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188宝金博页面版: 基于nRF24L01和ESP8266的跳频及干扰演示实验

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内容提示: - 15 -第06期2020年3月No.06March,20201 设计跳频及相关干扰实验物联网课程的相关实验如果只是在高层进行“傻瓜式”的演示,有可能使学生在学习后感到底气不足。应尽量下到单片机的裸机和嵌入式总线的层次,尽量用C语言来设计有关实验。本文用nRF24L01无线模块和STM32F103RCT6单片机构成第一类无线节点 [1-2] ,用ESP8266和同种型号的单片机来构成第二类无线节点 [3] ,对跳频以及相关的干扰实验进行设计。首先,用两个一类无线节点实现可靠的多频率跳频通信;其次,加入一个同类节点产生干扰载波,观察跳频时哪些信道的通信会受到干扰;再次,用一个二类无线节点与一个...

文档格式:PDF | 页数:4 | 浏览次数:233 | 上传日期:2021-03-02 21:15:13 | 文档星级:
- 15 -第06期2020年3月No.06March,20201 设计跳频及相关干扰实验物联网课程的相关实验如果只是在高层进行“傻瓜式”的演示,有可能使学生在学习后感到底气不足。应尽量下到单片机的裸机和嵌入式总线的层次,尽量用C语言来设计有关实验。本文用nRF24L01无线模块和STM32F103RCT6单片机构成第一类无线节点 [1-2] ,用ESP8266和同种型号的单片机来构成第二类无线节点 [3] ,对跳频以及相关的干扰实验进行设计。首先,用两个一类无线节点实现可靠的多频率跳频通信;其次,加入一个同类节点产生干扰载波,观察跳频时哪些信道的通信会受到干扰;再次,用一个二类无线节点与一个带无线网卡的PC机作为WiFi的通信双方,实现可靠的通信,再加入干扰节点,观察WiFi通信的受影响程度。该设计不但可以引导学生进行多知识点的学习,而且能够展示无线通信领域两个重要的基本原理:(1)跳频是抗干扰的重要手段。(2)在同一波段,频带越宽,能够对其造成干扰的频率源也就越多。2 基于nRF24L01的跳频实验(实验一)因为比较拥挤的无线空间,跳频在当今无线通信领域是一种重要的抗干扰手段 [4] ,首先,本实验演示的是两个节点(发送节点和接收节点)在不加干扰节点时的跳频通信;其次,演示加入干扰节点后通信的受影响情况。实 验 组 网中,每 一 个 节点 的 硬 件 基 本 组 成 相同:nRF24L01无线模块通过SPI总线与32位单片机STM32F103RCT6相接,如图1中发送节点所示。每次通信时,接收节点和发送节点需保持同步跳频才有意义,即发送节点用中心频率f 1 发送数据包时,接收节点必须已准备好用中心频率f 1 来接收。为了实现多频率跳频,用到了STM32F103单片机中的时间片机制。如图2所示,时间片的长度取为2 ms。每一个时间片中,要选定一个不同的中心频率,用该频率完成一个数据包的发送和接收。基金项目:长沙市科技局资助项目;项目编号:ZD1802001。作者简介:钱光明(1963— ),男,湖南湘潭人,教授,学士;研究方向:嵌入式,实时系统。摘 要:跳频是当今无线通信中的一个重要抗干扰手段。文章以WiFi模块ESP8266,nRF24L01无线模块和STM32F103单片机组成无线节点,设计多频率跳频及干扰演示实验。该设计在教学过程中不但能够直观地对跳频和干扰效果进行演示,而且因为靠近硬件层次编程,有利于引导学生学习单片机、WiFi网络以及无协议无线通信中的许多基本原理,较好地激发学生的学习热情。关键词:跳频;节点;ESP8266;nRF24L01基于nRF24L01和ESP8266的跳频及干扰演示实验钱光明,易 超(湖南师范大学 信息科学与工程学院,湖南 长沙 410081)无线互联科技Wireless Internet Technology图1 实验一的组网示意 图2 实验一的时间片安排示意。 。. .。 。

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