单片机无线数据传输管理论文

1、编号：时间：2021年X月X日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟 页码：第1页共8页单片机无线数据传输管理论文摘要：介绍无线数据传输系统的组成、AT89c51单片机串行口的工作方 式及其与无线数字电台接口的软硬件设计与实现方法。关键词：AT89c51申行口无线数字电台串行通信一般的数字采集系统，是通过传感器将捕捉的现场信号转换为电信号, 经模/数转换器ADC采样、量化、编码后，为成数字信号，存入数据存储器，或 送给微处理器，或通过无线方式将数据发送给接收端进行处理。无线数据传输系 统就是样一套利用无线手段，将采集的数据由测量站发送到主控站的设备。1系统组成系统组成如图1、图2所示。系统由测量站和主

2、控站两部分组成。测量站主要完成对现场信号的采 集、存储，接收遥控指令并发送数据。主控站的主要工作是发送遥控指令、接收 数据信息、进行数据处理和数据管理、随机显示打印等。2AT89C51与数字电介的串行通信Atmel公司的AT89c51单片机，是一种低功耗、高性能的、片内含有 4KBFlashROM的8位CMOS单片机，工作电压范围为2.76V （实际使用+5V供 电），8位数据总线。它有一个可编程的全双工串行通信接口，能同时进行串行 发送和执着收。通过RXD引脚（串行数据接收端）和TXD引脚（串行数据发送 端）与外界进行通信。2.1 通信协议与波特率 数字电台与单片机、终端主控机的通信协议为:

3、 通信接口一一标准串行RS232接口，9线制半双工方式；通信帧格式一一1位起始位，8位数据位，1位可编程数据位，1位停 止位；波特率1200baudo数字电台选用Motorola公司的GM系列车载电台，工作于VHF/UHF 频段，可进行无线数传（9线制标准串行RS232接口），也可进行话音通信；采 用二进制移频键控（2FSK）调制解调方式，符合国际电报电话咨询委员会CCITT.23 标准。在话带内进行数字传输时，推荐在不高于1200b/s数据率时使用。实际使 用时，电台工作于220240MHz频率范围，采用半双工方式（执行收、发操作， 但不能同时进行）即可满足系统要求。2.2 AT89C51申

4、行口工作方式AT89c51串行口可设置四种工作方式，可有8位、10位和11位帧格式。 本系统中，AT89c51串行口工作于方式3,即鳌帧11位的异步通信格式：1位起 始位，8位数据位（低位在前），1位可编程数据位，1位停止位。发送前，由软件设置第9位数据（TB8）作奇偶校验位，将要发送的数 据写入SBUF,启动发送过程。吊行口能自动把TB8取出，装入到第9位数据的 位置，再逐一发送出去。发送完毕，使Tl=l。接收时，置SCON中的REN为1,允许接收。当检测到RXD （P3.0端 有 1到0的跳变（起始位）时，开始接收9位数据，送入移位寄存器（9位）。 当满足RI=0且SM2=0或接收到的9位

5、数据为1时，前8位数据送入SBUF,第9 位数据送入SCON中的RB8,置RI为1：否则，这次接收无效，不置位RI。串口方式3的波特率111定时器T1的溢出率与SMOD值同时决定：方式3波特率=T1溢出率/n当SMOD=0时，n=32； SMOD=1时，n=16。T1溢出率取决于T1的计 数速率（计数速率=fosc/12）和TI预置的初值。定时器T1用作波特率发生器，工作于模式2（自动重装初值）。设TH1 和TL1定时计数初值为X,则每过“28-X个机器周期，T1就会发生一次溢出。初 值X确定如下：X=256-foscx（SMOD+l）/384xBTL本系统中，SMOD=0,波行率BTL=12

6、00,晶振fosc=6MHz,所以初值X=F3Ho2.3 AT89C51与数字电台的硬件连接AT89C51与数字电台的硬件连接如图3所示。系统采用异步串行通信方式传输测量数据。利用单片机串口与数字电 台RS232数据口相连。电台常态为收状态（PPT=0,收状态；PPT=1,发状态）， 单片机P3.5脚输出高电平。单片机使用TTL电平，电台使用RS232电平，由MAX232 完成TTL电平与RS232电平之间的转换。3片光电耦合器6N137实现单片机与电 台之间的电源隔离，增强系统抗干扰性能。单片机通过带控制端的三态缓冲门74HC125、非门74HC14控制电台 的收发转换，以及指令的接收和数据

7、发送。接收时，P3.5=l,c2=l, 74HC125B截 止;P3.5经74HC14反相、光电隔离，使电台PPT脚为低电平,将其置为接收状 态；同时cl=0, 74HC125A导通，接收的指令由电台的RXD端输入,经MAX232 电平变换、光电隔离、74HC125A缓冲门,送入单片机RXD脚。发射时,P3.5=O,经74HC14反相、光电隔离，使电台PPT脚为高电平，将其置为发射状态；同时 cl=l, 74HC125A截止，c2=0, 74HC125B导通,数据由单片机TXD脚输出,经 74HC125B缓冲门、光电隔离、MAX232电平变换，通过电台TXD端口将数据发 送出去。3通信软件设计

8、通信软件至关重要，一旦出现问题，整个系统就会瘫痪。采取差错控 制与容错技术是非常重要的。* 主控站发送的指令中包含一定数量的同步符55H和3字节的密码。测量站在连续收到5个同步符后进行密码验证，验证通过后正式接收指令字节; 如未通过，则测量站发一信号让主控站重发，三次验证不过则停发该命令。测量 站发/主控站收时，验证方式与此相同。验证通过后，测量站开始发送数据。* 一个指令由3字节构成，第二字节等于第一字节加上35H,第3字节 等于笫二字节加上36H。如果收到的指令不符合此规则，则重发该命令，连续三 次错误时停发。* 主控站每发一个指令，测量站都回送一个应答信号。该应答信号中包 含原指令样本。

9、下面给出单片机串行口与电台的基本通信程序。初始化程序：BTLEQU2FH：波特率放在内部RAM的2FH单元MOVTMOD, #21H： TO方式1, 16位计数器，T1方式2,串口用SETBTR0；启动 T0MOVBTL, #0F3H；波特率设定为1200MOVSCON, #OCOH；串口方式3, 9位数据，禁止接收接收及验证程序：NUMEQU2BH：同步符个数值存放在内部RAM的2BH单元TEMPEQU2CHROM-CH： DB55H, 55H, 55H, 55H, 55H, 55H, 55H, 55H, 55H, 55HDB55H, 55H, 55H, 55H, 55H, 55H, 55H

10、, 55H, 55H, 55H： 20 字节同步符MIMDBWSC： 3 字节密码"WSC"SETBP3.5；置电台收状态SETBREN；允许串口接收Al： MOVNUM, #0：记录连续到同步符55H的个数A2： JBRI, A2；串口有数据转A3A3： CLRRI；清接收中断标志MOVA, SBUF；读串口数据CJNEA, #55H, Al；不是同步符转AlINCNUM；收到的同步符个数加1MOVA, NUM；取收到的同步符个数CJNEA, #5, A2；未收够连续5个55H转A2A4:MOVNUM,#0;密码验证，记录收到密码字节数A5： MOVDPTR, #MIM；

11、密码字符首址MOVA, NUMMOVCA, A+DPTR：查表取密码MOVTEMP, A：保存密码JBRI, A6：串口收完一个字节转A6 A6： CLRRI；清接收中断标志MOVA, SBUF；读串口数据CJNEA, TEMP, A4；与密码不符转A4INCNUM；收到的密码个数加1MOVA, NUM；取已收到的密码字节数CJNEA, #3, A5；密码未收完转A5发送程序：CLRP3.5：置电台发状态MOVB, #23MOVDPTR, #ROM-CH Bl： CLRAMOVCA, A+DPTR：查表发送同步符和密码共24字节INCDPTRLCALLSEND-CH：调发送单字节子程序 DJNZB, B1CLRAMOVDPTR, #7000H；外部RAM数据首址，发送外部RAM中的数据到电台B2： CJNER4, #0, B3CJNER3, #0, B3； R4R3=发送字节数B3： MOVXA, DPTR；取数据INCDPTRLCALLSEND-CHCJNER3, #0, B4CJNER4, #0, B5B4： DECR3LJMPB2DECR3DECR4LJMPB2 SEND-CH： SETBTB8MOVSBUF, ADB0, 0, 0, 0, 0,