基于51單片機(jī)實(shí)現(xiàn)短距離無線通信

4．1 PTR2000模塊程序設(shè)計(jì)

單片機(jī)和PC機(jī)端軟件配合設(shè)置PTR2000的狀態(tài)(發(fā)射或接收)，選擇固定的通信頻道1(CS=0)，并讓PTR2000模塊一直處于正常工作狀態(tài)(PWM=1)。無線通信實(shí)現(xiàn)過程如下：
(1)發(fā)送在發(fā)送數(shù)據(jù)之前，應(yīng)將PTR2000模塊置于發(fā)射模式，即TXEN=1。然后等待至少5 ms后(接收到發(fā)射的切換時(shí)間)才可發(fā)射數(shù)據(jù)。發(fā)送結(jié)束后，應(yīng)將模塊置于接收狀態(tài)，即TXEN=0。
(2)接收應(yīng)將PTR2000置于接收模式，即TXEN=0。單片機(jī)不發(fā)送的絕大部分時(shí)間都處于接收狀態(tài)。當(dāng)單片機(jī)端發(fā)送時(shí)，PC機(jī)端應(yīng)為接收；當(dāng)PC機(jī)端發(fā)送時(shí)，單片機(jī)端應(yīng)為接收。

4．2 串行無線通信協(xié)議設(shè)計(jì)

無線通信中，由于外部環(huán)境的干擾，通常誤碼率較高，因此通信協(xié)議的設(shè)計(jì)對(duì)保證通信的可靠性十分重要。協(xié)議的設(shè)計(jì)主要是幀結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，在該無線通信系統(tǒng)中，存在指令幀和數(shù)據(jù)幀。數(shù)據(jù)幀的內(nèi)容包括起始字節(jié)、數(shù)據(jù)長(zhǎng)度字節(jié)、數(shù)據(jù)字節(jié)、結(jié)束字節(jié)和校驗(yàn)和字節(jié)，如表2所示。

起始字節(jié)定義為“$”字符，其數(shù)值為0x24；結(jié)束字節(jié)定義為“*”字符，其數(shù)值為0x2A。

采用校驗(yàn)和的方法進(jìn)行幀的校驗(yàn)，將所有字節(jié)相加，然后將結(jié)果截短到所需的位長(zhǎng)。發(fā)送端對(duì)待發(fā)送的數(shù)據(jù)進(jìn)行校驗(yàn)和計(jì)算，將校驗(yàn)和值放在數(shù)據(jù)后一起發(fā)送；在接收端，對(duì)接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行校驗(yàn)和計(jì)算，然后與收到的校驗(yàn)和字節(jié)比較，進(jìn)行誤碼判斷。

對(duì)于單片機(jī)，指令幀主要有3種：PC機(jī)發(fā)送給單片機(jī)的請(qǐng)求發(fā)送指令、錯(cuò)誤／超時(shí)重發(fā)指令、單片機(jī)發(fā)給PC機(jī)的發(fā)送完畢指令。在該系統(tǒng)設(shè)計(jì)中指令幀采用數(shù)據(jù)幀的格式，將其中的。數(shù)據(jù)字節(jié)固定為一個(gè)字節(jié)，根據(jù)定義的字節(jié)判斷數(shù)據(jù)狀態(tài)。

4．3 程序流程

單片機(jī)開始需將無線數(shù)據(jù)傳輸模塊PTR2000設(shè)置處于接收狀態(tài)，通過串口中斷識(shí)別由PC機(jī)通過無線信道傳輸來的指令，根據(jù)接收指令的內(nèi)容采集數(shù)據(jù)并啟動(dòng)發(fā)送。發(fā)送前需將PTR2000模塊設(shè)置為發(fā)射狀態(tài)，且等待5 ms才可發(fā)送，發(fā)送完畢后，向PC機(jī)端發(fā)送“發(fā)送結(jié)束指令”，并將PTR2000模塊重設(shè)為接收狀態(tài)。圖4為系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)流程圖。

5 結(jié)束語

單片機(jī)無線通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)基于PTR2000無線數(shù)據(jù)傳輸解決方案，可實(shí)現(xiàn)小于300 m的短距離通信，通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證該無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)運(yùn)行良好，單片機(jī)控制得相當(dāng)準(zhǔn)確。在應(yīng)用時(shí)將系統(tǒng)作為一個(gè)模塊可方便地移植，以便構(gòu)建更為復(fù)雜的無線通信網(wǎng)絡(luò)，可應(yīng)用于小型無線網(wǎng)絡(luò)、無線抄表、小區(qū)傳呼、工業(yè)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、安全防火系統(tǒng)等領(lǐng)域，具有一定實(shí)用價(jià)值。