基于USB转UART技术和无线技术实现无线通讯终端系统的设计
1.引言
目前仪器设备多数采用rs232接口与计算机通信，但是随着计算机技术的发展，支持热插拔的usb标准接口将取代rs232接口，因此计算机将越来越少配置甚至不配置rs232接口。
rs232接口与usb接口虽然都属于串行接口，但它们的数据格式、通信协议、信号电平以及机械连接方式则不同。这样计算机不能控制现有仪器设备，解决这一问题就得把现有的仪器设备的rs232接口转换成usb接口。实现这种转换可以采用usb/rs232桥接器件如cp2102，cp2103进行设计，计算机通过usb接口虚拟一个rs232接口，与传统设备器件连接，设备对计算机接口的形式为usb接口。
2.无线数据通讯终端系统的接口设计
无线数据通讯终端系统系统包括：cp2102usb转rs232模块，stm32f103c6t6控制模块，nrf2401+无线发送模块。结构框图如图1所示：
3.无线数据通讯终端系统的选型
silicon laboratories公司推出的usb接口与rs232接口转换器cp2102/cp2103是一款高度集成的usb-uart桥接器，提供一个使用最小化元件和pcb空间来实现rs232转换usb的简便解决方案。如图2所示，cp2102/cp2103包含了一个usb功能控制器、usb收发器、振荡器和带有全部调制解调器控制信号的异步串行数据总线（uart），采用5×5mm mlp-28的封装。
p2102/cp2103作为usb/rs232双向转换器，一方面可以从主机接收usb数据并将其转换为rs232信息流格式发送给外设;另一方面可从rs232外设接收数据转换为usb数据格式传送至主机，其中包括控制和握手信号。
通过编程设置uart，支持各种数据格式和波特率。在pc机的com端口编程设置uart的数据格式和波特率。表1为其数据格式和波特率。
nrf24l01+模块无线数据收发模块，采用nordic公司的nrf24l01+高性能无线射频芯片，以2.4ghz的无线频段进行无线数据传输，保证了高速通信质量，并且可以在无线通信协议上实现严格的数据校验机制，保证数据的可靠通信。nrf24l01+模块可进行本机地址和发送地址的配置，可以选择频道（0-127）从而实现频率的设置，实现多各电子系统的数据传输，即可实现设备和设备之间的无线数据传输，实现方便，简单。
4.无线数据通讯终端系统的的硬件设计
cp2102的外围设计如图3所示，主控制器电路如图4所示。
5.无线数据通讯终端系统调试
pc端软件设计界面如图5所示。
6.结束语
本方案利用usb转uart技术，结合无线技术，为pc与远端设备数据通讯提供了一个简单实用的设计方案，减少了开发时间，降低了开发成本，简化了外设口，为外设提供了5v电源，可用于数据传输和信号控制;并为数据无线应用系统的开发和学习提供了一种便捷而廉价的方法。
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rs232接口与usb接口虽然都属于串行接口，但它们的数据格式、通信协议、信号电平以及机械连接方式则不同。这样计算机不能控制现有仪器设备，解决这一问题就得把现有的仪器设备的rs232接口转换成usb接口。实现这种转换可以采用usb/rs232桥接器件如cp2102，cp2103进行设计，计算机通过usb接口虚拟一个rs232接口，与传统设备器件连接，设备对计算机接口的形式为usb接口。
2.无线数据通讯终端系统的接口设计
无线数据通讯终端系统系统包括：cp2102usb转rs232模块，stm32f103c6t6控制模块，nrf2401+无线发送模块。结构框图如图1所示：
3.无线数据通讯终端系统的选型
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p2102/cp2103作为usb/rs232双向转换器，一方面可以从主机接收usb数据并将其转换为rs232信息流格式发送给外设;另一方面可从rs232外设接收数据转换为usb数据格式传送至主机，其中包括控制和握手信号。
通过编程设置uart，支持各种数据格式和波特率。在pc机的com端口编程设置uart的数据格式和波特率。表1为其数据格式和波特率。
nrf24l01+模块无线数据收发模块，采用nordic公司的nrf24l01+高性能无线射频芯片，以2.4ghz的无线频段进行无线数据传输，保证了高速通信质量，并且可以在无线通信协议上实现严格的数据校验机制，保证数据的可靠通信。nrf24l01+模块可进行本机地址和发送地址的配置，可以选择频道（0-127）从而实现频率的设置，实现多各电子系统的数据传输，即可实现设备和设备之间的无线数据传输，实现方便，简单。
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cp2102的外围设计如图3所示，主控制器电路如图4所示。
5.无线数据通讯终端系统调试
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