單片機和PTR2000實現(xiàn)短距離無線通信方案
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在圖2中，AT89C52單片機主要完成數(shù)據(jù)的采集和處理，向PTR2000模塊發(fā)送數(shù)據(jù)，并接收由PC機通過PTR2000傳送的數(shù)據(jù)。和單片機相連的 PTR2000模塊主要將單片機的待傳數(shù)據(jù)調(diào)制成射頻信號，再發(fā)送到PC機端的PTR2000模塊，同時接收PC機端的PTR2000模塊傳送的射頻信號，并調(diào)制成單片機可識別的TTL信號送至單片機。單片機的RXD和TXD引腳分別和PTR2000的DO和DI引腳連接，實現(xiàn)串行數(shù)據(jù)傳輸;決定 PTR2000模塊工作模式的TXEN、CS、PWR 3個引腳分別和單片機I/O控制口的P2.0～P2.2相連，PTR2000工作時，由單片機中的運行控制程序?qū)崟r控制其工作模式。
3.3 PC機與PTR2000接口電路的設(shè)計
該接口電路設(shè)計首先需進行電平轉(zhuǎn)換。PC機的串口支持RS-232標準，而PTR2000模塊支持TTL電平，選擇MAX232器件進行兩者間的電平轉(zhuǎn)換，接口電路如圖3所示。PTR2000模塊進行串行輸入、輸出，引腳DI、DO通過電平轉(zhuǎn)換器件和PC機串口相連;PTR2000的低功耗控制引腳。 PWR接高電平VCC，即PTR2000固定工作在正常工作狀態(tài);頻道選擇引腳CS接GND低電平，即采用固定通信頻道1，固定工作在433.92 MHz;PC機串口的RTS信號控制TXEN引腳，以決定PTR2000模塊何時為接收和發(fā)射狀態(tài)。PC機和串口的傳輸速率設(shè)定為9 600 b/s，和單片機保持一致。
4 軟件設(shè)計
無線通信系統(tǒng)的軟件設(shè)計包括單片機端和PC機端兩部分，兩部分軟件相互配合，設(shè)置各自的PTR2000模塊的工作狀態(tài)。
4.1 PTR2000模塊程序設(shè)計
單片機和PC機端軟件配合設(shè)置PTR2000的狀態(tài)(發(fā)射或接收)，選擇固定的通信頻道1(CS=0)，并讓PTR2000模塊一直處于正常工作狀態(tài)(PWM=1)。無線通信實現(xiàn)過程如下：
(1)發(fā)送在發(fā)送數(shù)據(jù)之前，應(yīng)將PTR2000模塊置于發(fā)射模式，即TXEN=1。然后等待至少5 ms后(接收到發(fā)射的切換時間)才可發(fā)射數(shù)據(jù)。發(fā)送結(jié)束后，應(yīng)將模塊置于接收狀態(tài)，即TXEN=0。
(2)接收應(yīng)將PTR2000置于接收模式，即TXEN=0。單片機不發(fā)送的絕大部分時間都處于接收狀態(tài)。當(dāng)單片機端發(fā)送時，PC機端應(yīng)為接收;當(dāng)PC機端發(fā)送時，單片機端應(yīng)為接收。
4.2 串行無線通信協(xié)議設(shè)計
無線通信中，由于外部環(huán)境的干擾，通常誤碼率較高，因此通信協(xié)議的設(shè)計對保證通信的可靠性十分重要。協(xié)議的設(shè)計主要是幀結(jié)構(gòu)的設(shè)計，在該無線通信系統(tǒng)中，存在指令幀和數(shù)據(jù)幀。數(shù)據(jù)幀的內(nèi)容包括起始字節(jié)、數(shù)據(jù)長度字節(jié)、數(shù)據(jù)字節(jié)、結(jié)束字節(jié)和校驗和字節(jié)，如表2所示。
起始字節(jié)定義為“$”字符，其數(shù)值為0x24;結(jié)束字節(jié)定義為“*”字符，其數(shù)值為0x2A。
采用校驗和的方法進行幀的校驗，將所有字節(jié)相加，然后將結(jié)果截短到所需的位長。發(fā)送端對待發(fā)送的數(shù)據(jù)進行校驗和計算，將校驗和值放在數(shù)據(jù)后一起發(fā)送;在接收端，對接收到的數(shù)據(jù)進行校驗和計算，然后與收到的校驗和字節(jié)比較，進行誤碼判斷。
對于單片機，指令幀主要有3種：PC機發(fā)送給單片機的請求發(fā)送指令、錯誤/超時重發(fā)指令、單片機發(fā)給PC機的發(fā)送完畢指令。在該系統(tǒng)設(shè)計中指令幀采用數(shù)據(jù)幀的格式，將其中的。數(shù)據(jù)字節(jié)固定為一個字節(jié)，根據(jù)定義的字節(jié)判斷數(shù)據(jù)狀態(tài)。
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