【正文】 .......... (17) 4 結(jié)束語(yǔ) ................................................................................................................................... (21) 參 考 文 獻(xiàn) ........................................................................................................................... (22) Abstract.................................................................................................................................. (23) 第 1 頁(yè)（共 23 頁(yè)） 基于 AT89S51 單片機(jī)無(wú)線(xiàn)傳輸系統(tǒng)設(shè)計(jì) 作 者： 指導(dǎo)教師： 摘要 ：當(dāng)今社會(huì)發(fā)展迅速 ,人們迫切的期望能隨時(shí)隨地、不受時(shí)空限制地進(jìn)行信息交互?，F(xiàn) 在，有很多的電器產(chǎn)品 (如一些家用電器 )的操作控制也都采用了無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸方式，一些無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸功能相對(duì)簡(jiǎn)單的電器產(chǎn)品，無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸信號(hào)的接收識(shí)別往往采用與編碼調(diào)制芯片配套的譯碼芯片?？梢哉f(shuō) ,數(shù)據(jù)信息傳輸系統(tǒng)是各種智能化控制系統(tǒng)的重要組成部分。這樣 ,數(shù)據(jù)采集裝置與手 持終端之間的數(shù)據(jù)傳輸需解決通信問(wèn)題。本文介紹利用單片機(jī)以及發(fā)射 /接收模塊電路實(shí)現(xiàn)的一種無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思想 。空閑模式下， CPU 暫停工作，而 RAM 定時(shí)計(jì)數(shù)器，串行口，外中斷系統(tǒng)可繼續(xù)工作，掉電模式凍結(jié)振蕩器而保存 RAM 的數(shù)據(jù)，停止芯片其它功能直至外中斷激活或硬件復(fù)位。無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸接收端普遍采用價(jià)格便宜 ,性能可靠的一體化無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸接收模塊、接收無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸信號(hào) ,它同時(shí)對(duì)信號(hào)進(jìn)行放大、檢波、整形 ,得到 TTL 電平的編碼信號(hào) ,再送給單片機(jī) ,經(jīng)單片機(jī)解碼并執(zhí)行 ,去控制相關(guān)對(duì)象 ,其原理如圖 2 所示。移頻鍵控方式用兩種不同的脈沖頻率分別表示二進(jìn)制數(shù)的“ 0”和“ 1”。在 FSK 方式中，相鄰碼元的頻率不變或者跳變一個(gè)固定值。 ,在長(zhǎng)虹、創(chuàng)維等彩電的控制器中 ,就采用了這種雙相調(diào)制方式。如果是多路控制可以采用每一路寬度不同的方波 ,或是頻率不同的方法去調(diào)制高頻載波 ,組成一組組的已調(diào)制波 ,作為控制信號(hào) 向空中發(fā)射。這種編碼方式根據(jù)脈沖上升沿之間的距離決定“二進(jìn)制位”是“ 0”還是“ 1” ,兩脈沖上升沿之間距離短為“ 0” ,距離長(zhǎng)為“ 1”。 [5]按其編碼與解碼功能可分為以下三類(lèi) : (1) 控制數(shù)據(jù)的地址加密編碼與解碼器 : 這類(lèi)電路的特點(diǎn)是在地址加密編碼的同時(shí)還可以進(jìn)行控制數(shù)據(jù)的編解碼。適用于可靠性 要求較高 ,但只進(jìn)行簡(jiǎn)單的開(kāi)關(guān)或增減控制的場(chǎng)合。 一般來(lái)說(shuō)硬件解碼相對(duì)軟件解碼成本較高 ,并且當(dāng)系統(tǒng)因更改或升級(jí)改變了編碼方式時(shí) , 接收的硬件就要做相應(yīng)的更改 ,缺乏一定的靈活性。對(duì)于脈寬調(diào)制 (PWM),只要識(shí)別出每個(gè)脈沖的高(或低 )電平寬度即可完成解碼。 (3)丟棄接收到的不完整信息幀。解碼采用軟件解碼 , 如果從一個(gè)脈沖的高電平和一個(gè)脈沖的低電平過(guò)后 , 若讀到的電平為低 , 說(shuō)明該位為“ 0” , 反之即可判定為編碼“ 1”。 無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸調(diào)制和解調(diào) 無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的調(diào)制和解調(diào) 為了使數(shù)據(jù)傳送的距離較長(zhǎng)，在發(fā)射信號(hào)前要對(duì)信號(hào)進(jìn)行調(diào)制，調(diào)制的方法是將原信號(hào)與一個(gè)載波相與。 2 無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)收發(fā)模塊 無(wú)線(xiàn)收發(fā)模塊 nRF905 簡(jiǎn)介 nRF905 是挪威 Nordic VLSI 公司推出的單片射頻收發(fā)器，工作電壓為 ～ V， 32 引腳 QFN 封裝 (5 5 mm)，工作于 433／ 868／ 915 MHz 三個(gè) ISM(工業(yè)、第 7 頁(yè)（共 23 頁(yè)） 科學(xué)和醫(yī)學(xué) )頻道，頻道之間的轉(zhuǎn)換時(shí)間小于 650μ s。 nRF905 無(wú)線(xiàn)模塊特點(diǎn) (1) 433Mhz 開(kāi)放 ISM 頻段免許可證使用 (2) 最高工作速率 50kbps，高效 GFSK 調(diào)制，抗干擾能力強(qiáng)，特別適合工業(yè)控制 場(chǎng)合 (3) 125 頻道，滿(mǎn)足多點(diǎn)通信和跳頻通信需要 (4) 內(nèi)置硬件 CRC 檢錯(cuò)和點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)通信地址控制 (5) 低功耗 工作，待機(jī)模式下?tīng)顟B(tài)僅為 (6) 收發(fā)模式切換時(shí)間 650us (7) 模塊可軟件設(shè)地址，只有收到本機(jī)地址時(shí)才會(huì)輸出數(shù)據(jù)（提供中斷指 示 )，可直接接各種單片機(jī)使用，軟件編程非常方便 (8) TX Mode: 在 +10dBm 情況下，電流為 30mA。 [8]由于 nRF905 工作于ShockBurstTM 模式，因此使用低速的微控制器也能得到很高的射頻數(shù)據(jù)發(fā)射速率。下面具體詳細(xì)分析 nRF905 的發(fā)送流程和接收流程。接收系統(tǒng)由檢波放大整形電路及無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸接收芯片構(gòu)成 。這種發(fā)送方式具有下述優(yōu)點(diǎn) : 無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸脈沖寬度穩(wěn)定且不會(huì)由于數(shù)據(jù)的內(nèi)容而改變功率消耗 。 第 9 頁(yè)（共 23 頁(yè)） 圖 6 單片機(jī)與模塊連接設(shè)計(jì) 電路原理 nRF905 在使用中，根據(jù)不同需要，其電路圖不盡相同，圖 7 所示為典型的應(yīng)用原理圖，該電路天線(xiàn)部分使用的是 50Ω單端天線(xiàn)。當(dāng) nRF905 處于空閑模式或關(guān)機(jī)模式時(shí)， SPI 接口可以保持在工作狀態(tài)。 AAAA 指出寫(xiě)操作的開(kāi)始字節(jié)，字節(jié)數(shù)量取決于 AAAA 指出的開(kāi)始地址。 第 11 頁(yè)（共 23 頁(yè)） R_TX_PLAYLOAD (RTP) 00100001 讀 TX 有效數(shù)據(jù)： 132 字節(jié)。 R_TX_ADDRESS (RTA) 00100011 讀 TX 地址： 14 字節(jié)。 CH_NO=ccccccccc。 0 ‐正常模式； 1 ‐低功耗模式 AUTO_RETRAN 1 重發(fā)數(shù)據(jù) 如果 TX 寄存 器的 TRX_CE和 TX_EN被設(shè)置為高 默認(rèn)值=0。本軟件的主要任務(wù)是在單片機(jī) AT89S51 的控制之下完成數(shù)據(jù)的正確傳輸。 sbit CD=P3^3。 sbit MOSI=P1^4。 sbit key1=P1^2。 void Delay(uint x) { 第 13 頁(yè)（共 23 頁(yè)） uint i。 } } void SpiWrite(uchar date) { uchar i=8。 date=1 。 SCK=0。 Delay(2)。 SpiWrite(0xE7)。 Delay(2)。 SpiWrite(0x02)。 TRX_CE=1。 } ////////////初始化配置寄存器 //////////////// void Ini_System(void) { CSN=1。 TX_EN=0。 //配置命令 // SpiWrite( 0x6C)。SpiWrite( 0x03)。SpiWrite( 0xE7)。 TRX_CE=1。 DR=1。 TRX_CE=1。 if(!key1) { Delay(3)。 if(!key2) { Delay(3)。 if(!key3) { Delay(3)。 TxPacket()。 PWR_UP=1。 sbit TRX_CE=P0^1。 sbit DR=P0^5。 sbit CSN=P2^1。 uchar TxRxBuffer[3]。ix。 MOSI=(bit)(dateamp。 SCK=1。 while (i) { date1=1 。 SCK=0 。 SCK=0。 Delay(2)。 //CH_NO,配置頻段在 SpiWrite(0x0C)。 //接收發(fā)送有效數(shù)據(jù)長(zhǎng)度為 3字節(jié) SpiWrite(0xE7)。 //接收地址 SpiWrite(0xDE)。 TX_EN=0。 SpiWrite(0x24)。 CSN=1。amp。 if(TxRxBuffer[2]==0xa0) { led1=~led1。 } } } void main(void) { Ini_System()。 led2=0。 Delay(1000)。 while(1) { Wait_Rec_Packet()。 Delay(5000)。 } } } 4 結(jié)束語(yǔ) 本文著重介紹了無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的基本原理及無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸?shù)木幋a解碼設(shè)計(jì)。當(dāng)發(fā)射器的類(lèi)型不同時(shí)只需對(duì)中斷處理程序的部分參數(shù)稍加改動(dòng)即可 ,就可以適用于多種紅外遙控器信號(hào)的接收和解碼 ,極大地節(jié)約了硬件實(shí)現(xiàn)的資源開(kāi)銷(xiāo)。程序如果改為匯編語(yǔ)言編寫(xiě)占用空間會(huì)比使用 C語(yǔ)言編寫(xiě)更小 ,完全可應(yīng)用于各類(lèi)第 22 頁(yè)（共 23 頁(yè)） 單片機(jī)。若在數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議中 ,加上地址幀 (設(shè)備號(hào)識(shí)別 ) 和校驗(yàn)幀 ,該方法在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中將有更廣泛