项目名称

环境电磁波供电的微功耗无线传感器节点研究

实验时间

2010·9

实验室名称、地点

“星火杯”大学生课外学术科技活动中心（竹园4号楼1区423）

实验人

员

姓名

学号

性别

专业班级

联系电话

龙青

01081078

女

010811

孟航

01081096

男

010811

胡韬

01081045

男

010811

1、            实验名称、内容（以下可根据需要另加页）

____ 实验名称：315无线模块的特性研究与性能测试

____ 实验内容：环境电磁波供电的微功耗无线传感器节点采集到数_ 据后，将返回给接收端。因为线圈收集到的电能有限，所以拟采用不带编解码器的315无线模块，采用ASK方式进行通信，以减小功耗。具体实验内容如下：

_____ （1）315无线模块发射端无信号时，接收端噪声测试；

_____ （2）测试课题组编写的编码方案，实现发射端（MSP430单片机）和接收端（51单片机）之间的通信；

_____ （3）315无线模块的有效通信距离测试；

_____ （4）315无线模块的通信误码率测试；

_____ （5）315无线模块的静态功耗及发射功耗测试；

2、            实验目的

__ 了解315无线模块的特性，测试编码方案，实现节点和接收端之间的通信，并测试相关性能指标。

3、            实验器材

（1）cos5021型双踪示波器

（2）EE1641B1型函数型号发生器

（3）数字万用表

（4）MSP430单片机

（5）STC51单片机

（6）PC机

（7）315无线通信模块

4、            实验步骤

1、完成315无线模块的硬件电路，其中发射端与MSP430单片机相连，接收端与51单片机相连，并将接收端与示波器相连，用示波器显示接收端接受到的数据波形，最后将51单片机通过串口和PC机相连，在PC机上用串口调试助手显示返回的数据。

2、MSP430不发送数据，观察示波器上噪声波形强度及PC机上返回的数据。

3、MSP430发送未经编码的数据，观察示波器上波形及PC机上返回的数据。

4、MSP430发送经编码的数据，在示波器上观察同步头、起始位、数据位的波形，并在PC机上观察返回数据。然后，根据情况对编码方案进行相应调整。

5、MSP430发送经编码的数据，每次增大10米通信距离，测试有效通信距离。

6、MSP430发送经编码的数据，在50米间隔下测试通信误码率。

7、MSP430发送经编码的数据，测试在正常接发状态下其静态功耗及发射功耗测试。

5、            实验数据

_____ 1、有效通信距离为300米（无线模块供电为3V时），当大于300米时，基本收不到数据。

_____ 2、误码率为10-3 （50米通信距离）

3、MSP430发射模块静态功耗为2uA，发射功耗2mA。

6、            问题讨论

____ 1、使用315模块时，数据发送端串口会自动返回数据？是因为发送端天线影响。

____ 2、串口直接对PC机返回数据，开头可能会有2进制下的2位丢失，导致接受时完全错误？是因为未经编码的数据，接收端无法正确识别数据起始端。

____ 3、不同供电电压对无线模块工作的影响？3V时能正常收发，电压越小，有效通信距离越近，当低于1.5V时315模块无法正常工作。

___ 4、无线模块接收端极不稳定，以及电涌？由于U口引脚与U口固定端短路，可能烧坏USB线！！！！_____

____ 5、2010年10月12日，再次调试无线通信，电路不稳，当手接触电路时，能通过无线正常收发，指示灯（显示进入中断）闪烁速度明显较快，而一般情况下，却无法正常进行通信，指示灯闪烁速度较慢。在（300波特率和9600波特率下都是这种状况，有线无线都是这种状况）怀疑是滤波电容问题，但接入大电容后也无改善？最后重新焊制了电路板，电路稳定性大大提高。

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7、            心得体会

____ 1、315模块发送端不能直接连示波器看波形，会引起电脑U口电涌。

____ 2、经调试正确的程序要及时保存，避免再次修改后无法找回原数据。

____ 3、使用无线模块通信，且接收模块数据位接串口时，串口线会对通信造成很大干扰。

____ 4、接收端，串口RXD端有连接315Data位时，无 法烧程序

____ 5、无线通信时，高波特率情况下误码率很高。

6、开发板扩展口不和芯片序号对应，须看说明，经试验，扩展口P5在输出高时不对应输出高，其他情况下正常。

7、输出力是电流大小，不是电压大小。

___ _ 8、msp430为3V逻辑电平，51为5V逻辑电平，在他们直接进行串口通信时需要转换逻辑电平，使之相等。（后发现3V发5V收为可行，5V发3V收未经验证，但3V单片机与5V其他芯片连接或5V单片机与3V其他芯片连接是否需要转逻辑电平还未验证）

____ 9、247与149的波特率设置表示不同，应该采用TI官方代码写法。

____ 10、IAR中Option设置芯片类型错误，可能导致Make无法通过。

____ 11、焊接时的持续高温导致了PJ1117的损坏，要注意焊接时的间隔

____ 12、天线必须有，且有足够长度，才能保证稳定收发。__