基于蓝牙模块的52单片机的遥控系统毕业论文.docx
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基于蓝牙模块的52单片机的遥控系统毕业论文
毕业论文
论文题目基于蓝牙模块的52单片机
的遥控系统
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：
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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
注意事项
1.设计（论文）的内容包括：
1）封面（按教务处制定的标准封面格式制作）
2）原创性声明
3）中文摘要（300字左右）、关键词
4）外文摘要、关键词
5）目次页（附件不统一编入）
6）论文主体部分：
引言（或绪论）、正文、结论
7）参考文献
8）致谢
9）附录（对论文支持必要时）
2.论文字数要求：
理工类设计（论文）正文字数不少于1万字（不包括图纸、程序清单等），文科类论文正文字数不少于1.2万字。
3.附件包括：
任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）。
4.文字、图表要求：
1）文字通顺，语言流畅，书写字迹工整，打印字体及大小符合要求，无错别字，不准请他人代写
2）工程设计类题目的图纸，要求部分用尺规绘制，部分用计算机绘制，所有图纸应符合国家技术标准规范。
图表整洁，布局合理，文字注释必须使用工程字书写，不准用徒手画
3）毕业论文须用A4单面打印，论文50页以上的双面打印
4）图表应绘制于无格子的页面上
5）软件工程类课题应有程序清单，并提供电子文档
5.装订顺序
1）设计（论文）
2）附件：
按照任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）次序装订
指导教师评阅书
指导教师评价：
一、撰写（设计）过程
1、学生在论文（设计）过程中的治学态度、工作精神
□优□良□中□及格□不及格
2、学生掌握专业知识、技能的扎实程度
□优□良□中□及格□不及格
3、学生综合运用所学知识和专业技能分析和解决问题的能力
□优□良□中□及格□不及格
4、研究方法的科学性；技术线路的可行性；设计方案的合理性
□优□良□中□及格□不及格
5、完成毕业论文（设计）期间的出勤情况
□优□良□中□及格□不及格
二、论文（设计）质量
1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？
□优□良□中□及格□不及格
2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？
□优□良□中□及格□不及格
三、论文（设计）水平
1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义
□优□良□中□及格□不及格
2、论文的观念是否有新意？
设计是否有创意？
□优□良□中□及格□不及格
3、论文（设计说明书）所体现的整体水平
□优□良□中□及格□不及格
建议成绩：
□优□良□中□及格□不及格
（在所选等级前的□内画“√”）
指导教师：
（签名）单位：
（盖章）
年月日
评阅教师评阅书
评阅教师评价：
一、论文（设计）质量
1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？
□优□良□中□及格□不及格
2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？
□优□良□中□及格□不及格
二、论文（设计）水平
1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义
□优□良□中□及格□不及格
2、论文的观念是否有新意？
设计是否有创意？
□优□良□中□及格□不及格
3、论文（设计说明书）所体现的整体水平
□优□良□中□及格□不及格
建议成绩：
□优□良□中□及格□不及格
（在所选等级前的□内画“√”）
评阅教师：
（签名）单位：
（盖章）
年月日
教研室（或答辩小组）及教学系意见
教研室（或答辩小组）评价：
一、答辩过程
1、毕业论文（设计）的基本要点和见解的叙述情况
□优□良□中□及格□不及格
2、对答辩问题的反应、理解、表达情况
□优□良□中□及格□不及格
3、学生答辩过程中的精神状态
□优□良□中□及格□不及格
二、论文（设计）质量
1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？
□优□良□中□及格□不及格
2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？
□优□良□中□及格□不及格
三、论文（设计）水平
1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义
□优□良□中□及格□不及格
2、论文的观念是否有新意？
设计是否有创意？
□优□良□中□及格□不及格
3、论文（设计说明书）所体现的整体水平
□优□良□中□及格□不及格
评定成绩：
□优□良□中□及格□不及格
教研室主任（或答辩小组组长）：
（签名）
年月日
教学系意见：
系主任：
（签名）
年月日
摘要
蓝牙属于短距离内进行无线控制和收发的通信技术，伴随着科技的飞跃性发展，也让蓝牙找到了发展的空间，它可以代替和取代落后的数字化硬件设备之间繁琐的电缆连接。
在蓝牙创造的初期，没有人预料到蓝牙会有如此大的潜力和前景，而现在的发展也是完全超出了我们的预期，因为蓝牙的安全性高，制造成本低廉和所消耗的功率也是同类产品中最低的，所以被很多人使用，越来越受到了广大消费者的欢迎，基于蓝牙技术的产品也在不断的更新和投入市场。
由于蓝牙工作频率与无线使用Wi-Fi，在未授权的2.4GHzISM频段重叠无绳电话和微波，在家庭环境中使用蓝牙遥控装置可能会缩短通信时间延迟和电池寿命的问题，因为它采用了跳频扩频是易受干扰避免机制。
我的毕业设计是以89C52单片机为主控芯片，毕业设计的系统是简易蓝牙遥控系统，要在有效范围内（最少5米）实现无线蓝牙的接收和发送，遥控对象为4个（LED），使用11.O592MHz的晶振，LD3320语音模块以及89C51单片机进行程序的控制，本设计主要有两部分组成，一个是接收部分，另一个是发送部分，所设计的两部分电路完全一样，自行选择分配。
关键词：
AT89C52单片机；晶体振荡器；AC1117T3.3；LD3320语音模块
Remotecontrolsystembasedon52singlechipBluetoothmodule
Abstract
Bluetoothisashortdistancecommunicationtechnologyforwirelesscontrolandtransceiver,accompaniedbyrapiddevelopmentofscienceandtechnology,alsolettheBluetoothtofindspacefordevelopment,itcanreplaceandreplacethecomplicatedcableconnectionbetweendigitalequipmentandbackward.IntheearlydaysoftheBluetoothcreation,nobodyexpectedthatBluetoothhaspotentialandprospectsofsomuch,andnowthedevelopmentiscompletelybeyondourexpectations,becausethesecurityofBluetooth'shigh,lowmanufacturingcostandpowerconsumptionaresimilarproductsinthelowest,somanypeopleuse,moreandmore.Themajorityofconsumers,Bluetoothproductsareconstantlyupdatedandputintothemarketbasedon.
BecauseBluetoothandWi-Fiwirelessfrequencyoverlap,cordlessphonesandmicrowaveintheunlicensed2.4GHzbandISM,Bluetoothremotecontroldeviceusedinthehomeenvironmentmayreducethecommunicationtimedelayandbatterylife,becauseitusesafrequencyhoppingspreadspectrumissusceptibletointerferenceavoidancemechanism.
Igraduatedfromthedesignisbasedon89C52singlechipmicrocomputerasthemaincontrolchip,thesystemdesignofBluetoothremotecontrolsystemissimple,tobeeffectiveintherange（atleast5meters）canreceiveandtransmitwirelessBluetoothremotecontrol,theobjectis4（LED）,using11.O592MHzcrystal,tocontroltheLD3320voicemoduleand89C51microcontrollerprograminthisdesign,ismainlycomposedoftwoparts,oneisthereceivingpart,anotherpartissent,thetwopartofthecircuitisexactlythesame,tochoosetheirowndistribution.
Keywords:
AT89C52;crystaloscillator;AC1117T3.3;LD3320voicemodule
目录
第一章前言1
1.1研究背景1
1.2研究现状1
1.3本课题研究的意义1
第二章设计原理与方案论证2
2.1主控芯片的方案论证与选择2
2.2蓝牙模块的方案论证与选择3
第三章系统的硬件设计4
3.1总体方案设计思想4
3.2主控器处理模块4
3.2.1处理执行元件5
3.2.2.降压模块9
3.2.3.复位电路10
3.2.4.晶振电路11
3.2.5.LD3320语音模块12
第四章系统软件设计15
4.1系统程序设计流程15
第五章系统的调试16
5.1系统设计的过程16
5.2系统模块的调试17
5.3结论17
第六章结束语18
参考文献19
附录20
附录二：
实物效果图22
附录三：
电路元件清单23
致谢20
第一章前言
1.1研究背景
蓝牙技术是近年来出现的新技术是一种短距离无线通信和信息传输的新型通讯科技，它使数据线的硬件设备接收更方便快捷。
它可以广泛应用于世界各地，是一个蓝牙设置一个通用的范围，频率调制技术的使用，以防止外部干扰和多一些。
低成本，低功耗和小辐射，和加密设置，让蓝牙的安全性更高；应用范围广，这些特点使得蓝牙技术被广泛的应用在我们日常生活中的蓝牙也支持一对一和一对多传输的通信连接，和多个蓝牙成为微网，也有网络的特点。
1.2研究现状
1998年蓝牙技术提出来以后，它的发展如雨后春笋。
蓝牙是一种在短距离内进行无线通讯的技术。
世界各地的投资人们对蓝牙技术有了很大的兴趣。
世界蓝牙组织BluetoothSIG就在这种大的社会环境下应运而生,也得到了很多有影响力的个人和组织的支援和维护，有数千家生产商和科技公司都注册成为了蓝牙组织的会员，最近几年，随着技术的不断飞跃与发展，更多的企业和企业都加入了进来，进一步推动了蓝牙技术的发展。
很多国家和企业都制定了自己的标准和规范，来完善和改进蓝牙技术。
在中国，在有很多个人和团体组织成立了中国蓝牙技术发展和对蓝牙使用和研究的网络团体，让更多对这项技术感兴趣的人都参与了进来。
此外，中国和国际蓝牙组织SIG合作，并达成共识，这也让蓝牙技术在国内得到了长久的发展。
1.3本课题研究的意义
因为无线技术的广泛使用，我们在研究无线和有线通信技术的方法中了解到蓝牙系统的小区域性有很大的技术突破，在国际上也得到了广泛的采纳，在市场上也有很大的需求。
这也使蓝牙技术的发展成为了趋势之一，蓝牙可以发送和接受语音和数据，满足了大多数人的需求，它也融合了其他相关产品的特点，也是这样技术变得更多样性。
然而，蓝牙的安全性不足，而且在小区域范围内的一点对多点的通信受到了很大的限制，这些都是其本身需要改进和完善的。
第二章设计原理与方案论证
2.1主控芯片的方案论证与选择
方案一：
使用AT89S51单片机。
通常都是自带有4K大小的Flash存储器，它的实用寿命也是很长的，也可以反复的读写和擦除达到1000次左右，也可以充分的实现了价值。
AT89S51单片机外部引脚共有40个，可以通过各个引脚的不同功能来进行外部电路的设计。
在编程时，可选择常规编程和在线编程两种方法，AT89S51单片机的存储器和位处理器是结合到一起的，可以很多次的读写和擦除，让我们减少了学习中的金钱投入
方案二：
采用ATmega16单片机。
它的内部系统可达到16个字节，而且功能强大，但是在工作时消耗的功是很低的，主要因为它的控制器是CMOS的，本身也有16K的内部Flash和512个字节的EEPROM；总共有32个I\O口，可以单独的设定为不同的功能。
与AT89S52和AT89S5相比，它的最大的优点就是运行速度快，可以进行编程的内存大小是盏亮着的两倍，它的I\O口也比前两者灵活和强大，但是造假
方案三：
AT89C52单片机，它是同类单片机中集成度最高的一种。
它是由ATMEL生产的一种功能很强大的单片机，工作状态下所需要的功也是很小的，相比前两个方案中的单片机，AT89S52单片机只需要少量的外部设备就可以组成一个最小系统。
使用是稳定且可靠，有很高的实用性。
相对于同类型的产品，他的缺点就是输入指令后，指令周期长，运行速度会比较慢。
三个方案比较和总结后，我觉得AT89S52单片机更适合我的设计，他就是我所需要的主控芯片，虽然指令收起相对比较慢，但也是在可接收范围内的，内部存储器也不会太小，比AT89S51功能强大，比ATmega16造价低廉，所以我选择了AT89S52。
2.2蓝牙模块的方案论证与选择
CC2540蓝牙模块是新蓝牙模块版本，比较较3.0版本更省电、成本低、3毫秒低延迟、超长有效连接距离、AES-128加密等；通常用在蓝牙耳机、蓝牙音箱等设备上。
此外，它的稳定性和安全性都更急强大了，被大量的应用在智能体育设备和医疗器材等多个方面。
HC05蓝牙模块是一种高性能的主从一体蓝牙模块，可以替代简单的串口信息的接受与发送。
另外，蓝牙模块可以在电脑，手机和PAD等设备中可以进行配对，完成信息的传输。
通过两种方案的比较，结合实际情况，它的数据处理速度应用在网络通信中，能体现数据的收发速度。
而且CC2540的片上资源非常丰富，可以更好地使我们的设计更方便。
第三章系统的硬件设计
3.1总体方案设计思想
本系统为简易蓝牙遥控系统，要在有效范围内（最少5米）实现无线蓝牙的接收和发送，遥控对象为4个（LED），使用11.0592MHz的晶振，以及89C52单片机进行程序的控制，我的毕业设计设计主要有两部分组成，一部分是起接受功能的，而另外的部分是发送部分。
提供的电源为3.3V。
当发送设备进行语音控制时，在接收设备上会收到对应LED点亮的现象，复位以后，接收设备会全部清零，而LED也会根据所输入的程序控制其点亮或熄灭。
图3-1单片机最小系统电路图
3.2主控器处理模块
以上我提出了毕业设计我硬件和系统上所应用的专业知识和大体的设计路线，主要是用单片机来进行对主从机的控制，要是两个蓝牙模块连接后发送和接受都要明确的从LED灯无误的显示出来，因此，我要进一步的把单片机控制细化成小版块来详细的说明和设计，。
分别是蓝牙模块和复位电路，还有最为关键的执行元件处理。
3.2.1处理执行元件
信息技术电子化和网络化在快速发展的今天不断地占据主流，也不断的完善和更新着。
不夸张地说，全世界每天都有新的电子产品被设计出来，而这些发展的背后，我们使用的最基础的和最关键的电子元器件也紧跟着发展的脚步，也在完善和优化中。
让我们有了更多的选择和发挥空间。
在其中，单片机的开发开发和应用也是非常重要的，特别是在一些小型的电子创新产品中，大多都是以单片机为主控芯片。
在我的毕业设计中，我也选择了一款AT89C52单片机作为主控芯片。
AT89C52是一种8位单片机，它是在MCS-51单片机系列上加强了一些功能后升级得到的产物。
它的作用基本上就是把外界的数据和命令在中断和时钟的帮助下，在自身内部储存器上把使用者的数据进行处理。
AT89C52由8位的内部处理器，内部数据储存器（RAM，有256个字节）内部储存器有8K的大小，输入和输出双向口有32个，16位的定时器和5个两级中断，全双工串行通信口一个和时钟电路组成。
AT89C52能够自主地执行给它的指令，也就是你把所需要的指令写在单片机的内部储存器上，它会一步步执行。
AT89C52可以在功耗特别低的情况下工作，就是设置成空闲选择和掉电模式两种状态来实现低功耗。
图3-2AT89C52的实物图
图3-3AT89C52的引脚图
单片机与外界的通讯是依靠它自身的I/O口进行的，对单片机I/O口的控制就是对单片机的控制。
I/O口的存在不仅可以实现数据的传输，还可以改变电平和信号的性质，最重要的一点就是I/O口可以实现与外部不同电路的连接来使单片机工作。
AT89C52单片机上我们通常使用的是4个独立的双向通用I/O口：
P0口、P1口、P2和P3口。
由于外部设备的工作速率比较慢或者很快的时候，我们可以采用同步传送的方式，而单片机存在的异步传送是为了更加简练的和硬件连接进行传出。
也可以通过中断传送和DMA传送来完成。
AT89C52单片机还可以实现外部接口单独的编址和外部端口和存储器的统一编制两种方式。
AT89C52单片机上一共有32个I/O口，不同的I/O口实线的作用和运行的方式都有其自己的方式，我也要通过这次毕业设计，更好地了解，更熟练的运用。
3.2.1CC2540蓝牙模块
CC2540蓝牙模块，蓝牙的最新版本，是3的升级版；3版更节能，低成本，低延迟3毫秒，有效连接范围，AES-128加密；通常用蓝牙耳机，蓝牙音箱等设备。
蓝牙4的最重要的特点是节能。
CC2540蓝牙模块是德州仪器公司的产品，它是一种消耗功率特别低的蓝牙模块，它把所有的重要硬件都按住房在同一块电路板上，把控制器，主机端和和应用系统都集成在了一起，还有完全整合而成的无线发射功能，提供了两种使用方式的解决方案：
单一模式和双模式，内部还有很高效的运算放大器，由于它把所有的重要硬件都按住房在同一块电路板上，所以减少了生产成本，合理的利用了资源，也可以让所有的人都可以使用的起。
超低功耗设备简单、可靠的点对多点的数据传输，但也使网络传感器设置低功耗蓝牙蓝牙传输有序流动，以及先进的节能和连接安全加密。
智能可穿戴设备上显示在CES2014上，大多采用蓝牙4。
你可以看到升级4及后续版本蓝牙将在未来几年的爆炸，一个长期的趋势。
蓝牙在商业中，在最新的XperiaZ，GalaxyS3，S4，注2，surfacert，iPhone5，iPhone4S，魅族MX3，MotoDroidRazr手机，HTCOneX，小米手机2，新的ipad，iPad4，MacBookAir，MacBookPro，诺基亚Lumia和宏基as3951系列/网关nv57系列，华硕UX21/31系列三星注意已应用于蓝牙4技术。
MT254xCoreS介绍
MT254xCoreS是馒头科技有限公司设计的一款蓝牙4.0单模型模块，运行时可以和BLE协议栈完全符合。
我们可以用它来开发属于自己的产品，它主要包括了CC2540x最小的系统和时钟电路板，还有天线组成。
它的连接范围可以达到100米，可满足短距离之间的通讯。
模块运用的三组1.27mm间距的半孔所引出的24个IO口，模块试用的都是高精版本的电阻和电容器，寿命长，精确度高，另外，系统主要采用了32M的晶振，睡眠时则是使用了32.768K的晶振。
MT254xCoreS与其他类型的产品比较，它的运行速度快，有很强的可干扰性，无限连接范围高，它的使用安全性也很高。
硬件组成
晶振：
系统主时钟采用32M晶振，根据TI官方的参考设计，使用的是10ppm高精度的金属壳晶振。
睡眠时钟使用的是32.768K的晶振，在系统睡眠时需要使用此晶振。
天线：
蓝牙属于近场通讯，应用场合一般为室内等近距离通信，因此我们使用PCB天线。
其通信范围经过实验测量空旷空间内可达100米，室内可达30米，完全能够满足通讯的需要，而且将天线集成在模块内部能够减小模块所占用的积。
电阻电
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