AT89C51单片机在无线数据传输中的应用一般的数字采集系统，是.PDF

AT89C51 单片机在无线数据传输中的应用 关键词：单片机，无线，数据传输，通信软件，测量站 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。 2 AT89C51 与数字电台的串行通信 Atmel 公司的 AT89C51 单片机，是一种低功耗、高性能的、片内含有 4KB Flash ROM 的 8 位 CMOS 单片机，工作电压范围为 2.7～6V （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： 通信接口——标准串行 RS232 接口，9 线制半双工方式； 通信帧格式——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——1200 baud 。 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 220～240MHz 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 串行口工作方式 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，即鳘帧 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。串行口能自动把 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 TI=1 。 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 的波特率由定时器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“2 8-X”个机器周期，T1 就会发生一次溢出。初值 X 确定如下： X=256-fosc×(SMOD+1)/384×BTL 本系统中，SMOD=0，波行率 BTL=1200，晶振fosc=6MHz ，所以初值X=F3H 。 2.3 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