devises .For another the booming of Internet of Things brings large quantity of net nodes .These nodes cannot be charged easily.However,WPT will be the best way to solve this problem.Especially,the Middle Distance & Small Power Wireless Power Transportation System(WPT-MDSP) will plays a great role in these scopes. In this paper ,I made a brief but clear introduction of the WPT,and a thorough discussion in Microwave Power Transportation (MPT) ,which was used to leed to the applied system WPT-MDSP .This system contains two parts,the eradiation part and the Receive part .The first part works for changing Direct-current(DC)into R adiofrequency (RF),the other does the converse work.Both of them are designed for exclusive use. They works together to charge the Electrical equipment. Key words Wireless Power Transportation (WPT)/ Microwave Power Transportation (MPT)/Antenna

(作业)制冷系统设计

13级能源专业制冷系统设计 各位同学:按照自己学号尾号,对应自己的题目,完成制冷系统设计任务。请大家抓紧完成,以免耽误期末复习。希望通过本次设计,掌握制冷系统设计思路及设计方法,严禁抄袭他人数据,一经发现直接给予抄袭和被抄袭两人不合格成绩。 要求设计任务书完整,包括设计过程及设计图纸等。完成或有问题的同学请通过邮箱发送审阅与咨询。经审阅合格后,方可进行打印提交。切记!祝好! 1、设计一个吨位为10t,低温为-25℃,高温为30℃(即库内为-25℃,库外为30℃)的室内装配式小型冷库,地址在烟台。(5447) 2、设计一个吨位为10t,低温为-25℃,高温为30℃(即库内为-25℃,库外为30℃)的室内装配式小型冷库,地址在北京。(247) 3、设计一个吨位为10t,低温为-25℃,高温为30℃(即库内为-25℃,库外为30℃)的室内装配式小型冷库,地址在南京。(248) 4、设计一个吨位为10t,低温为-25℃,高温为30℃(即库内为-25℃,库外为30℃)的室内装配式小型冷库,地址在济南。(249) 5、设计一个吨位为10t,低温为-25℃,高温为30℃(即库内为-25℃,库外为30℃)的室内装配式小型冷库,地址在西安。(250) 6、设计一个吨位为10t,低温为-25℃,高温为30℃(即库内为-25℃,库外为30℃)的室内装配式小型冷库,地址在上海。(251) 7、设计一个吨位为10t,低温为-25℃,高温为30℃(即库内为-25℃,库外为30℃)的室内装配式小型冷库,地址青岛。(252) 8、设计一个吨位为10t,低温为-25℃,高温为30℃(即库内为-25℃,库外为30℃)的室内装配式小型冷库,地址在武汉。(253) 9、设计一个吨位为10t,低温为-25℃,高温为30℃(即库内为-25℃,库外为30℃)的室内装配式小型冷库,地址在杭州。(254) 10、设计一个吨位为10t,低温为-25℃,高温为30℃(即库内为-25℃,库外为30℃)的室内装配式小型冷库,地址在天津。(255) 11、设计一个吨位为10t,低温为-25℃,高温为30℃(即库内为-25℃,库外为30℃)的室内装配式小型冷库,地址在沈阳。(256) 12、设计一个吨位为8t,低温为-20℃,高温为30℃(即库内为-20℃,库外为30℃)的室内装配式小型冷库,地址在沈阳。(257) 13、设计一个吨位为8t,低温为-20℃,高温为30℃(即库内为-20℃,库外为30℃)的室内装配式小型冷库,地址在烟台。(258) 14、设计一个吨位为8t,低温为-20℃,高温为30℃(即库内为-20℃,库外为30℃)的室内装配式小型冷库,地址在北京。(260) 15、设计一个吨位为8t,低温为-20℃,高温为30℃(即库内为-20℃,库外为30℃)的室内装配式小型冷库,地址在南京。(261) 16、设计一个吨位为8t,低温为-20℃,高温为30℃(即库内为-20℃,库外为30℃)的室内装配式小型冷库,地址在济南。(262) 17、设计一个吨位为8t,低温为-20℃,高温为30℃(即库内为-20℃,库外为30℃)的室内装配式小型冷库,地址在西安。(263) 18、设计一个吨位为8t,低温为-20℃,高温为30℃(即库内为-20℃,库外为30℃)的室内装配式小型冷库,地址在上海。(264)

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