畢業(yè)設計----基于df無線收發(fā)模塊的無線數(shù)據傳輸系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)

1、<p>　　基于DF無線收發(fā)模塊的無線數(shù)據傳輸系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)</p><p>　　畢業(yè)設計（論文）任務書</p><p>　畢業(yè)設計（論文）題目：基于DF無線收發(fā)模塊的無線數(shù)據傳輸系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)</p><p>　設計(論文)的基本內容：(1)了解目前無線數(shù)據傳輸系統(tǒng)設計的進展，以及串行通信的相關知識；了解項目開發(fā)背景，分析系統(tǒng)實現(xiàn)的核心知識，研究其設

2、計及實現(xiàn)技術。(2)設計基于單片機控制DF無線模塊的無線數(shù)據傳輸系統(tǒng)，熟悉Proteus 7.1與第三方集成開發(fā)環(huán)境(Keil C)的聯(lián)合仿真，熟練應用Visual basic 6.0編寫PC機串口調試工具，熟練掌握AT89S52單片機的實際應用。對被傳輸?shù)淖址M行自定義編碼，利用單片機之間的串口進行數(shù)據傳輸，研究信號進行編碼后通過串口的傳輸方法，并用Visual basic設計人機互動界面，輸出和顯示字符串。</p>&

3、lt;p>　畢業(yè)設計（論文）專題部分：題目：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　設計或論文專題的基本內容：</p><p>　學生接受畢業(yè)設計（論文）題目日期第2周指導教師簽字：2010年3月13日</p><p>　　基于DF無線收發(fā)模塊的無線數(shù)據傳輸系統(tǒng)</p><p><b>　　的設計與實現(xiàn)</b>&

4、lt;/p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　單片機自問世以來，就以其體積小、功能強、功耗低等優(yōu)點在電子技術等相關領域得到了廣泛的發(fā)展。在一般的通信系統(tǒng)中，傳輸數(shù)據采用的是有線方式，成本高、維護不方便，且在某些特殊的場合，布線困難甚至無法布線。隨著無線通信技術的發(fā)展，數(shù)據傳輸可通過無線的方式實現(xiàn)，從而克服了上述的缺點。本文介紹了一個基于DF射頻芯片

5、的短距離無線數(shù)據傳輸系統(tǒng)，通過AT89S52單片機控制射頻芯片DF(無線收發(fā)模塊內部集成ASK調制/解調,包括通信協(xié)議及糾錯處理功能)，實現(xiàn)了兩個射頻芯片之間在異步傳輸模式下進行數(shù)據的發(fā)射和接收，同時接收方通過AT89S52單片機的串口將收到的數(shù)據經RS232接口電平轉換后傳給主機，主機調用Visual Basic 編寫的串口調試窗口把收到的字符串以字符的形式顯示在屏幕上。</p><p>　　在系統(tǒng)的上位機部分

6、，利用Visual Basic 6.0的MSComm控件作為開發(fā)工具，設計了一組人機交換界面，此調試界面不僅可以將從單片機傳送來的信號數(shù)據送入計算機，按十六進制或兩格十進制數(shù)據進行實時顯示，而且能夠收到的十進制數(shù)據儲存為文本形式，以備之后再次的調用分析。</p><p>　　在文章的結尾部分，通過對系統(tǒng)的反復測試并分析其結果，確定了此無線數(shù)據傳輸系統(tǒng)正常工作時的最遠距離。經軟硬件調試，該系統(tǒng)在PC與外設的數(shù)據交換

7、中有一定的使用價值。</p><p>　　關鍵詞：無線通信，AT89S52, DF無線模塊，Visual Basic 程序設計</p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　畢業(yè)設計（論文）任務書I</p><p><b>　　摘 要II</b></p>&l

8、t;p>　　第1章 緒 論1</p><p>　　1.1 無線通信技術概述1</p><p>　　1.2 短距離無線通信的特征2</p><p>　　1.3 課題背景及主要工作3</p><p>　　第2章 系統(tǒng)相關技術介紹5</p><p>　　2.1 通信相關知識介紹5</p>&

9、lt;p>　　2.2 并行通信和串行通信6</p><p>　　2.2.1 并行通信。6</p><p>　　2.2.2 串行通信。7</p><p>　　2.3 異步傳輸和同步傳輸7</p><p>　　2.4 DF無線傳輸模塊介紹8</p><p>　　2.5 AT89S52單片機的簡單介紹10&

10、lt;/p><p>　　2.5.1 內部結構10</p><p>　　2.5.2 AT89S52單片機的引腳功能描述11</p><p>　　2.6 串口通信控件13</p><p>　　2.6.1 MSComm控件處理通信方式14</p><p>　　2.6.2 MSComm控件的常用屬性15</p>

11、;<p>　　2.5 本章小結15</p><p>　　第3章 系統(tǒng)的硬件設計和軟件實現(xiàn)16</p><p>　　3.1 單片機串口結構以及串口設置16</p><p>　　3.1.1 單片機的串口結構16</p><p>　　3.1.2 串行通信過程17</p><p>　　(1) 串行口簡介

12、17</p><p>　　(2) 串行口的控制17</p><p>　　3.1.3 單片機與PC機電平轉換接口簡介20</p><p>　　3.2 系統(tǒng)整體設計21</p><p>　　3.2.1 主機設計22</p><p>　　3.2.2 從機設計23</p><p>　　3.3

13、 系統(tǒng)軟件設計24</p><p>　　3.4 本章小結26</p><p>　　第4章 系統(tǒng)測試與分析27</p><p>　　4.1 系統(tǒng)整體調試結果顯示27</p><p>　　4.1.1 建立基于對話框的程序工程27</p><p>　　4.1.2 MSComm控件的事件及串行通信控件的使用28&l

14、t;/p><p>　　4.2 程序運行實測28</p><p>　　4.3 本章小結30</p><p>　　第5章 總結及展望31</p><p>　　5.1 系統(tǒng)設計與實現(xiàn)過程中遇到的困難31</p><p>　　5.2 不足之處和需要改進的方向33</p><p>　　5.3 工作展

15、望33</p><p><b>　　參考文獻34</b></p><p><b>　　致 謝36</b></p><p><b>　　緒 論</b></p><p><b>　　無線通信技術概述</b></p><p>　

16、　無線通信系統(tǒng)(Wireless Communication System) 也稱為無線電通信系統(tǒng)，是由發(fā)送設備、接收設備、無線信道三部分組成，是利用電磁波信號可以在自由空間中傳播的特性進行信息交換的一種通信方式，在移動中實現(xiàn)的無線通信又被稱移動通信，該技術的發(fā)展始于上世紀20年代，經歷了五個發(fā)展階段[1]。</p><p>　　第一階段從上世紀20年代到40年代，為早期發(fā)展階段。在這期間，首先在短波幾個頻段上開

17、發(fā)出專用移動通信系統(tǒng)，起代表是美國底特律市警察使用的車載無線電系統(tǒng)。該系統(tǒng)工作頻率為2MHz，到40年代提高到3040MHz。可以認為這個階段是現(xiàn)代移動通信的起步階段，特點是專用系統(tǒng)開發(fā)，工作頻率較低。</p><p>　　第二階段從40年代中期至60年代初期。在此期間內，公用移動通信業(yè)務開始問世。這一階段的特點是從專用移動向公用移動網過度，接續(xù)方式為人工，網容量較小。</p><p>　

18、　第三階段從60年代中期至70年代中期，使用150MHz和450MHz頻段，實現(xiàn)了無線頻道自動選擇并能夠自動接續(xù)到公用電話網。這一階段是移動通信系統(tǒng)改進和完善的階段，其特點是采用大區(qū)制，中小容量，使用450MHz頻段，實現(xiàn)了自動選頻和自動接續(xù)。</p><p>　　第四階段從70年代中期至80年代中期，這是移動通信蓬勃發(fā)展時期。1978年底，美國貝爾實驗室研制成功先進移動電話系統(tǒng)（AMPS）,建成了蜂窩狀移動通信

19、網，大大提高了系統(tǒng)容量。</p><p>　　第五階段從80年代中期開始，這是數(shù)字移動通信系統(tǒng)發(fā)展和成熟時期，開發(fā)了新一代數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)。數(shù)字無線傳輸?shù)念l譜利用率高，可大大提高系統(tǒng)容量。另外，數(shù)字網能提供語音、數(shù)據多種業(yè)務服務，并與ISDN等兼容。實際上，早在70年代末期，當模擬蜂窩系統(tǒng)還處于開發(fā)階段時，一些發(fā)達國家就著手數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)的研究。到80年代中期，歐洲首先推出了泛歐數(shù)字移動通信網（GSM）

20、的體系。</p><p>　　目前，正處在第五階段的第三代數(shù)字移動通信系統(tǒng)時代。這一時代的特點是通信頻帶進一步加寬，數(shù)據業(yè)務所占的比重大幅度增加，全面走向移動多媒體通信。當今無線移動通信的發(fā)展主要體現(xiàn)在五大技術的發(fā)展中：一是舉世矚目的3G技術，二是3.5Gghz寬帶固定無線接入的推廣應用，三是WLAN標準的選用，四是寬帶無線技術新寵WIMAX，五是超寬帶無線接入技術UWB[2]。這些技術的發(fā)展和應用促使無線移動通

21、信的總體走勢是接入多元、網絡一體和綜合布局。</p><p>　　短距離無線通信的特征</p><p>　　低成本、低功耗和對等通信，是短距離無線通信技術的三大重要特征和優(yōu)勢[3]。首先，低成本是短距離無線通信的客觀要求，因為各種通信終端的產銷量都很大，要提供終端間的直通能力，沒有足夠低的成本是很難推廣的。</p><p>　　其次，低功耗是相對其他無線通信技術而言

22、的一個特點，這與其通信距離短這個先天特點密切相關，由于傳播距離近，遇到障礙物的幾率也小，發(fā)射功率普遍都很低，通常在1毫瓦量級。</p><p>　　短距離無線通信技術的范圍很廣，在一般意義上，只要通信收發(fā)雙方通過無線電波傳輸信息，并且傳輸距離限制在較短的范圍內，通常是幾十米內，就可以稱為短距離無線通信。</p><p>　　目前幾種主流的短距離無線通信技術包括：高速WPAN技術；UWB高速

23、無線通信技術，包括MB-OFDM、DS-UWB；WirelessUSB是一個全新無線傳輸標準，可提供簡單、可靠的低成本無線解決方案，幫助用戶實現(xiàn)無線功能。因此低速WPAN技術和IEEE802.154\Zigbee，Zigbee是一種低速短距離無線通信技術。它的出發(fā)點是希望發(fā)展一種拓展性強、易建的低成本無線網絡，強調低耗電、 雙向傳輸和感應功能等特色。ZigbeePHY和MAC層由IEEE802.15.4標準定義。IEEE802.15.4

24、a是作為IEEE802.15.4的一個補充，其物理層的標準可能采用低速UWB技術。藍牙底層PHY層和MAC層協(xié)議的標準版本為IEEE802.15.1，大多數(shù)標準的制訂工作還由藍牙開發(fā)小組SIG負責[4]。RFID是一種非接觸的自動識別技術，其基本原理是利用射頻信號和空間耦合（電感或電磁耦合）傳輸性來實現(xiàn)對被識別物體的自動識別。RFID技術的發(fā)展得益于多項技術的綜合發(fā)展，包括芯片技術、天線技術、無線技術、電磁傳播技術、數(shù)據交換與編碼技術等

25、。一套典型的RFID系統(tǒng)有電子標簽、讀寫器和信息處理系</p><p>　　高速WPAN，目前主要應用于連接下一代便攜式消費和通信設備。它支持各種高速率的多媒體應用、高質量聲像配送、多兆字節(jié)音樂和圖像文檔傳送等。</p><p>　　低速WPAN，主要用于家庭、工廠與倉庫的自動控制，安全監(jiān)視、保健監(jiān)視、環(huán)境監(jiān)視，軍事行動、消防隊員操作指揮，貨單自動更新、庫存實時跟蹤以及游戲和互動玩具等方面

26、的低俗應用。</p><p><b>　　課題背景及主要工作</b></p><p>　　目前，市場上的近距離無線通信技術主要有無線局域網Wi-Fi、藍牙和一些專用標準 (如Adhoc網等) 的產品。一些大公司為開拓市場和應用領域，也在積極研究和制定一些新的無線組網通信技術標準，如無線USB、超寬帶通信UWB和WiMAX等。無線數(shù)據傳輸廣泛運用在車輛監(jiān)控、遙控、遙測、

27、小型無線網絡、無線抄表、門禁系統(tǒng)、小區(qū)傳呼、工業(yè)數(shù)據采集系統(tǒng)、無線標簽、身份識別、非接觸RF智能卡、小型無線數(shù)據終端、安全防火系統(tǒng)、無線遙控系統(tǒng)、生物信號采集、水文氣象監(jiān)控、機器人控制、無線232數(shù)據通信、無線485/422數(shù)據通信、數(shù)字音頻、數(shù)字圖像傳輸?shù)阮I域中。</p><p>　　本文將重點研究短距離無線數(shù)據傳輸系統(tǒng)的實現(xiàn)，主要包括以下幾個方面。</p><p>　　(1) 在調研無

28、線數(shù)據傳輸系統(tǒng)的實際應用基礎上，本文完成了基于單片機的無線數(shù)據傳輸系統(tǒng)，并通過串口通信的方式把數(shù)據發(fā)送到PC機上，再調用串口調試工具將數(shù)據顯示出來。自己動手焊了本無線數(shù)據傳輸系統(tǒng)的硬件電路，包括主機電路板和從機電路板；并編寫了主機發(fā)送程序，從機接收程序，上位機顯示程序。為實現(xiàn)此系統(tǒng)功能，對硬件設備進行如下選型，采用AT89S52單片機作為DF無線收發(fā)模塊的編解碼控制芯片，主機和從機分別焊接一個串口，單片機和串口之間通過RS232芯片進行

29、電壓轉換。 </p><p>　　(2) 硬件電路焊接完成后，開始設計系統(tǒng)軟件，在Keil C開發(fā)環(huán)境下，用C語言編寫單片機的內核程序；涉及到系統(tǒng)的上位機程序，在Visual Basic 6.0環(huán)境下調用MSComm串口通信控件，編寫一個串口調試工具，用此軟件將收到的下位機字符串以文本的形式顯示出來。</p><p>　　(3) 在proteus 7.0上進行系統(tǒng)功能仿真，以保證所用程序

30、正確、有效地執(zhí)行，仿真完成后進行系統(tǒng)的實物調試?；緦崿F(xiàn)了預期的功能后，對該系統(tǒng)進行可靠性和有效性評估，主要是對其有效傳輸距離的測量，以及誤碼率的測試。</p><p>　　(4) 最后，針對系統(tǒng)調試時反應出來的缺陷和不足，提出了優(yōu)化方法，使其在操作上更簡單，功能上更加復雜，對系統(tǒng)的軟件也相應的作了升級處理，使整個系統(tǒng)具有一定的使用價值，而不僅僅停留在實驗模擬的基礎上。例如運用此系統(tǒng)控制PC機的自動開機與關機，控

31、制外設與PC機的數(shù)據傳輸以及PC機與外設的自動連接，本系統(tǒng)稍加改進就可以實現(xiàn)遙控器的功能，用于家用電器的自動化控制，高級玩具的智能控制等。</p><p><b>　　系統(tǒng)相關技術介紹</b></p><p>　　本章首先介紹了無線數(shù)據通信方面涉及的基本概念、通信方式、通信系統(tǒng)組成結構；接著詳細介紹本系統(tǒng)所用到的DF無線數(shù)據收發(fā)模塊；詳細描述了整個系統(tǒng)的控制芯片AT8

32、9S52，以及上位機顯示窗口核心控件MSComm串口控件。</p><p><b>　　通信相關知識介紹</b></p><p>　　通信系統(tǒng)的作用是將信息從信源發(fā)送到一個或多個目的地。通信系統(tǒng)有以下幾種分類方式：</p><p>　　(1) 根據通信業(yè)務的種類不同，通信系統(tǒng)可以分為電話、電報、傳真通信系統(tǒng)， 廣播電視通信系統(tǒng)，數(shù)據通信系統(tǒng)

33、等。</p><p>　　(2) 根據信道中傳輸?shù)男盘柺欠窠涍^調試，可將通信系統(tǒng)分為基帶傳輸系統(tǒng)和帶通傳輸系統(tǒng)。</p><p>　　(3) 按傳輸媒介，通信系統(tǒng)可分為有線通信系統(tǒng)和無線通信系統(tǒng)兩大類。所謂有線通信使用導線 (如架空明線、同軸電纜、光導纖維、波導等)作為傳輸媒質完成通信的，如室內電話、有線電視、海底電纜通信等。所謂無線通信是依靠電磁波在空間傳播達到傳遞消息的目的，如短波電離

34、層傳播、微波視距傳播、衛(wèi)星中繼等。</p><p>　　在無線模擬通信系統(tǒng)中，信道可以是自由空間；在有線信道中，可以是明線、電纜和光纖。在自由空間中，波長與頻率存在以下關系：式中: c為光速，和λ分別為無線電波的頻率和波長，因此，無線電波也可以認為是一種頻率相對較低的電磁波。 對頻率或波長進行分段，分別稱為頻段或波段。 不同頻段信號的產生、放大和接收的方法不同, 傳播的能力和方式也不同, 因而它們的分析方法和應用

35、范圍也不同。無線電波只是一種波長比較長的電磁波, 占據的頻率范圍很廣。 電磁波從發(fā)射機天線輻射后，不僅電波的能量會擴散，接收機只能收到其中極小的一部分，而且在傳播過程中，電波的能量會被地面、建筑物或高空的電離層吸收或反射；或在大氣層中產生折射或散射，從而造成強度的衰減。根據無線電波在傳播過程所發(fā)生的現(xiàn)象 , 電波的傳播方式主要有繞射(地波)，反射和折射(天波)，直射(空間波)。決定傳播方式的關鍵因素是無線電信號的頻率。</

36、p><p>　　沿大地與空氣的分界面?zhèn)鞑サ碾姴ń械乇砻娌?，簡稱地波。繞射傳播。傳播途徑主要取決于地面的電特性。地波在傳播過程中，由于能量逐漸被大地吸收，很快減弱（波長越短，減弱越快），因而傳播距離不遠。但地波不受氣候影響，可靠性高。超長波、長波、中波無線電信號，都是利用地波傳播的。短波近距離通信也利用地波傳播。天波是利用天空的電離層折射和反射而傳播的電波，也叫天空波。電離層只對短波波段的電磁波產生反射作用，因此天波傳

37、播主要用于短波遠距離通信。兩個突出特點：一是傳播距離遠，同時產生中間靜區(qū)地帶，二是傳播不穩(wěn)定，隨晝夜和季節(jié)的變化而變化[5]。因此，短波通信要經黨更換波段，以保證質量。</p><p>　　空間波又稱為直射波，是由發(fā)射點從空間直線傳播到接收點的無線電波。直射波傳播距離一般限于視距范圍。在傳播過程中，它的強度衰減較慢，超短波和微波通信就是利用直射波傳播的。在地面進行直射波通信，其接收點的場強由兩路組成：一路由發(fā)射天

38、線直達接收天線，另一路由地面反射后到達接收天線，如果天線高度和方向架設不當，容易造成相互干擾（例如電視的重影）。限制直射波通信距離的因素主要是地球表面弧度和山地、樓房等障礙物，因此超短波和微波天線要求盡量高架。</p><p><b>　　并行通信和串行通信</b></p><p>　　計算機與外界通信的基本方式一般可以分為兩種，分別是并行通信方式和串行通信方式。&l

39、t;/p><p><b>　　并行通信。</b></p><p>　　在計算機和終端之間的數(shù)據傳輸通常是靠電纜或者信道上的電流或電壓變化實現(xiàn)的。如果一組數(shù)據位在多條線上同時被傳送，這種傳輸被稱為并行傳輸。并行傳送的數(shù)據寬度可以是1位128位，甚至更寬，但是有多少數(shù)據位就需要多少根數(shù)據線，因此傳送成本高。在集成電路芯片的內部，同一插件板上各部件之間，同一機箱內各插件板之間的

40、數(shù)據傳送都是并行的，如圖2.1所示。</p><p><b>　　1</b></p><p><b>　　1</b></p><p><b>　　0</b></p><p><b>　　0</b></p><p><b>

41、　　1</b></p><p><b>　　1</b></p><p><b>　　0</b></p><p><b>　　1</b></p><p>　　圖2.1 并行通信</p><p>　　并行數(shù)據傳送的特點是：各數(shù)據位同時傳送，傳送

42、速度快、效率高。多用在實時、快速的場合。并行數(shù)據傳送只適合用于近距離的通信，通常小于30m。</p><p><b>　　串行通信。</b></p><p>　　串行通信是指通信的發(fā)送方和接收方之間數(shù)據信息的傳輸是在單根數(shù)據線上，以每次一個二進制的0、1為最小單位進行傳輸。串行數(shù)據傳送的特點是：數(shù)據傳輸位按位順序進行，最少只需要一根傳輸線即可完成，節(jié)約傳輸線。與并行通

43、信相比，串行通信還有較為顯著的優(yōu)點，傳輸距離長，可以從幾米到幾千米。在長距離內串行數(shù)據傳送速率會比并行數(shù)據傳送快，串行通信的通信時鐘頻率容易提高，串行通信有較強地抗干擾能力，其信號的互相干擾完全可以忽略。如圖2.2所示。</p><p><b>　　11001010</b></p><p><b>　　圖2.2 串行通信</b></p>

44、;<p>　　異步傳輸和同步傳輸 </p><p>　　(1) 異步傳輸方式的特點就是通信的雙方以一個字符（包括特定的附加位）作為數(shù)據傳輸單位，并且發(fā)送方傳送字符的間隔是不定的，在傳輸一個字符的時候總是以起始位開始，以停止位結束。異步傳輸方式的通信格式如圖2.3所示。</p><p><b>　　圖2.3 異步傳輸</b></p><

45、p>　　從圖2.3可以看出，一個字符單位除了表示該字符所傳遞的信息的數(shù)據位(位長度5-8位可自行定義)外，還有若干個附加位，圖中的起始位(一位，恒為0)，奇偶校驗位(可選擇有無)，停止位(長度可以是1-2位，可選，值恒為1)。這樣，傳送一個字符必須以起始位為開始，以停止位為結束，整串比特流稱之為數(shù)據幀。</p><p>　　(2) 同步傳輸方式中，比特塊以穩(wěn)定的比特流形式傳輸，數(shù)據被封裝成更大的傳輸單位，稱

46、為數(shù)據幀。每個幀中含有多個字符代碼，而且字符代碼與字符代碼之間沒有空隙以及起始位和停止位。和異步傳輸相比，數(shù)據傳輸單位的加長容易引起時鐘漂移。為了保證接收端能夠正確區(qū)分數(shù)據流中的每個數(shù)據位，收發(fā)雙方必須通過某種方法建立起同步時鐘。</p><p>　　DF無線傳輸模塊介紹</p><p>　　DF數(shù)據發(fā)射模塊的工作頻率為315MHz，采用聲表諧振器SAW穩(wěn)頻，頻率穩(wěn)定性極高，當環(huán)境溫度在-

47、25℃～+85℃之間變化時，頻率飄移僅為3ppm/℃。特別適合多發(fā)一收無線遙控及數(shù)據傳輸系統(tǒng)。一般的LC振蕩器頻率穩(wěn)定度及一致性較差，即使采用高品質微調電容，溫差變化及振動也很難保證已調好的頻點不會發(fā)生偏移。</p><p>　　DF發(fā)射模塊未設置編碼集成電路，而增加了一只數(shù)據調制三極管Q1，這種結構使得它可以方便地和其他固定編碼電路、滾動碼電路及單片機接口，而不必考慮編碼的工作電壓和輸出幅度信號值的大小。DF數(shù)

48、據模塊具有較寬的工作電壓3~12V，當電壓變化時發(fā)射頻率基本不變，和發(fā)射模塊配套的接收模塊無需任何調整就能穩(wěn)定地接收。DF數(shù)據模塊采用ASK方式調試，以降低功耗，當數(shù)據信號停止時發(fā)射電流降為零，數(shù)據信號與DF發(fā)射模塊輸入端可以用電阻或者直接連接而不能用電容耦合，否則DF發(fā)射模塊將不能正常工作。數(shù)據電平應接近DF數(shù)據模塊的實際工作電壓，以獲得較高的調制效果。DF發(fā)射模塊最好垂直安裝在主板的邊緣應離開周圍器件5mm以上，以免分布參數(shù)影響。D

49、F模塊的傳輸距離與調制信號頻率及幅度，發(fā)射電壓及電池容量，發(fā)射天線，接收機的靈敏度，收發(fā)環(huán)境有關。圖2.4為DF發(fā)射模塊的電路原理圖。</p><p>　　圖2.4 DF發(fā)射模塊電路原理圖</p><p>　　DF超外差接收模塊的工作電壓為5V，它為超再生接收電路，接收靈敏度為—105dbm，接收天線最好為2530cm的導線，最好能豎立起來。接收模塊本身不帶解碼集成電路，因此接收電路僅是

50、一種組件，只有應用在具體電路中進行二次開發(fā)才能發(fā)揮應有的作用，它可以和各種解碼電路或者單片機配合，DF模塊自身輻射極小，加上電路模塊背面網狀接地銅箔的屏蔽作用，可以減少自身振蕩的泄露和外界干擾信號的侵入。圖2.5為超外差接收模塊的電路原理圖。</p><p>　　圖2.5 超外差接收模塊電路原理圖</p><p>　　AT89S52單片機的簡單介紹</p><p>

51、<b>　　內部結構</b></p><p>　　AT89系列單片機是以Intel公司的MCS-51單片機為核心的部件結構，它與8051其他型號的單片機是兼容的。單片機是把微型計算機的主要部分集成在一個芯片上的單芯片微型計算機。它的結構和指令都是按照工業(yè)要求設計的，也稱為微控制器。AT89系列單片機的精簡結構如2.6所示。</p><p>　　頻率基準源

52、 計數(shù)器T0/T1</p><p>　　控制 并行I/O口 串行輸入/輸出</p><p>　　圖2.6 AT89單片機簡單結構方框圖</p><p>　　AT89S52是一種低功耗、高性能CMOS 8位微控制器，具有8K在系統(tǒng)可編程Flash存儲器。使用Atme

53、l公司高密度非易失性存儲技術制造。片上Flash允許程序存儲器在系統(tǒng)可編程，也適合于常規(guī)編程。在單芯片上，擁有靈巧的8位CPU和在系統(tǒng)可編程Flash，使得AT89S52為眾多嵌入式控制應用系統(tǒng)提供高靈活、超有效的解決方案。AT89S52具有以下標準功能：8K字節(jié)Flash，256字節(jié)RAM，32位I/O口線，看門狗定時器，2個數(shù)據指針，三個16位定時器/計數(shù)器，一個6向量2級中斷結構，全雙工串行口，片內晶振及時鐘電路。另外，AT89S

54、52可降至0Hz靜態(tài)邏輯操作，支持2種軟件可選擇節(jié)電模式?？臻e模式下，CPU停止工作，允許RAM、定時器/計數(shù)器、串口、中斷繼續(xù)工作。掉電保護方式下，RAM內容被保存，振蕩器被凍結，單片機一切工作停止，直到下一個中斷或硬件復位為止。AT89S52型號單片機幾乎涵蓋了所有結構功能，它的主要功能特點是：</p><p>　　8位字長CPU，指令、引腳、與MCS—51全兼容。</p><p>　

55、　8KB系統(tǒng)內可編程Flash存儲器。</p><p>　　1000次擦寫周期。</p><p>　　4個I/O口共32線。</p><p>　　4.0V~5.0V的工作電源電壓。</p><p>　　振蕩器和時鐘電路，全靜態(tài)操作，0~33MHz。</p><p>　　3級程序存儲器鎖存。</p><

56、;p>　　256×8B片內RAM。</p><p>　　3個可編程定時器：T0、T1和T2。</p><p><b>　　8個中斷源。</b></p><p><b>　　全雙工串行口通道。</b></p><p>　　低功耗休閑和降壓模式。</p><p>

57、　　ISP端口，即在線編程。</p><p>　　定時監(jiān)視器，又稱看門狗。</p><p><b>　　雙數(shù)據指針。</b></p><p><b>　　電源下降標志。</b></p><p>　　AT89S52單片機的引腳功能描述</p><p>　　AT89S52單片機是

58、MSC-51系列產品的升級版，由世界著名半導體公司ATMEL在購買MSC-51設計結構后，利用自身優(yōu)勢技術對舊技術進行改進和擴展，同時使用新的半導體生產工藝，最終得到成型產品。圖2.7是該單片機引腳排列封裝圖，使用雙列直插DIP-40的封裝。</p><p>　　圖2.7 AT89S52單片機引腳圖</p><p>　　在單片機的40條引腳中有2條專用于主電源的引腳，2條外接晶振的引腳，

59、4條控制或與其他電源復用的引腳，32條I/O引腳。部分引腳功能是：</p><p>　　(1)主電源引腳VSS和VCC</p><p>　　Vss或GND：接地腳。</p><p>　　VCC:電源供電，正常為+5V電壓。</p><p>　　(2)外接晶振引腳XTAL1和XTAL2</p><p>　　當外接晶體振蕩

60、器時，XTAL1和XTAL2分別接在外接晶體振蕩器的兩端。片內振蕩器由一個單級反相器組成，XTAL1為反相器的輸入，XTAL2為輸出。當采用外部振蕩器提供的時鐘信號時，XTAL1端作為輸入，而XTAL2腳懸浮。</p><p>　　(3)控制引腳RST、ALE/PROGPSEN、EA/Vpp</p><p>　　RST：當振蕩器正常工作時，在此引腳上出現(xiàn)兩個機器周期以上的高電平是單片機復位

61、。而在定時監(jiān)視器定時輸出后，引腳置成高電平并持續(xù)96個振蕩周期。在VCC掉電期間，此引腳還外接外加的備用電源，以保持內部的RAM的數(shù)據。當VCC下降到低于規(guī)定的水平，該引腳在規(guī)定的電壓范圍內，向內部RAM提供備用電源。</p><p>　　ALE：地址鎖存使能端。</p><p>　　PSEN：程序存儲器讀選通信號，低電平有效。在外接擴展程序存儲器和數(shù)據存儲器時，它們的地址是可以重合的，A

62、T89系列單片機就是通過相應的控制信號來區(qū)別P2口和P0口送出的到底是程序存儲器的地址還是數(shù)據存儲器的地址。在訪問外部存儲器讀取指令或者常數(shù)時，每個機器周期產生兩個有效信號，即輸出兩個PSEN有效信號，此時地址總線上送出的就是程序存儲器的地址。而如果訪問外部數(shù)據存儲器時，不產生兩個PSEN信號。同時，在單片機執(zhí)行訪問內部程序存儲器時也不產生兩個這樣的信號。</p><p>　　EA/Vpp：EA 是訪問內部或外部

63、程序存儲器的選擇信號。當EA保持高電平時，訪問內部程序存儲器。而這時如果還有外部擴展程序存儲器時，CPU在執(zhí)行完成內部存儲的程序后自動跳轉到執(zhí)行外部存儲的程序。而當EA保持低電平時，不管內部有無存儲器都只從起始地址開始訪問外部程序存儲器。VPP為Flash編程電壓，就是編程者在對片內的Flash編程時，此引腳施加Flash編程允許的電壓，此電壓一般為12V。</p><p><b>　　(4)輸入輸出引

64、腳</b></p><p>　　P0.0P0.7：P0口是一個8位漏極并行準雙向I/O口。在訪問外部擴展存儲器時，它被定義的是低8位的地址/數(shù)據線，地址和數(shù)據總線分時復用，此時需要外接上拉電阻，置“1”激活上拉電阻成高阻抗輸入口。在編程者對片內Flash編程時，P0接收指令字節(jié)，在驗證程序時則輸出指令字節(jié)，而驗證期間也要外接上拉電阻。</p><p>　　P1.0P1.7：P1

65、口自己內部已有上拉電阻，也是8位準雙向I/O口。在進行Flash編程和驗證時，它接收低8位地址。</p><p>　　P2.0P2.7：P2口內部也有上拉電阻，是一個8位準雙向I/O口。在訪問外部程序存儲器和數(shù)據存儲器時送出高8位地址。用MOVX@DPTR類指令訪問外部數(shù)據存儲器時，P2口為高8位地址；但用MOV@R0和MOV@R1類指令訪問外部數(shù)據存儲器時，P2口上的內容是SFR P2的內容。</p>

66、;<p><b>　　串口通信控件</b></p><p>　　串口通信控件（Microsoft Communications Control，MSComm）是Microsoft公司提供的簡化Windows下串行通信編程的ActiveX控件[6]，為應用程序提供了通過串行接口收發(fā)數(shù)據的簡便方法。MSComm控件通過串行端口傳輸和接收數(shù)據，為應用程序提供串行通信功能，而且在串口編

67、程時相對比較方便，在VC++ 6.0、VB、Delphi等語言中都可以使用。MSComm控件通過串口端口傳輸和接收數(shù)據，為應用程序提供串行通信功能。它提供下列兩種處理通信的方式。</p><p>　　MSComm控件處理通信方式</p><p><b>　　事件驅動方式</b></p><p>　　事件驅動通信是處理串行端口交互作用的一種非常有

68、效的方法。在許多情況下，事件發(fā)生時程序得到通知，例如，在串口接收緩沖區(qū)中有一個字符到達或一個變化發(fā)生時，程序都可以利用MSComm控件的OnComm事件捕獲并處理這些通信事件，OnComm事件還可以檢查和處理通信錯誤。在程序設計中，可以在OnComm事件處理函數(shù)中加入自己的處理代碼，一旦事件發(fā)生即可自動執(zhí)行該程序。這種方法的優(yōu)點是程序響應及時，可靠性高。</p><p><b>　　查詢方式</b

69、></p><p>　　在程序的每個關鍵功能完成后，可以通過檢查CommEvent屬性的值來查詢事件和錯誤。如果應用程序較小，并且是自保持的，這種方法可能是更可取。例如，如果只寫一個簡單的電話撥號程序，則沒有必要對每接收一個字符都產生事件，因為惟一等待接收的字符是調制解調器的“OK”響應。查詢方式的編程可用計時器或D0…Loop程序實現(xiàn)[7]。</p><p>　　在軟件中使用的每個

70、MSComm控件都與一個串口對應。如果在應用程序中需要訪問多個串口，必須使用多個MSComm控件?？梢栽赪indows 控制面板中修改串口地址的中斷地址。</p><p>　　下面一段程序是一個使用數(shù)據查詢方式接收數(shù)據的例子。</p><p>　　Private Sub test( )</p><p>　　Dim Instring As String</p&g

71、t;<p>　　MSComm1.CommPort=1</p><p>　　MSComm1.Settings=”2400,N,8,1”</p><p>　　MSComm1.InputLen=0</p><p>　　MSComm1.PortOpen=True</p><p>　　MSComm1.Output=”AT”+Chr$(13

72、)</p><p><b>　　Do</b></p><p><b>　　DoEvents</b></p><p>　　Loop Until MSComm1.InBufferCount>=2</p><p>　　Instring=MSComm1.Input</p><p&g

73、t;　　MSComm1.PortOpen=False</p><p><b>　　End Sub</b></p><p>　　MSComm控件的常用屬性</p><p>　　CommPort 屬性</p><p>　　語法表達式：MSComm.CommPort[=Value]，設置或返回通信端口號，必須在打開端口之前設置

74、CommPort屬性。</p><p><b>　　Inpot 屬性</b></p><p>　　語法表達式MSComm1.Input，返回并接收緩沖區(qū)中的數(shù)據。</p><p>　　Inputmode 屬性</p><p>　　語法表達式：MSComm1.InputMode[=Value]，設置或返回接收數(shù)據的數(shù)據類型

75、。</p><p><b>　　OutPut 屬性</b></p><p>　　語法：MSComm1.OutPut[=Value]，向傳輸緩沖區(qū)寫數(shù)據流。</p><p>　　Settings 屬性</p><p>　　語法表達式：MSComm1.Settings[=Value]，設置并返回通信參數(shù)。</p>

76、<p>　　PortOpen 屬性</p><p>　　語法表達式：MSComm1.PortOpen[=Value]，設置或返回通信端口的狀態(tài)。</p><p><b>　　2.5 本章小結</b></p><p>　　本章首先對通信系統(tǒng)的相關概念做了簡單的敘述，接著對系統(tǒng)傳輸?shù)拇a型及相關編碼方式進行了介紹，給出了同步傳輸方式和異

77、步傳輸方式的概念及各自優(yōu)缺點。然后對DF收發(fā)模塊的工作原理以圖形界面的方式解釋出來，另外介紹了單片機，闡明了基于單片機的無線數(shù)據傳輸系統(tǒng)的概念和優(yōu)點。最后對上位機 Visual Basic 6.0 中最重要的MSComm控件的相關屬性給出相關的解釋。</p><p>　　系統(tǒng)的硬件設計和軟件實現(xiàn)</p><p>　　單片機開發(fā)部分是整個系統(tǒng)開發(fā)流程中重要的一個環(huán)節(jié)，主要任務是根據用戶的需求

78、，準確定義要完成的系統(tǒng)目標，編寫開發(fā)程序并將其寫入單片機中，從而使單片機的運行符合開發(fā)人員的要求。</p><p>　　單片機串口結構以及串口設置</p><p><b>　　單片機的串口結構</b></p><p>　　AT89系列單片機本身都具有一個全雙工的UART異步串口接口，可以用于串行異步通信進行數(shù)據的接受和發(fā)送，還可以作為同步移位寄

79、存器使用。這個接口電路不是單獨的芯片，而是集成在單片機內部作為單片機一個組成部分的接口電路，它也可以用于網絡通信。</p><p>　　AT89單片機的串口主要由發(fā)送緩沖器、發(fā)送控制器、輸出控制門、接收控制器、輸入移位寄存器、接收數(shù)據緩存器等組成[8]。兩個獨立的接收、發(fā)送緩沖器(SBUF)屬于特殊功能寄存器。發(fā)送緩沖器只能寫入不能讀出，接收緩存器只能讀出不能寫入，二者共用一個字節(jié)地址(99H)。串行口結構示意圖

80、如圖3.1所示。</p><p>　　串行口有接收和發(fā)送兩個緩沖寄存器。在物理結構上它們是完全獨立的，都屬于字節(jié)尋址寄存器，但是共用一個相同的字節(jié)地址(99H)。兩個重疊的地址靠讀和寫指令來進行區(qū)分。串行發(fā)送時CPU向緩沖寄存器寫入數(shù)據，此時地址自然就表示發(fā)送SBUF，而在串行數(shù)據接收時，則為CPU從緩沖寄存器讀出數(shù)據，此時的99H地址就表示接收SBUF。</p><p><b>

81、;　　串行通信過程</b></p><p><b>　　(1) 串行口簡介</b></p><p>　　串行數(shù)據接收時，信息從引腳RXD(P3.1)進入。首先傳送到一個移位寄存器，這樣的結構避免了在數(shù)據接收的過程中出現(xiàn)字符幀重疊錯誤，就是前一幀的數(shù)據還沒有讀到CPU中，后一幀的數(shù)據已經進來，覆蓋前一幀。</p><p>　　使用串行

82、接收以后，串行收、發(fā)的工作主要由串行接口來完成。在發(fā)送時，由CPU執(zhí)行一條寫指令把數(shù)據寫入發(fā)送緩存器，則啟動串行口一位一位地向外發(fā)送。與此同時接收端也可以一位一位地接收數(shù)據，直到把一組數(shù)據接收完，送入接收緩存器，然后通知CPU，CPU執(zhí)行一條讀指令把接收緩存器的內容讀入?？梢姡谡麄€串行收、發(fā)過程中，CPU操作的時間很少，使得CPU還可以從事其他各種操作，從而大大提高CPU的效率[9]。</p><p>　　(

83、2) 串行口的控制</p><p>　　串行口的數(shù)據通信工作主要受4個控制寄存器的控制[9]，主要的有串行口控制寄存器(SCON)和電源控制寄存器(PCON),另外中斷允許控制寄存器(IE)控制了串行口的中斷禁止/允許，中斷優(yōu)先級控制寄存器(IP)控制串行口中斷的優(yōu)先級。</p><p>　　SCON用以設定串行口的工作模式、接收/發(fā)送控制及設置狀態(tài)標志，字節(jié)地址為98H，可位尋址，位地址

84、為9FH~98H，單片機復位時，所有位全為0。寄存器的各位內容如表3.1所示。</p><p>　　表3.1 SCON的內容和位地址</p><p>　　SM0和SM1:串行方式選擇位。其狀態(tài)組合所對應工作方式如3.2所列。</p><p>　　表3.2 串行口工作方式選擇表</p><p>　　REN:允許/禁止串行接收位。由軟件置位或

85、清“0”。REN=1時，允許接收，REN=0時，禁止接收。例如當從機用于接收數(shù)據時，使用位操作指令SETB REN，允許從機接收。</p><p>　　TI:發(fā)送中斷標志。在方式0中，發(fā)送完8位數(shù)據后，由硬件置位；在其他方式中，在發(fā)送完停止位之初由硬件置位。因此TI發(fā)送完一幀數(shù)據的標志，可以用“JBC TI,rel”指令來查詢是否發(fā)送結束。TI=1時，也可以向CPU申請中斷，響應中斷后都必須由軟件清除TI。<

86、;/p><p>　　RI:接收中斷標志。在方式0中，接收完8位數(shù)據后，由硬件置位；在其他方式中，在接收停止位的中間由硬件置位。同TI一樣，也可以通過“JBC RI rel”指令來查詢是否接收完一幀數(shù)據。RI=1時，也可申請中斷，響應中斷后都必須由軟件清除RI。</p><p>　　PCON主要為CHMOS型單片機的電源控制而設置的專用寄存器，不可以位尋址，字節(jié)地址為87H。在HMOS的8051

87、單片機中，PCON除了最高位以外其他位都是虛設的。其中SMON是串行口波特率的倍增位。其各位內容如表3.3所列。</p><p>　　表3.3 PCON的內容和位地址</p><p>　　SMOD為波特率選擇位。在工作方式1、工作方式2和工作方式3時，串行通信的波特率與SMOD有關。當SMOD=1時，通信波特率乘2，當SMOD=0時，波特率不變。另外，串行通道內設有數(shù)據寄存器，在所有的串行

88、通信方式中，在寫入緩沖器SBUF指令的控制下，將數(shù)據裝入相同的9位移位寄存器，前面8位為數(shù)據字節(jié)，最后一位是移位寄存器的輸出位，根據不同的工作方式自動將“1”或“TB8”的值裝入到移位寄存器的第9位，并進行移位發(fā)送。</p><p>　　(3)波特率的選擇與計算</p><p>　　AT89S52單片機通過對SCON中的SM0和SM1位進行設置，可以使串行通信工作在4種方式下。在串行通信中

89、，收發(fā)數(shù)據的雙方發(fā)送和接收信息的速率是要有一定約定的，即波特率的約定。其中，方式0和方式2的波特率是固定的，而工作方式1和工作方式3的波特率是可變的[10]，由定時器T1或T2的溢出率決定。AT89單片機串行口的4種工作方式對應了3種波特率，由于輸入的移位時鐘來源不同，各種工作方式的波特率計算公式也是不一樣的。</p><p>　　(a)工作方式0和工作方式2</p><p>　　在工作方

90、式0中，波特率為時鐘頻率的1/12，即</p><p>　　波特率 = fosc/12 (3-1)</p><p><b>　　這一值是固定不變。</b></p><p>　　在工作方式2中，波特率取決于PCON中的SMOD值，當SMOD = 0時，波特率為fosc/64；當SMOD =

91、1時，波特率為fosc/32。即</p><p>　　波特率 = (3-2)</p><p>　　(b)工作方式1和工作方式3</p><p>　　在工作方式1和工作方式3下，波特率由定時器TI的溢出率和SMOD共同決定。即</p><p>　　工作方式1和工作方式3的波特率 = 溢出率

92、 (3-3)</p><p>　　其中TI的溢出率取決于單片機定時器T1的計數(shù)速率和定時器的預置位。當定時器T1作波特率發(fā)生器使用時，通常是工作在模式2，即自動重裝載的8位定時器，此時TL1做計數(shù)用，自動重裝載的值在TH1內。設計數(shù)的預置值為X，那么每過(256-X)個機器周期，定時器溢出一次。為了避免溢出而產生不必要的中斷，此時應禁止T1中斷。溢出周期為</p><p>　　

93、T = (3-4)</p><p><b>　　所以，波特率為</b></p><p>　　波特率 = (3-5)</p><p>　　而在實際的應用系統(tǒng)中常常要設定fosc，且要給出在此波特率的情況下定時器的初值X 。則根據上式，可得出定時器的初始值為<

94、/p><p>　　X = (3-6)</p><p>　　下面的一個例子，設置的波特率為2400b/s，其用匯編的編程如下：</p><p>　　MOV TMOD ,#20H</p><p>　　MOV TL1 , #0F4H</p><p>　　MOV TH1 , #0F4H</p&

95、gt;<p><b>　　SETB TR1</b></p><p>　　單片機與PC機電平轉換接口簡介</p><p>　　異步工作模式USART是進行產品開發(fā)和系統(tǒng)設計中最常用的模式，這種模式就是常說的RS232C[11]。其數(shù)據格式為1個起始位、8或9個數(shù)據位、一個停止位。在本設計中我們利用USART實現(xiàn)單片機與計算機之間的串行通信。</p&g

96、t;<p>　　RS232C是由美國電子工業(yè)協(xié)會（EIA）正式公布的，是在異步串行通信中應用最為廣泛的標準總線，它包括了按位穿行傳輸?shù)碾娖骱蜋C械方面的規(guī)定，適用于數(shù)據終端設備（DTE）和數(shù)據通信設備（DCE）之間的接口。RS-232C標準中所提到的“發(fā)送”和“接收”，都是站在DTE立場上，而不是站在DCE的立場上來定義的。由于在計算機系統(tǒng)中，往往是CPU和I/O設備之間傳送信息，兩者都是DTE，因此雙方都能發(fā)送和接收。&l

97、t;/p><p>　　EIA-RS-232C對電器特性、邏輯電平和各種信號線功能都做了規(guī)定。</p><p>　　在TXD和RXD上：邏輯1為-3-15V、邏輯0為+3+15V；</p><p>　　在RTS、CTS、DSR、DTR、和DCD等控制線上；</p><p>　　信號有效(接通，ON狀態(tài)，正電壓)為+3+15V；</p>

98、<p>　　信號無效(斷開，OFF狀態(tài)，負電壓)為-3-15V。</p><p>　　RS-232C是用正負電壓來表示邏輯狀態(tài)，與TTL以高低電平表示邏輯狀態(tài)的規(guī)定不同，因此，為了能夠同計算機接口或終端的TTL器件連接，必須在RS-232C與TTL電路之間進行電平和邏輯關系的變換，實現(xiàn)這種變換的方法可用分立元件，也可用集成電路芯片。目前較為廣泛地應用集成電路轉換器件，如MC1488、SN75150芯片

99、可完成TTL電平到EIA電平的轉換，而MC1489、SN75154可實現(xiàn)EIA電平到TTL電平的轉換，MAX232芯片可完成TTL到EIA雙向電平轉換。</p><p>　　作為多功能I/O卡或主板上提供的COM1和COM2兩個串行接口的DB9連接器，它只提供異步通信的9個信號針腳，各針腳的信號功能描述見圖3.2。</p><p>　　圖3.2 DB9串口引腳</p>&l

100、t;p><b>　　系統(tǒng)整體設計</b></p><p>　　一般單片機的開發(fā)流程是先進行項目評估，為了實現(xiàn)預期的功能，討論初步技術開發(fā)方案，據此出預算，包括可能的開發(fā)成本、樣機成本、開發(fā)耗時等等。本人最初想實現(xiàn)的是無線數(shù)據傳輸系統(tǒng)，按照系統(tǒng)的要求必須用到無線模塊，在此之前對于無線模塊了解的不多，所以第一步著手無線模塊的選擇，網上有許多這方面的內容，里面用到的核心芯片是nRF2401，

101、這款芯片是挪威Nordic公司推出的單片2.4GHz無線收發(fā)一體芯片。它將射頻、8051MCU、9通道12位ADC、外圍元件、電感和濾波器全部集成到單芯片中。Nrf2401工作在2.4~2.5GHz的ISM自由頻段，能夠在全球無線市場暢通無阻，但是這樣高的工作頻率并不適用于本文中提及的系統(tǒng)，而且也不具備調試高頻率所要求的實驗器材，所以改用結構簡單、工作在低頻的DF無線模塊。</p><p>　　信號的調制與解調在

102、通信系統(tǒng)中具有重要的作用，調制過程是一個頻譜搬移的過程，它是將低頻信號的頻譜搬移到載頻位置。解調是調制的逆過程，既是將已調制的信號還原成原始基帶信號的過程。調制和解調都是頻譜交換的過程，必須用非線性元件才能完成。</p><p>　　通信系統(tǒng)可用圖3.6所示的框圖來描述，是用來傳輸攜帶信息的波形給接受者，一般可以分為模擬通信系統(tǒng)和數(shù)字通信系統(tǒng)。數(shù)字通信系統(tǒng)是指將信息從數(shù)字信源傳輸?shù)浇邮照叩耐ㄐ畔到y(tǒng)。</p&

103、gt;<p><b>　　n(t)</b></p><p>　　m(t) s(t) r(t) m(t)</p><p>　　圖3.3 通信系統(tǒng)框圖</p><p>　　對數(shù)字通信系統(tǒng)來說，理想的系統(tǒng)應該是在一定的發(fā)送能量及信號帶寬的

104、條件下，輸出端有最小的比特錯誤概率。因此，比特錯誤概率及信號帶寬是重要的指標。</p><p>　　在原理上，數(shù)字信息可以直接用數(shù)字代碼序列表示和傳輸，并且選用一組取值有限的離散波形來表示。這些取值離散的波形可以是未經調制的電信號，也可以是調制后的信號。未經調制的數(shù)字信號所占據的頻譜是從零頻或者很低頻率開始，稱為數(shù)字基帶信號。數(shù)字基帶信號包括二進制線路碼和多進制信號，本文用到的是二進制的ASCII碼。ASCII(

105、American Standard Code for Information Interchange，美國信息互換標準代碼) 是基于拉丁字母的一套電腦編程系統(tǒng)。ASCII碼使用7位或8位二進制數(shù)字組合來表示128或256種可能的字符。標準ASCII碼使用7位二進制數(shù)來表示所有的大寫和小寫字母，數(shù)字0到9、標點符號，以及在美式英語中使用的特殊控制字符。</p><p><b>　　主機設計</b&g

106、t;</p><p>　　在進行無線數(shù)據傳輸系統(tǒng)設計之前，必須進行充分的調研，確定系統(tǒng)開發(fā)設計的目的和目標。確定了系統(tǒng)預期的功能后，就應該對系統(tǒng)的具體實現(xiàn)進行分析，分析設計的關鍵在于系統(tǒng)功能的認識和系統(tǒng)結構的合理設計、系統(tǒng)單片機及關鍵芯片的選型、系統(tǒng)基本結構的確定和軟硬件功能的劃分，使所選器件能實現(xiàn)系統(tǒng)的預期功能。本文中用到proteus 7.1作為系統(tǒng)仿真與開發(fā)平臺，在ISIS環(huán)境下繪制原理圖，并進行仿真處理。

107、</p><p>　　主機部分的功能是在外部按鍵觸發(fā)下，單片機通過發(fā)射模塊向外部發(fā)送數(shù)據，proteus 7.1元件庫中缺少發(fā)送模塊，在繪圖的過程中自己制作一對發(fā)射模塊并添加到元件庫里，原理圖如3.4所示。</p><p>　　圖3.4 主機原理圖</p><p><b>　　從機設計</b></p><p>　　從機部

108、分實現(xiàn)的功能是：單片機通過無線接收模塊接收主機發(fā)送來的信息，每接收到一次信息，發(fā)送字符串“receiving from AT89S52,charming Chinese，splendid expo”到PC機上，然后PC機上調用Visual Basic編寫的串口調試工具顯示收到的數(shù)據，從機部分的電路原理圖如3.5所示：</p><p>　　圖3.5 從機部分電路圖</p><p><b

109、>　　系統(tǒng)軟件設計</b></p><p>　　短距離無線數(shù)據通信的總體設計，如圖3.6所示。</p><p><b>　　315MHz</b></p><p>　　圖3.6 系統(tǒng)總體設計</p><p>　　無線數(shù)據傳輸?shù)某绦蛑饕ㄖ鳈C的發(fā)射程序和從機部分接收程序以及計算機上的顯示程序，主機發(fā)送的主

110、要是按鍵判斷程序和數(shù)據發(fā)送程序，主機程序流程圖如3.7所示。</p><p>　　圖3.7 主機部分流程圖</p><p>　　從機作為接收機，通過無線模塊傳送過來的字符數(shù)據，然后進行核對如果接收數(shù)據正確，就發(fā)送字符串到PC機，從機程序流程圖如3.8所示。</p><p>　　圖3.8 從機部分流程圖</p><p>　　PC機與單片機串

111、口相連接時必須經過電平轉換，將TTL電平轉換成RS-232C電平。用一片MAX232便可以完成該轉換。從系統(tǒng)開始工作時，由應用程序對通信進行初始化，設置傳輸波特率和串口號，以及一幀數(shù)據的格式，同時串口的RTS為高電平，使單片機向計算機發(fā)送字符串，PC機的通信流程圖如3.9所示。</p><p>　　圖3.9 PC機部分通信流程圖</p><p><b>　　本章小結</b