單片機(jī)和PTR2000實(shí)現(xiàn)短距離無(wú)線通信方案

1 引言

　　短距離無(wú)線傳輸具有抗干擾性能強(qiáng)、可靠性高、安全性好、受地理?xiàng)l件限制少、安裝靈活等優(yōu)點(diǎn)，在許多領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。常見(jiàn)的短距離無(wú)線通信有基于802.11的無(wú)線局域網(wǎng)WLAN、藍(lán)牙 (blueTooth)、HomeRF及歐洲的HiperLAN(高性能無(wú)線局域網(wǎng))，但其硬件設(shè)計(jì)、接口方式、通信協(xié)議及軟件堆棧復(fù)雜，需專門(mén)的開(kāi)發(fā)系統(tǒng)，開(kāi)發(fā)成本高、周期長(zhǎng)，最終產(chǎn)品成本也高。普通RF產(chǎn)品不存在這些問(wèn)題，且短距離無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)成熟，功能簡(jiǎn)單、攜帶方便，使其在嵌入式短程無(wú)線產(chǎn)品中得到了廣泛應(yīng)用。

　　2 PTR2000引腳簡(jiǎn)介及設(shè)計(jì)

　　2.1 PTR2000器件引腳功能

　　PTR2000是基于nRF401器件的無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸模塊，采用低發(fā)射頻率、高靈敏度設(shè)計(jì)。該器件使用433 MHz頻段，是真正的單片UHF無(wú)線收發(fā)一體器件，其工作模式包括工作頻道的設(shè)置和發(fā)送、接收、待機(jī)狀態(tài)，由TXEN、CS、PWM 3個(gè)引腳共同決定，其工作模式設(shè)置如表1所示。

　　2.2 PrR2000模塊設(shè)計(jì)

　　該器件外圍的主要電路有以下兩個(gè)：

　　(1)與單片機(jī)的連接電路單片機(jī)AT89C52的RXD和TXD引腳與PTR2000模塊的DO和DI引腳直接相連。PTR2000的模式控制引腳與單片機(jī)的控制引腳相連。

　　(2)與PC機(jī)的連接電路采用MAX202器件對(duì)PTR2000模塊和計(jì)算機(jī)串口進(jìn)行RS-232和TTL電平轉(zhuǎn)換，將PTR2000與MAX202的輸入和輸出信號(hào)連接，轉(zhuǎn)換后的信號(hào)與計(jì)算機(jī)的串口連接。

　　3 硬件設(shè)計(jì)

　　在無(wú)法使用有線傳輸?shù)膱?chǎng)合，采用無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸模塊和單片機(jī)相結(jié)合進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸是較合理的方案。PTR2000利用串口進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，而單片機(jī)和PC機(jī)均帶有串口，因此，可利用PTR2000作為單片機(jī)和PC機(jī)之間數(shù)據(jù)傳輸?shù)臒o(wú)線接口，其硬件結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示。

　　該采集系統(tǒng)主要以AT89C52單片機(jī)為控制處理核心。由它完成對(duì)數(shù)據(jù)的采集處理以及控制數(shù)據(jù)的無(wú)線傳輸。AT89C52單片機(jī)具有快速8051內(nèi)核、8 KB Flash E2PROM、256字節(jié)RAM。為實(shí)現(xiàn)無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸，采用無(wú)限收發(fā)一體數(shù)據(jù)傳送MODEM模塊PTR2000器件，該器件內(nèi)部集成高頻接收、PLL合成、PSK調(diào)制/解調(diào)、參量放大、功率放大、頻道切換等功能，完全符合無(wú)線數(shù)據(jù)通信的硬件要求。為降低成本，在最小硬件設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，利用C51高級(jí)C語(yǔ)言編程，系統(tǒng)的功能盡可能用軟件程序實(shí)現(xiàn)。

　　3.1 單片機(jī)的時(shí)鐘電路和復(fù)位電路設(shè)計(jì)

　　單片機(jī)時(shí)鐘電路設(shè)計(jì)中，選擇晶振頻率11.059 2 MHz，約定PC機(jī)和單片機(jī)的通信速率為9 600 b/s，并選擇相應(yīng)電容與單片機(jī)的時(shí)鐘引腳相連構(gòu)成時(shí)鐘回路。在復(fù)位電路設(shè)計(jì)中，采用復(fù)位引腳和相應(yīng)的電容、電阻構(gòu)成復(fù)位電路。單片機(jī)與PTR2000接口原理電路如圖2所示。

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