【正文】 向糾錯(cuò)的方法，包括流行的漢明碼和瑞德一所羅門碼。 例 2： 4 字節(jié) 1 109 字節(jié) 2 65 字節(jié) 3 204 字節(jié) 4 126 8 bit 檢驗(yàn)和 檢驗(yàn)和能夠檢測(cè)到比奇偶校驗(yàn)更多的錯(cuò)誤，但當(dāng)字節(jié)順序顛倒時(shí)，檢驗(yàn)和不能發(fā)現(xiàn)。 錯(cuò)誤檢測(cè) 錯(cuò)誤檢測(cè)可以通過這樣來(lái)實(shí)現(xiàn)，在發(fā)射之前先對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，然后將這種分析結(jié)果加到數(shù)據(jù)包中。噪聲的這種特性使得相當(dāng)困難去找一種字節(jié)組合作為有效包的開始。 打包 協(xié)議將主要數(shù)據(jù)分割成一定格式的數(shù)據(jù)，并增加一些額外的信息 (用于 糾錯(cuò)等 )，這個(gè)過程叫打包。通常是在數(shù)據(jù)流中嵌入錯(cuò)誤檢驗(yàn)格式來(lái)實(shí)現(xiàn)。通信可能在發(fā)射端和接收端之間受到外界的干擾而使數(shù)據(jù)發(fā)生錯(cuò)誤，因此需要協(xié)議來(lái)保證接收端能正確接收到從發(fā)射端來(lái)的數(shù)據(jù)，并確定所接收數(shù)據(jù)是否是實(shí)際數(shù)據(jù)。 7）數(shù)據(jù)解釋 數(shù)據(jù)解釋經(jīng)常在軟件里實(shí)現(xiàn)，錯(cuò)誤檢測(cè)和糾正也在這個(gè)階段實(shí)現(xiàn)。最后，如果數(shù)據(jù)源違反了手冊(cè)上指的波特率錯(cuò)誤或者是頭字節(jié)不對(duì)都有可能引起數(shù)據(jù)流錯(cuò)誤 。TR200系列無(wú)線 MODEM 經(jīng)過廠家的嚴(yán)格測(cè)試，使其能接收手冊(cè)中指定的所有格式的數(shù)據(jù)。 4）傳播路徑 傳播路徑是無(wú)線電波從發(fā)射到接收的路徑。 3）數(shù)據(jù)發(fā)射 數(shù)據(jù)發(fā)射是通過 PTR2020 系列無(wú)線 MODE M 的發(fā)射功能完成的。理解如圖 32所示： 圖 32 通信信道 數(shù)據(jù)源 數(shù)據(jù)編碼 數(shù)據(jù)發(fā)射 數(shù)據(jù)接收 數(shù)據(jù)譯碼 數(shù)據(jù)解釋 傳播媒介 diagram of munications channel 1）數(shù)據(jù)源 數(shù)據(jù)源可能是各種各樣的東西，可能是一個(gè)溫度傳感器的 A/D 數(shù)據(jù)值，計(jì)算機(jī)硬盤里的一個(gè)文件，用戶輸入鍵盤里的一個(gè)按鍵。會(huì)話層（ SSession Layer）的功能就是在兩個(gè)通信的高層進(jìn)程之間建立和管理不同形式的對(duì)話。它是第一個(gè)端對(duì)端的層次。過程特性則規(guī)定了各種事件應(yīng)按什么次序出現(xiàn)。物理層負(fù)責(zé)在物理媒體上傳輸二進(jìn)制位流，又稱比特流，它規(guī)定了物理連接的機(jī)械、電氣、功能和過程特性。 PTR2020 無(wú)線通信協(xié)議原理及設(shè)計(jì) 無(wú)線通信協(xié)議的簡(jiǎn)介 1981 年國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ ISO）正式提出了“開放系統(tǒng)互連（ OSI）基本參考模型”的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，成為新一代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu) [7]。 ⑤ 發(fā)射到接收的轉(zhuǎn)換時(shí)間為 5ms。 軟件編程： 1）發(fā)送 ① 通信速率最高為 20Kbit/s，也可工作在其他速率如 4800bps, 9600bps下，無(wú)需設(shè)置 PTR2020 的工作速率。 PTR2020 模塊連接的軟硬件要求 硬件連接： 1） PTR2020 無(wú)線 MODEM 的 DI 接單片機(jī)串口的發(fā)送。下文是該無(wú)線通信模塊的詳細(xì)介紹。 它可以降低臨近信道的電磁耦合和外部信號(hào)的電磁干擾 。 元器件布局 模擬元器件和數(shù)字元器件分別相對(duì)集中布置。在圖 211 中 VT1 可取 9013 晶體管， OP1 光耦合器可取達(dá)林頓輸出的 TIL113。如圖 211 在經(jīng)光耦后，直流部分給繼電器供電，而輸出部分則可以直接與 220V 市電相接。 NE56604的看門狗的監(jiān)控周期為 100mS（典型值）。 NE56604能為多種微處理器和邏輯系統(tǒng)提供復(fù)位信號(hào)，其門限電平為 。具體電路圖如下 ： 圖 29 電源電路 The diagram of power circuit 看門狗電路 考慮到底層電路板的工作環(huán)境相對(duì)惡劣，單片機(jī)會(huì)受到周圍環(huán) 境的干擾，而出現(xiàn)程序跑飛，死機(jī)等一些不可預(yù)知的不正常工作現(xiàn)象。顯示數(shù)據(jù)由 4511 譯碼器輸出，將 BCD 碼譯為 7 段顯示碼，驅(qū)動(dòng) LED 顯示器。設(shè)計(jì)采用的是共陰極七段數(shù)碼管。為使編碼間隔小，散轉(zhuǎn)入口地址安排方便，常采用依次序排列的鍵號(hào)。一種是軟件去抖動(dòng)：它是在檢測(cè)到有鍵按下時(shí)，執(zhí)行一個(gè) 10ms 的延時(shí)程序后，再確認(rèn)該鍵電平是否仍保持閉合狀態(tài)電平 ，如保持閉合狀態(tài)電平則確認(rèn)為真正鍵按下狀態(tài)，從而消除了抖動(dòng)影響。非編碼鍵盤硬件電路極為簡(jiǎn)單，故本系統(tǒng)采用撥碼開關(guān)來(lái)控制 [4]。 鍵盤以及顯示電路 鍵盤電路 本系統(tǒng)設(shè)計(jì)的鍵盤主要功能是在現(xiàn)場(chǎng)可以通過對(duì)鍵盤的操作，實(shí)現(xiàn)所選通道的溫度值的實(shí)時(shí)顯示，方便了在現(xiàn)場(chǎng)察看的工作。 DS18B20 在三線制應(yīng)用時(shí)，應(yīng)將其三線焊接牢固；在兩線應(yīng)用時(shí)，應(yīng)將 VCC與 GND接在一起，焊接牢固。編制程序時(shí)必須嚴(yán)格按芯片數(shù)據(jù)手冊(cè)提供的有關(guān)操作順序進(jìn)行，讀、寫時(shí)間片程序要嚴(yán)格按要求編寫。另外單總線長(zhǎng)度也不宜超過 80M，否則也會(huì)影響到數(shù)據(jù)的傳輸。系統(tǒng)對(duì) DS18B20 的各種操作必須按協(xié)議進(jìn)行。計(jì)數(shù)門的開啟時(shí)間由高溫度系數(shù)振蕩器來(lái)決定，每次測(cè)量前，首先將 55 ℃所對(duì)應(yīng)的基數(shù)分別置入減法計(jì)數(shù)器 1和溫度寄存器中，減法計(jì)數(shù)器 1和溫度寄存器被預(yù)置在 55 ℃所對(duì)應(yīng)的一個(gè)基數(shù)值。 Copy Scratchpad (復(fù)制便箋式存貯器 ) [48h]：用于復(fù)制便箋式存貯器中上限報(bào)警 TH 寄存器、下限報(bào)警 TL寄存器和配置寄存器中的內(nèi)容到 EEPROM，以免掉電數(shù)據(jù)丟失。 Alarm Search (報(bào)警搜索 ) [ECh]：用于確認(rèn)報(bào)警條件。 1） ROM 指令系列 Search ROM (搜索 ROM) [ F0h]：用于系統(tǒng)上電時(shí)，從多個(gè)器件中識(shí)別其他器件的序列號(hào)、數(shù)量及類型，適用于多個(gè)器件級(jí)聯(lián)。 3） CRC 的產(chǎn)生 在 64 b ROM 的最高有效字節(jié)中存儲(chǔ)有循環(huán)冗余校驗(yàn)碼（ CRC）。單片機(jī)可通過單線接口讀到該數(shù)據(jù)，讀取時(shí)低位在前，高位在后，數(shù)據(jù)格式以 ℃ /LSB 形式表示。字節(jié) 0 存放溫度數(shù)據(jù)低 8 位 。配置寄存器為高速暫存存儲(chǔ)器中的第五個(gè)字節(jié)。 ② 溫度靈敏元件。適合于 惡劣環(huán)境的現(xiàn)場(chǎng)溫度測(cè)量，如：環(huán)境控制、設(shè)備或過程控制、測(cè)溫類消費(fèi)電子產(chǎn)品等 [3]。 C范圍內(nèi) ,精度為177。 CPU 只需一根端口線就能與諸多 DS18B20 通信，占用微處理器的端口較少，可節(jié)省大量的引線和邏輯電路 。 溫度測(cè)試電路 這里我們用到溫度芯片 DS18B20。當(dāng)主控機(jī)呼叫該分機(jī)時(shí) ,分機(jī)將數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼 ,通過無(wú)線方式發(fā)給主控機(jī)。溫度采集模塊，主要單片機(jī)AT89C51 和智能溫度傳感器 DS18B20 構(gòu)成多路采集通道，完成對(duì)各個(gè)通道的溫度采集，并將數(shù)字信號(hào)上傳至上位機(jī)，當(dāng)通訊出現(xiàn)故障時(shí)保存數(shù)據(jù) 。目前，我國(guó)在這方面的總體技術(shù)水平還處于 20 世紀(jì) 80年代中后期水平，成熟產(chǎn)品主要以“點(diǎn)位”控制及常規(guī)的 PID控制器為主，只能適應(yīng)一般溫度系統(tǒng)測(cè)控，難于控制滯后、復(fù)雜、時(shí)變溫度系統(tǒng)。有的還具有自學(xué)習(xí)功能，能根據(jù)歷史經(jīng)驗(yàn)及控制對(duì)象的變化情況，自動(dòng)調(diào)整相關(guān)控制參數(shù)，以保證控制效果的最優(yōu)化。 3) 能夠適應(yīng)于受控系統(tǒng)過程復(fù)雜、參數(shù)時(shí)變的溫度測(cè)試及控制系統(tǒng)的應(yīng)用。 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 自 70 年代以來(lái)，由于工業(yè)過程控制的需要，特別是微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展以及自動(dòng)控制理論和設(shè)計(jì)方法發(fā)展的推動(dòng)下，國(guó)外溫度測(cè)控系統(tǒng)發(fā)展迅速，尤其是控制方面，在智能化、自適應(yīng)、參數(shù)自整定等方面取得顯著成果。由于糧庫(kù)大部分是由數(shù)個(gè)容積較大的平倉(cāng)、筒倉(cāng)等組成，這些糧倉(cāng)都高約二十米、直徑達(dá)十米以上，對(duì)它的溫度檢測(cè)除了要求解決被測(cè)參數(shù)技術(shù)問題外（如精度、可靠性等），從系統(tǒng)結(jié)構(gòu)而言，就是解決多點(diǎn)和分布的問題。 1 緒論 系統(tǒng)的設(shè)計(jì)背景 隨著計(jì)算機(jī)與信息技術(shù)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)測(cè)量控制系統(tǒng)在越來(lái)越多的場(chǎng)合得到了廣泛應(yīng)用。第二章詳細(xì)介紹了采用智能溫度傳感器 DS18B20 構(gòu)成的溫度采集系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)， 在本文中，主要說(shuō)明單片機(jī)和無(wú)線數(shù)據(jù)收發(fā)模塊 PTR2020 的組合，形成單片機(jī)的無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，與微機(jī)進(jìn)行無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸。 關(guān)鍵詞（ Key words）： 溫度傳感器； 數(shù)據(jù)傳輸； 發(fā)射電路； PTR2020 無(wú)線通信模塊 目 錄 前言 ………………………………………………………… 1 1 緒論 ……………………………………………………… 2 系統(tǒng)的設(shè)計(jì)背景 …………………………………………… 2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 …………………………………………… 2 系統(tǒng)概述 …………………………………………………… 3 2 溫度采集系統(tǒng)硬件的設(shè)計(jì) ………………………………… 4 溫度傳感器 ………………………………………………… 4 溫度測(cè)試電路 ……………………………………………… 5 智能 溫度傳感器 DS18B20…………………………………… 10 鍵盤以及顯示電路 ………………………………………… 13 電源以及看門狗電路 ……………………………………… 14 輸出通道設(shè)計(jì) ……………………………………………… 15 硬件抗干擾設(shè)計(jì) …………………………………………… 16 3 PTR2020 無(wú)線通信模塊 ………………………………… 16 PTR2020無(wú)線通信模塊的概述 …………………………… 20 PTR2020無(wú)線通信協(xié)議原理及設(shè)計(jì) …………………… … 20 無(wú)線通信協(xié)議的簡(jiǎn)介 ……………………………………… 20 PTR 無(wú)線通信協(xié)議原理及設(shè)計(jì) ……………………………… 25 4 無(wú)線遠(yuǎn)程通信的實(shí)現(xiàn)及設(shè)計(jì) ……………………………… 25 通信概述 ………………………………………………………… 27 計(jì)算機(jī)與 AT89C51 單片機(jī)的多機(jī)通信………………………… 27 遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)交換的實(shí)現(xiàn)……………………………………… 30 無(wú)線通信的硬件設(shè)計(jì)……………………………………… 31 …………………………………… 31 …………………………………… 32 結(jié)論……………………………………………………………… 34 參考文獻(xiàn)………………………………………………………… 34 前 言 單片機(jī)以其高可靠性、高性價(jià)比，在工業(yè)控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、智能化儀器儀表、辦公自動(dòng)化等諸多領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。在這方面，以日本、美國(guó)、德國(guó)、瑞典等國(guó)技術(shù)領(lǐng)先，都生產(chǎn)出了一批商品化的、性能優(yōu)異的溫度控制器及溫度測(cè)試儀器儀表，并在各行業(yè)廣泛應(yīng)用。 AT89C51 單片機(jī)是一種低功耗 /低電壓 /高性能的 8位單片機(jī)，它采用了 CMOS工藝和高密度非易失性存儲(chǔ)器技術(shù)，片內(nèi)帶有一個(gè) 4KB Flash ROM，其輸出引腳和指令系統(tǒng)都與 MCS51 兼容。第三章介紹了 PTR2020 無(wú)線通信模塊，第四章介紹了無(wú)線遠(yuǎn)程通信的實(shí)現(xiàn)及設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)了外圍電路和單片機(jī)的接口電路。過去糧食溫度的監(jiān)測(cè)是靠人工手測(cè)進(jìn)行，不但測(cè)試速度慢、測(cè)試精度低，而且人員勞動(dòng)強(qiáng)度非常大。而且有些情況下布線很不方便，必須通過無(wú)線方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。 2) 能夠適應(yīng)于受控系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型難以建立的溫度測(cè)試及控制系統(tǒng)的應(yīng)用。借助計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)，溫控器具有對(duì)控制對(duì)象、控制參數(shù)及特性進(jìn)行自動(dòng)整定的功能。 溫度測(cè)控系統(tǒng)在國(guó)內(nèi)各行各業(yè)的應(yīng)用雖然已經(jīng)十分廣泛，但從國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的溫度控制器及測(cè)溫儀表來(lái)說(shuō)，總體發(fā)展水平仍然不高，同國(guó)外的日本、美國(guó)、德國(guó)等先進(jìn)國(guó)家相比，仍然有著較大的差距 [2]。通訊模塊，采用無(wú)線收發(fā)模塊 PTR2020傳輸，確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃?、?zhǔn)確性以及及時(shí)性。 圖 21 分機(jī)組成圖 The extension constitutes diagram 該分系統(tǒng)主要完成多點(diǎn)溫度的采集、測(cè)量線路、測(cè)量點(diǎn)的選擇和數(shù)據(jù)