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導(dǎo)游系統(tǒng)研究無線通信技術(shù)論文
關(guān)鍵詞：無線通信論文
1、系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)原理
整個系統(tǒng)由放在各個景點(diǎn)位置負(fù)責(zé)發(fā)送編碼信息的無線射頻基站和游客手持的便攜式電子導(dǎo)游機(jī)組成，無線射頻基站預(yù)先設(shè)置為唯一的編號，放置在景區(qū)內(nèi)需要講解的地方，并持續(xù)發(fā)送編碼信息。當(dāng)游客所攜帶的電子導(dǎo)游機(jī)進(jìn)入到無線射頻基站所覆蓋的區(qū)域后，身上攜帶的電子導(dǎo)游機(jī)內(nèi)的預(yù)置應(yīng)用處理程序就會根據(jù)接收到的編號信息自動從SD卡中尋址并調(diào)出相應(yīng)的MP3格式的語音文件，再由MP3模塊對該語音文件進(jìn)行解碼，并輸出到語音播放模塊，播放該景點(diǎn)的語音信息{2}。當(dāng)游客在景區(qū)內(nèi)變化場所時，電子導(dǎo)游機(jī)會根據(jù)接收到的相應(yīng)的編碼調(diào)用不同的語音文件。整個系統(tǒng)的研發(fā)內(nèi)容主要分為以下兩大部分：（1）基于STC89C52RC單片機(jī)和2.4G無線射頻收發(fā)芯片nRF24L01的無線射頻基站研發(fā)。（2）基于STC89C52RC單片機(jī)、2.4G無線射頻收發(fā)芯片nRF24L01和BAT系列高保真MP3模塊的電子導(dǎo)游機(jī)研發(fā)。
2、系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)
為了更好的實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的功能需求，同時降低研發(fā)難度和成本，整個系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)遵循三條基本原則：
（1）采用軟件設(shè)計(jì)與硬件設(shè)計(jì)相結(jié)合的方法，對系統(tǒng)的硬件電路進(jìn)行優(yōu)化；
（2）模塊化設(shè)計(jì)，功能擴(kuò)展靈活；
（3）可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)。考慮到無線射頻基站和電子導(dǎo)游機(jī)都用到RF無線射頻收發(fā)一體芯片，為了降低研發(fā)難度和成本，無線射頻收發(fā)采用nRF24L01芯片設(shè)計(jì)成一個獨(dú)立模塊，可以被無線射頻基站和電子導(dǎo)游機(jī)共用。
2.1電子導(dǎo)游機(jī)
電子導(dǎo)游機(jī)主要包括：nRF24L01無線接收模塊、操作鍵盤模塊、MP3模塊、單片機(jī)主控模塊、電源模塊、液晶顯示模塊、語音播放模塊和SD卡存儲模塊等結(jié)構(gòu)模塊。單片機(jī)主控模塊是控制核心，由STC89C52單片機(jī)、時鐘電路、電源等組成，主要控制nRF24L01無線接收模塊接收射頻基站發(fā)射的編號信息，并將編號信息轉(zhuǎn)換成地址信息，對SD卡存儲模塊的主芯片進(jìn)行尋址，發(fā)送指令給MP3模塊，由MP3模塊將預(yù)先存儲在SD卡上相應(yīng)地址中的音頻文件硬件解碼為數(shù)字音頻信號，并傳送到語音播放模塊進(jìn)行播放。STC89C52單片機(jī)是一種低功耗、高性能的cmos8位微控制器[1]。
2.2無線射頻基站
無線射頻基站主要包括：nRF24L01無線發(fā)送模塊單片機(jī)、主控模塊、電源模塊等結(jié)構(gòu)模塊。其中，單片機(jī)主控模塊同樣由STC89C52單片機(jī)和電路構(gòu)成，主要控制nRF24L01無線發(fā)送模塊發(fā)送景點(diǎn)唯一編碼信息；在軟件設(shè)置時，只要將nRF24L01的通信模式設(shè)置為TX，就可以使nRF24L01處于發(fā)送狀態(tài)。
3、系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
整個系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)包括無線射頻基站軟件和電子導(dǎo)游機(jī)軟件設(shè)計(jì)，兩者的流程圖分別如圖5、圖6所示。無線射頻基站充電后，首先設(shè)備初始化，配置nRF24L01寄存器，將nRF24L01設(shè)置為TX模式，持續(xù)發(fā)射對應(yīng)景點(diǎn)的編碼信號。在發(fā)射信號時，工作狀態(tài)的指示燈以發(fā)射頻率閃爍。電子導(dǎo)游機(jī)在初始化之后一直處于MP3模式，當(dāng)游客按下模式選擇鍵S1后，導(dǎo)游機(jī)進(jìn)入導(dǎo)游狀態(tài)，等待接收編碼信息，如果接收到，將編碼信息轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的地址信息，由MP3模塊將存儲在SD卡上的MP3音頻信號進(jìn)行解壓，傳送到語音播放模塊，并將相應(yīng)的信息在LCD上顯示。
4、結(jié)束語
本文介紹的是基于nRF24L01芯片和BAT系列MP3模塊的電子導(dǎo)游系統(tǒng)，降低了功耗和成本，利用大容量的SD卡作為存儲介質(zhì)并配合高壓縮比的MP3格式文件存儲，避免了燒錄芯片的麻煩。電子導(dǎo)游機(jī)是一種旅游講解專用設(shè)備，它的使用，使更多的觀眾在邊看邊聽中，汲取知識，了解內(nèi)涵，享受文化。
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