無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)設(shè)計報告.doc

基于單片機的無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)設(shè)計摘要：數(shù)字傳輸?shù)臄?shù)據(jù)抗干擾能力強、準(zhǔn)確率高，可以用來傳輸各種信號，此模塊采用遙控器發(fā)送信號，由89c51單片機和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、單片機數(shù)據(jù)存儲器存儲，具有多功能傳輸與存儲功能。如果進一步改進加上編碼譯嗎芯片完全可以用來傳遞文字信號、視頻信號、聲音信號。關(guān)鍵詞：無線數(shù)據(jù)傳輸 at89c51單片機 數(shù)碼管顯示 pt2272解碼 1引言隨著計算機、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)運而生, 他具有快捷、方便、可移動和安全等優(yōu)勢, 所以廣泛應(yīng)用到遙控玩具、汽車電子、環(huán)境監(jiān)測和電氣自動化等。在一些特殊應(yīng)用場合中, 單片機與上位機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)模塊的實用單片機無線傳輸系統(tǒng)的設(shè)計。該系統(tǒng)目的是運用兩個無線收發(fā)模塊實現(xiàn)向計算機傳輸信息的功能。在該系統(tǒng)中，用一塊單片機來控制信號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)可方便的實現(xiàn)無線通信，功能擴展之后還可在計算機之間實現(xiàn)無線通信。2 總體設(shè)計方案2.1設(shè)計思路遙控器發(fā)送字符信號振蕩電路pt2272解碼數(shù)碼管顯示字符89c51單片機復(fù)位電路圖1編碼芯片pt2262發(fā)出的編碼信號由：地址碼、數(shù)據(jù)碼、同步碼組成一個完整的碼字，解碼芯片pt2272接收到信號后，其地址碼經(jīng)過兩次比較核對后，vt腳才輸出高電平，與此同時相應(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，編碼芯片也會連續(xù)發(fā)射。當(dāng)發(fā)射機沒有按鍵按下時，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，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，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，當(dāng)17腳為低平期間315mhz的高頻發(fā)射電路停止振蕩，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，從而對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)兩次檢測到相同的地址碼加數(shù)據(jù)碼時才會把數(shù)據(jù)碼中的“1”驅(qū)動相應(yīng)的數(shù)據(jù)輸出端為高電平和驅(qū)動vt端同步為高電平。因為無線發(fā)射的特點，第一組字碼非常容易受零電平干擾，往往會產(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，有單片機將解碼后的字符數(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外部中斷0引腳用于接收數(shù)據(jù)，當(dāng)單片機檢測到觸發(fā)信號，進入中斷程序后，關(guān)閉外部中斷0，開啟定時器1記錄低電平持續(xù)的時間，并檢測是否為同步碼，若不是，則重新打開中斷，繼續(xù)檢測同步碼。當(dāng)檢測到同步碼時，則開始接收地址碼跟數(shù)據(jù)碼。從進入中斷后的第一個下降沿開始，每當(dāng)檢測到下降沿，則延時300us，并記錄該時刻的狀態(tài)。這樣每個數(shù)據(jù)記錄兩個狀態(tài)，12個數(shù)據(jù)總共記錄24個狀態(tài)。然后對這24個狀態(tài)進行翻譯，從第一個狀態(tài)開始，連續(xù)兩個翻譯出一個數(shù)據(jù)。前8個數(shù)據(jù)為地址碼a0到a7，后4個為數(shù)據(jù)碼d3到d0。翻譯完成后就可以進行與設(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)計流程圖 圖2 復(fù)位接收流程圖3顯示3 設(shè)計原理分析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l(wèi)4/m4/l6/m6之分，其中l(wèi)表示鎖存輸出，數(shù)據(jù)只要成功接收就能一直保持對應(yīng)的電平狀態(tài)，直到下次遙控數(shù)據(jù)發(fā)生變化時改變。m表示非鎖存輸出，數(shù)據(jù)腳輸出的電平是瞬時的而且和發(fā)射端是否發(fā)射相對應(yīng)，可以用于類似點動的控制。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（pt2272-m4)，對應(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(pt2272-m6)，對應(yīng)的地址編碼應(yīng)該是6位。超再生接收模塊有七根引腳，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1013腳,為四位數(shù)據(jù)鎖存輸出端，有信號時能輸出5v左右的高電平，驅(qū)動電流約2ma，與發(fā)射器上的四為個按鍵一一相對應(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單片機的pt2272解碼電路，單片機外設(shè)接復(fù)位電路，由電容22uf的c3、按鍵k1電阻r8組成，外接復(fù)位電源，接通電源瞬間電容c3對高脈沖相當(dāng)于短路，對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，按下按鍵k1，電源通過電阻r8和按鍵k1對reset輸入高電平，完成復(fù)位。3.2.2外部時鐘電路圖6 外部時鐘電路外設(shè)振蕩電路由兩個30pf的電容c1、c2和12mhz的晶振組成，為89c51單片機提供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電容，可以構(gòu)成穩(wěn)定的自激振蕩器。兩個電容對振蕩頻率有微調(diào)作用。這個振蕩電路可提供振蕩脈沖范圍為f=024mhz的振蕩周期。3.2.3顯示電路圖7 顯示電路顯示電路是有共陰數(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。4 結(jié)束語該系統(tǒng)可以準(zhǔn)確高效地進行無線數(shù)據(jù)傳輸,是實現(xiàn)單片機與微機之間遠距離串行無線通信的一種簡單可行的設(shè)計方案。51系列單片機工作的時候，會產(chǎn)生比較強的電磁輻射，頻率范圍在9mhz-900mhz，因此它會影響任何此頻率內(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。測試表明：在1m晶體的輻射強度，只有12m晶體時的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。另外一個比較好的方法是：將接收模塊通過一個3芯屏蔽電纜（地，+5v，data，屏蔽線的地線懸空）將模塊引出到離開單片機2米以外，則不管51cpu使用那個頻率的晶體，這種干擾就會基本消除。對于pic單片機，則沒有上述輻射干擾?？梢匀我馐褂谩?5參考文獻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. 單片機原理及應(yīng)用 m . 北京: 電子工業(yè)出版社, 20023 馬先才. 單向無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的設(shè)計 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 j . 北京理工大學(xué)學(xué)報, 1994, 5 程鵬,吳秋峰. 基于應(yīng)用層組播的流媒體直播系統(tǒng) j .計算機工程, 20076 李展. ip組播在企業(yè)網(wǎng)軟交換系統(tǒng)中的應(yīng)用 j . 華南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報, 20067 劉鋒,任勇,山秀明.互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包傳輸?shù)囊环N簡單元胞自動機模型 j . 物理學(xué)報, 20028 李朝青.單片機原理及接口技術(shù) 北京航空航天大學(xué)出版社，19989 李廣弟.單片機基礎(chǔ) 北京航空航天大學(xué)出版社，199410 閻石.數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)（第三版）. 北京：高等教育出版社，198911 高仕勇，王照平利用dsl8b20實現(xiàn)高精度溫度測量j電子技術(shù)，2000 12 梁明理，周建平，鄧仁清，等電子線路m北京：高等教育出版社，199313 張福學(xué)傳感器應(yīng)用及其電路精選m北京：電子工業(yè)出版社，1992附錄1圖8 遙控發(fā)射模塊示意圖附錄2圖9 接收解碼原理圖附錄3 圖10 pcb圖附錄4 程序#include reg52.h#include #define uchar unsigned char #define uint unsigned int uchar i,j;sbit p2_7=p27;sbit fmq=p36;sbit p3_7=p37;void delay1ms(unsigned int i)unsigned char j; while(i-) for(j=0;j115;j+) /1ms基準(zhǔn)延時程序 ; void delay500us()unsigned char j; for(j=0;j57;j+) /500us基準(zhǔn)延時程序 ; 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;k500;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)置為輸入狀態(tài) 先全部寫1 i=p1;/賦值給臨時存貯變量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 (