單片機在無線數據傳輸中的應用

劉偉

摘? 要：無線數據傳輸工作開展過程中，單片機發揮著非常重要的作用，不僅能夠實時采集數據信息，還能應用無線手段將采集到的數據信息發送至主控站設備，具有較為優越的抗干擾能力，提升信息數據傳遞的準確性。本文就單片機在無線數據闡述中的應用進行研究，以期能夠提高數據傳輸的實時性。

關鍵詞：單片機;無線數據;傳輸

常見的數據采集系統的工作方法一般是利用傳感器對現場的信號進行捕捉再轉化為電信號的形式，然后再通過數轉換器ADC進行采樣。這些信號經過采樣后還要經過量化和編碼最終以數字信號的形式被存入到數據存儲器中，當然也可能會被送入微處理器進行處理或者是將數據信號交給授收端進行處理，以上就是無線數據傳輸系統對數據進行傳輸的過程。而在整個的無線傳輸系統中單片機無疑起到了非常重要的作用，不僅能夠實現無線數據傳輸系統的實時性傳輸，還能夠抵抗因為各種因素對傳輸帶來的干擾，提高了傳輸數據的準確性。本文以AT89C51單片機為例，詳細地對單片機在無線數據傳輸中的應用進行闡述。

1 單片機常見類型

1.1 折疊總線型/非總線型

對折疊總線型和非總線型進行區分的主要依據為該單片機是否可以對并行總線加以提供。其中總線型的單片機的設置信息有并行地質總線、數據總線、控制總線，而引腳的作用則是對并行的外圍器件進行擴展。尤其是現在有很多的單片機完全可以實現將所需要的外圍器件和在外面所設置的接口進行集合，使得所有的外圍器都能集成在一片區域內，而在這樣的情況下并不需要對總線進行擴展，優點在于可以減少封裝成本減小芯片的體積，總體來說，具有以上功能的單機片都被稱之為非總線型單片機。

1.2 折疊控制型/家電型

這是按照單片機大致應用的領域進行區分的。一般而言，工控型尋址范圍大，運算能力強;用于家電的單片機多為專用型，通常是小封裝、低價格，外圍器件和外設接口集成度高。顯然，上述分類并不是唯一的和嚴格的。例如，80C51類單片機既是通用型又是總線型，還可以作工控用。

2 單片機在無線數據傳輸中的應用

2.1 系統的組成

系統組成如圖1、圖2所示。

首先是對無線數據傳輸系統的組成進行介紹，該系統組成部分主要是分為測量站和主控站。二者在系統中的任務不同，其中測量站主要是為了完成對現場信號的采集和存儲再將數據進行發送。而主控站的任務較多，不僅要對指令進行遙控，還要對現場的數據進行收集以及對數據進行處理和管理。而單機片在無線數據傳輸中如何進行應用下文會以T89C51為例進行詳細的闡述。

2.2 AT89C51與數字電臺的串行通信

AT89C51單片機的發明者是Atmel公司，該單片機的特點在于低消耗和高性能并且具有較高的容量，是一個含有4KB Flash ROM的8位CMOS單片機。該單片機在進行工作時對電壓的要求一般在2.7～6v，包括了8位的數據總線。另外，該單片機的通信接口可以串行，因此可以很好地實現串行發送和接收的功能。利用串行數據的接收端和發送端來實現和外界的通信。

2.3 通信協議與波特率

數字電臺與單片機、終端主控機的通信協議通信接口一標準申行RS232接口，9線制半雙工方式：通信幀格式一1位起始位，8位數據位，1位可編程數據位，1位停止位。

進行通信時將波特率定位1200baud，以GM系列車載電臺作為通信電臺，在進行通信時調至VHF/UHF頻段，可以選擇利用無線進行通信，也可以利用話音的方式進行通信，選擇的是二進制移頻鍵控對解調的方式進行調制，以上的選擇均符合CCITT.23標準。當數據率低于1200b/s時方可進行話帶內的數字傳輸工作。另外，在進行數字傳輸時應當確保電臺處于220～240MHz頻率之間。

2.4 AT89C51串行口工作方式

AT89C51串行口可設置四種工作方式，可有8位、10位和11位幀格式。本系統中，AT89C51申行口工作于方式3，即每幀11位的異步通信格式：1位起始位，8位數據位（低位在前），1位可編程數據位，1位停止位。

發送前，由軟件設置第9位數據（TB8）作奇偶校驗位，將要發送的數據寫入SBUF.啟動發送過程。申行口能自動把TB8取出，裝入到第9位數據的位置，再逐一發送出去。發送完畢，使TI=1.系統采用異步申行通信方式傳輸測量數據。利用單片機串口與數字電臺RS232數據口相連。電臺常態為收狀態（PPT=0，收狀態;PPT=1，發狀態），單片機P3.5腳輸出高電平。單片機使用TTL電平，電臺使用RS232電平，由MAX232完成TTL電平與RS232電平之間的轉換。3片光電耦合器6N137實現單片機與電臺之間的電源隔離，增強系統的抗干擾性能。

單片機通過帶控制端的三態緩沖門74HC125.非門74HC14控制電臺的收發轉換，以及指令的接收和數據的發送。接收時，P3.5=1.c，=1.74HC125B截止;P3.5經74HC14反相、光電隔離，使電臺PPT腳為低電平，將其置為接收狀態;同時c，=0，74HC125A導通，接收的指令由電臺的RXD端輸入，經MAX232電平變換、光電隔離、74HC125A緩沖門，送入單片機RXD腳。發射時，P3.5=0，經74HC14反相、光電隔離，使電臺PPT腳為高電平，將其置為發射狀態;同時c=1.74HC125A截止，c，=0，74HC125B導通，數據由單片機TXD腳輸出，經74HC125B緩沖門、光電隔離、MAX232電平變換，通過電臺TXD端口將數據發送出去。

3 結束語

無線數據傳輸系統經過長時間對單片機的使用后，通過運行的結果可以表明該數據運輸系統具有一定的穩定性和可靠性。在對該系統進行設計時采用了較為完善的軟硬件設計和抗干擾措施，因此該系統的工作質量和安全性都得到了一定的保障。該系統可以實現將現場信號傳送到主控站，因此對數據的處理具有較高的實時性。總而言之，由于單片機和數字電臺接口的軟硬設計都具有較強的實用性，因此可以得出單片機能夠在無線數據設備中得到廣泛的應用的結論。

參考文獻

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