無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的實現(xiàn)
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系統(tǒng)總體框圖及其原理
系統(tǒng)框圖如圖1所示，作為數(shù)據(jù)的雙向傳輸系統(tǒng)，每一方都必須具有數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收功能，因此通信雙方的結構是等價的。它們都是由RS-232電平轉換電路、單片機電路、無線調(diào)制解調(diào)器和超短波電臺組成的。計算機發(fā)送數(shù)據(jù)時，首先由RS-232電平轉換電路將計算機串口發(fā)送數(shù)據(jù)的RS-232電平轉換為單片機所能接收的TTL電平，單片機接收到數(shù)據(jù)后，在單片機的控制下將數(shù)字信號送入無線調(diào)制解調(diào)器芯片進行調(diào)制，調(diào)制后的模擬信號送往超短波電臺的發(fā)送語音通道，并由超短波電臺發(fā)射出去。接收方的超短波電臺收到發(fā)射方的發(fā)射信號后，電臺內(nèi)的鑒頻輸出端將輸出恢復后的模擬信號，此信號送到調(diào)制解調(diào)器芯片，解調(diào)出數(shù)字信號，將此信號送入單片機進行處理，在單片機的控制下，將收到的數(shù)字信號依次經(jīng)RS-232電平轉換電路將TTL電平轉換為計算機串口所需的RS-232電平，并由計算機對收到的信號進行處理.
圖1 系統(tǒng)框圖
圖2 MSM6948原理框圖
圖3 硬件電路
圖4 控制板與電臺的連接
圖5 軟件流程圖
硬件電路設計
在硬件電路中，單片機是整個系統(tǒng)的核心，它決定了整個系統(tǒng)的總體結構和可升級能力。在本系統(tǒng)中，單片機采用ATMEL公司的AT90系列單片機AT90S8515。無線調(diào)制解調(diào)器采用OKI公司的MSM6948芯片，RS-232電平轉換電路采用MAX232。由于MAX232的應用已相當普遍，在此不再贅述。下面主要介紹AT90S8515及MSM6948的特性以及具體的電路實現(xiàn)方法。
AT90S8515的特點
ATMEL公司的90系列單片機是增強RISC內(nèi)載FLASH的單片機，具有運行速度快、功耗低等特點。AT90S8515內(nèi)含8K字節(jié)FLASH存儲器和512字節(jié)SRAM，在一般情況下無需擴展外部程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器。它還具有高保密性，程序存儲器FLASH具有多重密碼鎖死(LOCK)功能，絕不可能泄密。在對程序存儲器FLASH編程方面，可通過SPI串行接口或一般的編程器進行重新編程，因而可對用AT90S8515組成的系統(tǒng)進行在系統(tǒng)編程(ISP-In System Programming)，給新產(chǎn)品的開發(fā)、老產(chǎn)品升級和維護帶來極大的方便。
MSM6848的特點及工作原理
MSM6948采用MSK調(diào)制方式、單5V供電、片內(nèi)開關電容濾波、低功耗CMOS技術，具有內(nèi)部晶振電路、傳輸速度為1200bps，原理框圖如圖2所示。
在MSM6948中，X1、X2端需外接3.6864MHz的晶振，并在MCK端送出3.6864MHz的時鐘輸出，作為單片機的時鐘輸入。SD端為發(fā)送數(shù)據(jù)的輸入端，AO為經(jīng)調(diào)制輸出的模擬信號。發(fā)送數(shù)據(jù)時，ST端輸出1200Hz的時鐘信號作為單片機發(fā)送數(shù)據(jù)時的同步信號，并將ST的上升沿采樣到的SD電平作為實際的發(fā)送數(shù)據(jù)送到MSK調(diào)制器。
AI端為接收到的模擬信號輸入端，RD端為解調(diào)后的數(shù)字信號輸出端，在輸出數(shù)字信號的同時，由RT端輸出同步信號，以供單片機在此同步信號的同步下接收解調(diào)后的數(shù)字信號。
硬件電路
AT90S8515與MSM6948的硬件電路如圖3所示。在本電路中，AT90S8515的MOSI、MISO、SCK、RESET端作為串行編程的編程端口；RXD和TXD作為與數(shù)字終端進行數(shù)據(jù)交換的接收、發(fā)送端，在此通過MAX232芯片與計算機的RS-232串口相連，以便與計算機進行數(shù)據(jù)交換。
在與電臺接口方面，MSM6948的AI和AO端可分別與電臺的鑒頻輸出和鑒頻輸入相連，完成模擬信號的接收和發(fā)送，同時單片機的PTT端控制電臺的無線發(fā)射。具體連接方式如圖4所示.
軟件設計
本軟件的主要任務是在單片機CPU的控制之下完成數(shù)據(jù)的正確傳輸，這包括PC機經(jīng)標準RS-232接口與單片機進行數(shù)據(jù)互傳，以及單片機和MSM6948之間的數(shù)據(jù)交換。
PC機的數(shù)據(jù)和單片機的數(shù)據(jù)交換采用異步工作方式，它是利用單片機的串行接口與計算機之間在規(guī)定的協(xié)議下進行數(shù)據(jù)交換的，因此在編程時首先要對串行口進行初始化。
單片機和MSM6948之間的數(shù)據(jù)交換為同步工作方式。單片機在同步信號的控制下，逐位接收和發(fā)送數(shù)據(jù)，達到雙方的同步工作。程序流程圖如圖5所示.
結語
本文介紹的是通過現(xiàn)有電臺在計算機之間進行無線數(shù)據(jù)傳輸的實現(xiàn)方法。除此之外，如果將AT90S8515的串口與GPS接收板的數(shù)據(jù)端相連，便可組成GPS衛(wèi)星定位系統(tǒng)及車輛調(diào)度系統(tǒng)；如果將AT90S8515的串口與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的數(shù)據(jù)端相連，便可組成遠程無線采集及控制系統(tǒng)。因此本方案的應用非常廣泛，可廣泛地應用在出租、公安、運輸、水利等行業(yè)?！?/P>
參考文獻：
1． 宋建國．AVR單片機原理及應用．北京航空航天大學出版社，1998
2． 耿德根．AVR高速嵌入式單片機原理與應用，2000
3． MSM6948 Application note，1998
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