無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)設(shè)計(jì)報(bào)告

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1、基于單片機(jī)的無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)設(shè)計(jì) 摘要：數(shù)字傳輸?shù)臄?shù)據(jù)抗干擾能力強(qiáng)、準(zhǔn)確率高，可以用來傳輸各種信號(hào)，此模塊采用遙控器發(fā)送信號(hào)，由89C51單片機(jī)和PT2272組成的解碼電路解碼，利用無線傳輸字符數(shù)據(jù)，采用數(shù)碼管顯示、單片機(jī)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器存儲(chǔ)，具有多功能傳輸與存儲(chǔ)功能。如果進(jìn)一步改進(jìn)加上編碼譯嗎芯片完全可以用來傳遞文字信號(hào)、視頻信號(hào)、聲音信號(hào)。 關(guān)鍵詞：無線數(shù)據(jù)傳輸 AT89C51單片機(jī) 數(shù)碼管顯示 PT2272解碼 1引言 隨著計(jì)算機(jī)、通信和無線技術(shù)的逐步融合, 在傳統(tǒng)的有線通信的基礎(chǔ)上, 無線通信技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生, 他具有快捷、方便、可移動(dòng)和安全等優(yōu)勢(shì), 所以廣泛應(yīng)用到遙控玩具、汽

2、車電子、環(huán)境監(jiān)測(cè)和電氣自動(dòng)化等。在一些特殊應(yīng)用場(chǎng)合中, 單片機(jī)與上位機(jī)之間通信不再采用有線的數(shù)據(jù)傳輸, 例如采用有線的串、并行總線、I2C 和CAN 總線等, 而是需要無線數(shù)據(jù)傳輸, 本文介紹了基于PT2262/PT2272無線收發(fā)模塊的實(shí)用單片機(jī)無線傳輸系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。該系統(tǒng)目的是運(yùn)用兩個(gè)無線收發(fā)模塊實(shí)現(xiàn)向計(jì)算機(jī)傳輸信息的功能。在該系統(tǒng)中，用一塊單片機(jī)來控制信號(hào)接收模塊并將信息通過數(shù)碼管顯示出發(fā)送的字符。該系統(tǒng)可方便的實(shí)現(xiàn)無線通信，功能擴(kuò)展之后還可在計(jì)算機(jī)之間實(shí)現(xiàn)無線通信。 2 總體設(shè)計(jì)方案 2.1設(shè)計(jì)思路 遙控器發(fā)送字符信號(hào) 振蕩電路 PT2272解碼 數(shù)碼管顯示字符

3、 89C51單片機(jī) 復(fù)位電路 圖1 編碼芯片PT2262發(fā)出的編碼信號(hào)由：地址碼、數(shù)據(jù)碼、同步碼組成一個(gè)完整的碼字，解碼芯片PT2272接收到信號(hào)后，其地址碼經(jīng)過兩次比較核對(duì)后，VT腳才輸出高電平，與此同時(shí)相應(yīng)的數(shù)據(jù)腳也輸出高電平，如果發(fā)送端一直按住按鍵，編碼芯片也會(huì)連續(xù)發(fā)射。當(dāng)發(fā)射機(jī)沒有按鍵按下時(shí)，PT2262不接通電源，其17腳為低電平，所以315MHz的高頻發(fā)射電路不工作，當(dāng)有按鍵按下時(shí)，PT2262得電工作，其第17腳輸出經(jīng)調(diào)制的串行數(shù)據(jù)信號(hào)，當(dāng)17腳為高電平期間315MHz的高頻發(fā)射電路起振并發(fā)射等幅高頻信號(hào)，當(dāng)17腳為低平期間315MHz的高頻發(fā)射電路

4、停止振蕩，所以高頻發(fā)射電路完全收控于PT2262的17腳輸出的數(shù)字信號(hào)，從而對(duì)高頻電路完成幅度鍵控（ASK調(diào)制）相當(dāng)于調(diào)制度為100％的調(diào)幅。PT2272只有在連續(xù)兩次檢測(cè)到相同的地址碼加數(shù)據(jù)碼時(shí)才會(huì)把數(shù)據(jù)碼中的“1”驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的數(shù)據(jù)輸出端為高電平和驅(qū)動(dòng)VT端同步為高電平。因?yàn)闊o線發(fā)射的特點(diǎn)，第一組字碼非常容易受零電平干擾，往往會(huì)產(chǎn)生誤碼，所以程序可以丟棄處理。PT2272將字符數(shù)據(jù)解碼后輸入單片機(jī)，有單片機(jī)將解碼后的字符數(shù)據(jù)通過并行口P0口送入數(shù)碼管，將PT2262遙控器發(fā)送的字符數(shù)據(jù)顯示在數(shù)碼管上 2.1.1軟件解碼方法 單片機(jī)外部中斷0引腳用于接收數(shù)據(jù)，當(dāng)單片機(jī)檢測(cè)到觸發(fā)信號(hào)，進(jìn)入中斷

5、程序后，關(guān)閉外部中斷0，開啟定時(shí)器1記錄低電平持續(xù)的時(shí)間，并檢測(cè)是否為同步碼，若不是，則重新打開中斷，繼續(xù)檢測(cè)同步碼。當(dāng)檢測(cè)到同步碼時(shí)，則開始接收地址碼跟數(shù)據(jù)碼。從進(jìn)入中斷后的第一個(gè)下降沿開始，每當(dāng)檢測(cè)到下降沿，則延時(shí)300us，并記錄該時(shí)刻的狀態(tài)。這樣每個(gè)數(shù)據(jù)記錄兩個(gè)狀態(tài)，12個(gè)數(shù)據(jù)總共記錄24個(gè)狀態(tài)。然后對(duì)這24個(gè)狀態(tài)進(jìn)行翻譯，從第一個(gè)狀態(tài)開始，連續(xù)兩個(gè)翻譯出一個(gè)數(shù)據(jù)。前8個(gè)數(shù)據(jù)為地址碼A0到A7，后4個(gè)為數(shù)據(jù)碼D3到D0。翻譯完成后就可以進(jìn)行與設(shè)定的地址碼匹配，若相同，保存數(shù)據(jù)碼，不同則丟棄并重新打開中斷接收下一段數(shù)據(jù)。 2.2 設(shè)計(jì)流程圖 圖2 復(fù)位接收流程 圖3

6、顯示 3 設(shè)計(jì)原理分析 3.1解碼電路 PT2272引腳圖 圖4 PT2272 表1 表2 引腳 PT2272解碼芯片有不同的后綴，表示不同的功能，有L4/M4/L6/M6之分，其中L表示鎖存輸出，數(shù)據(jù)只要成功接收就能一直保持對(duì)應(yīng)的電平狀態(tài)，直到下次遙控?cái)?shù)據(jù)發(fā)生變化時(shí)改變。M表示非鎖存輸出，數(shù)據(jù)腳輸出的電平是瞬時(shí)的而且和發(fā)射端是否發(fā)射相對(duì)應(yīng)，可以用于類似點(diǎn)動(dòng)的控制。后綴的6和4表示有幾路并行的控制通道，當(dāng)采用4路并行數(shù)據(jù)時(shí)（PT2272-M4)，對(duì)應(yīng)的地址編碼應(yīng)該是8位，如果采用6路的并行數(shù)據(jù)時(shí)(PT2272-M6)，對(duì)應(yīng)的地址編碼應(yīng)該是6位。超再生接收模塊有七根引腳，

7、分別為10、11、12、13、GND、VT、VCC，其中VCC為5V供電端，GND為接地端， VT端為解碼有效輸出端，10、11、12、13是解碼芯片PT2272(SC2272)集成電路的10～13腳,為四位數(shù)據(jù)鎖存輸出端，有信號(hào)時(shí)能輸出5V左右的高電平，驅(qū)動(dòng)電流約2mA，與發(fā)射器上的四為個(gè)按鍵一一相對(duì)應(yīng)，這里用的是L4鎖存芯片，所以數(shù)據(jù)輸出能鎖存。天線需要焊接到天線焊盤上，可以和1.2M的發(fā)射端配合。 3.2 控制電路的設(shè)計(jì) 3.2.1 復(fù)位電路 圖5 復(fù)位電路 控制電路是基于89C51單片機(jī)的PT2272解碼電路，單片機(jī)外設(shè)接復(fù)位電路，由電容22uf的C3、按鍵K1電阻R8組

8、成，外接復(fù)位電源，接通電源瞬間電容C3對(duì)高脈沖相當(dāng)于短路，對(duì)RESET引腳輸入高電平，完成復(fù)位操作。當(dāng)再次需要復(fù)位時(shí)，按下按鍵K1，電源通過電阻R8和按鍵K1對(duì)RESET輸入高電平，完成復(fù)位。 3.2.2外部時(shí)鐘電路 圖6 外部時(shí)鐘電路 外設(shè)振蕩電路由兩個(gè)30pf的電容C1、C2和12MHZ的晶振組成，為89C51單片機(jī)提供0.0833us的振蕩周期。輸入端為XTAL1,輸出端為XTAL2，兩端跨接石英晶體和兩個(gè)電容，可以構(gòu)成穩(wěn)定的自激振蕩器。兩個(gè)電容對(duì)振蕩頻率有微調(diào)作用。這個(gè)振蕩電路可提供振蕩脈沖范圍為f=0～24MHZ的振蕩周期。 3.2.3顯示電路 圖7 顯示電路 顯

9、示電路是有共陰數(shù)碼管顯示，其中abcdefg引腳外接510KB的上拉電阻，再接入電源。接收從P0口送來的字符信號(hào)。 4 結(jié)束語 該系統(tǒng)可以準(zhǔn)確高效地進(jìn)行無線數(shù)據(jù)傳輸,是實(shí)現(xiàn)單片機(jī)與微機(jī)之間遠(yuǎn)距離串行無線通信的一種簡(jiǎn)單可行的設(shè)計(jì)方案。51系列單片機(jī)工作的時(shí)候，會(huì)產(chǎn)生比較強(qiáng)的電磁輻射，頻率范圍在9MHZ-900MHZ，因此它會(huì)影響任何此頻率內(nèi)的無線接收設(shè)備的靈敏度，解決的方法是盡量降低CPU 晶體的頻率。測(cè)試表明：在1M晶體的輻射強(qiáng)度，只有12M晶體時(shí)的1/3，因此，如果把晶體頻率選擇在500K以下，可以有效降低CPU的輻射干擾。另外一個(gè)比較好的方法是：將接收模塊通過一個(gè)3芯屏蔽電纜（地，+

10、5V，DATA，屏蔽線的地線懸空）將模塊引出到離開單片機(jī)2米以外，則不管51CPU使用那個(gè)頻率的晶體，這種干擾就會(huì)基本消除。對(duì)于PIC單片機(jī)，則沒有上述輻射干擾?？梢匀我馐褂?。 5參考文獻(xiàn) [1] 黃智偉. 單片無線收發(fā)集成電路原理與應(yīng)用[ M] . 北京: 人民郵電出版社, 2005. [2] 曹巧媛. 單片機(jī)原理及應(yīng)用[ M ] . 北京: 電子工業(yè)出版社, 2002 [3] 馬先才. 單向無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[ J] . 電子科技,2003, 3 [4] 毋昌明, 育辛力. 無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[ J] . 北京理工大學(xué)學(xué)報(bào), 1994, [5]

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13、ned char #define uint unsigned int uchar i,j; sbit P2_7=P2^7; sbit fmq=P3^6; sbit P3_7=P3^7; void delay1ms(unsigned int i) { unsigned char j; while(i--) { for(j=0;j<115;j++) //1ms基準(zhǔn)延時(shí)程序 { ; } } } void delay500us() { unsigned char j; for(j=0;j<57;j++) //500

14、us基準(zhǔn)延時(shí)程序 { ; } } void beep() //產(chǎn)生1KHZ頻率聲音的函數(shù) { fmq=0; delay500us(); fmq=1; delay500us(); } void beep1() { uint k; for(k=0;k<500;k++) { beep(); } fmq=1; delay1ms(500); } void main(void) { P2_7=0;//開數(shù)碼管顯示 選通左右側(cè)的數(shù)碼管 P0=0xc0; //初始顯示數(shù)字0 while(1){ P1=0xff; //P1口設(shè)

15、置為輸入狀態(tài) 先全部寫1 i=P1;//賦值給臨時(shí)存貯變量 i=i&0x0f; //和0x0f相與 屏蔽高四位,讀取無線遙控碼 if (i==0x04)//如果是0x04，則代表無線遙控器的按鍵A按下，執(zhí)行顯示 { P0=0x88; //字母A的字型碼 beep1(); } if (i==0x01)//如果是0x01，則代表無線遙控器的按鍵b按下，執(zhí)行顯示 { P0=0x83;//字母b的字型碼 fmq=1; } if (i==0x08)//如果是0x08，則代表無線遙控器的按鍵C按下，執(zhí)行顯示 { P0=0xc6;//字母C的字型碼 P3_7=1;//繼電器吸合 } if (i==0x02)//如果是0x02，則代表無線遙控器的按鍵d按下，執(zhí)行顯示 { P0=0xa1;//字母d的字型碼 P3_7=0; //繼電器釋放 } } } 12