郭大川
摘要:本文詳細闡述了一種基于數(shù)傳模塊的無線尋址接收器的工作原理和系統(tǒng)構(gòu)建。提出了尋址接收的概念。系統(tǒng)采用和編碼芯片PT2262配套使用的解碼芯片PT2272進行解碼,通過單邊機控制,實現(xiàn)了智能化尋址接收功能,為實現(xiàn)多信號接收,實現(xiàn)異地終端的智能化互聯(lián),提供了一種廉價的解決方案,具有很高的推廣價值。
關(guān)鍵詞:數(shù)傳模塊 無線尋址 單片機
中圖分類號:TP273 文獻標識碼:A 文章編號:1007-9416(2016)05-0000-00
1 引言
在中、短波發(fā)射臺站,遙控等無線傳輸技術(shù)被廣泛應(yīng)用于各種設(shè)備。作為遙控設(shè)備控制的核心,無線通信的穩(wěn)定性和可靠性至關(guān)重要。本文給出一種基于數(shù)傳模塊的無線尋址接收器的設(shè)計。它的不同之處在于實現(xiàn)穩(wěn)定無線接收的前提下,又能實現(xiàn)接收不同地址下的數(shù)據(jù)。顯然,這樣的無線收發(fā)系統(tǒng)避免了固定地址接收中所帶來的不便,既降低了通信成本又提高了通信質(zhì)量,還具有使用靈活等優(yōu)點。
2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計
本系統(tǒng)在實現(xiàn)過程中主要是采用PT2262/PT2272芯片、超外差接收模塊和AT89C52單片機,將無線電技術(shù)與單片機技術(shù)相結(jié)合,用單片機控制解碼芯片的地址端,可以在保證系統(tǒng)原有收發(fā)功能的基礎(chǔ)上,實現(xiàn)智能化尋址和數(shù)據(jù)接收。系統(tǒng)設(shè)計框圖如圖1所示。
3硬件設(shè)計
3.1基本原理
本系統(tǒng)由發(fā)送端、接收模塊、單片機、解碼電路、以及顯示電路四部分組成。在單片機中預(yù)先存入多組地址,上電后,單片機向解碼芯片PT2272的八個地址端連續(xù)發(fā)送地址,接收模塊將發(fā)送端發(fā)出的地址有效接收,當接收到的地址與單片機中存入地址一致時,解碼芯片工作,同時將接收到的數(shù)據(jù)送入單片機保存,最后通過單片機將數(shù)據(jù)送入顯示電路顯示。當接收到的地址與單片機中地址不同時,解碼芯片不工作。通過上述過程即可實現(xiàn)點對多點的數(shù)據(jù)傳輸,從而實現(xiàn)智能化尋址功能。
3.2硬件選擇
由于芯片的種類和數(shù)量比較多,芯片的選擇在設(shè)計中是至關(guān)重要的。選擇芯片時應(yīng)考慮以下幾點因素:功耗發(fā)射功率、接收靈敏度、收發(fā)芯片所需的外圍元件數(shù)量、芯片成本等。本次設(shè)計主要選用的主要芯片為:PT2262/PT2272芯片,315MHZ超外差接收模塊,AT89C52單片機等;
3.2.1 PT2262/2272
(1)芯片介紹。PT2262/PT2272是臺灣普城公司生產(chǎn)的一種CMOS工藝制造的低功耗、低價位通用編解碼電路,最多可有12位(A0-A11)三態(tài)地址端管腳(懸空,接高電平,接低電平)。
(2)工作原理。編碼芯片PT2262發(fā)出的編碼信號由地址碼、數(shù)據(jù)碼、同步碼組成一個完整的碼字。當有按鍵被按下時,PT2262得電工作,其第17腳為高電平,輸出經(jīng)調(diào)制的串行數(shù)據(jù)信號。接收模塊接收后送至解碼芯片PT2272,兩者地址碼經(jīng)過兩次比較核對,確認匹配后,Vt腳被置為高電平,與此同時相應(yīng)的數(shù)據(jù)腳也輸出高電平,數(shù)據(jù)位輸出相應(yīng)的數(shù)據(jù)。如果發(fā)送端一直按住按鍵,編碼芯片則會連續(xù)發(fā)射。
(3)地址編碼設(shè)定原則。在通常使用中,一般采用8位地址碼和4位數(shù)據(jù)碼,PT2262/PT2272的第1~8腳為地址設(shè)定腳,有三種狀態(tài)可供選擇:懸空、接正、接地三種狀態(tài)。3的8次方為6561,所以地址編碼不重復(fù)的數(shù)量為6561組,只有發(fā)射端PT2262和接收端PT2272的地址編碼完全相同,才能配對使用。出廠時PT2262和PT2272的八位地址端全部懸空,這樣可以很方便選擇各種編碼狀態(tài)。如果想改變地址編碼,只要將PT2262和PT2272的1~8腳設(shè)置相同即可。例如當PT2262的第1腳接正、第6腳接地,其它引腳懸空,那么PT2272只要也第1腳接正、第6腳接地其它引腳懸空就能實現(xiàn)配對接收。
(4)PT2262和PT2272的振蕩電阻的選擇。PT2262和PT2272中OSC1、OSC2外接的電阻決定載頻頻率,所以說其振蕩電阻還必須匹配,否則接收距離會變近,甚至無法接收。在實際使用中只要對振蕩電阻稍做改動就能配套使用。在具體的應(yīng)用中,外接振蕩電阻可根據(jù)需要進行適當?shù)恼{(diào)節(jié),阻值越大振蕩頻率越慢,編碼的寬度越大,發(fā)碼一幀的時間越長。大部分產(chǎn)品都是用2262/1.2M=2272/200K組合的,少量產(chǎn)品用2262/4.7M=2272/820K。一般電阻可在430k—470k之間選擇即可。電阻匹配如表1所示。
3.2.2超外差接收模塊
超外差接收模塊有5個引出端,分別是:ANT端、兩個GND端、一個VCC端、一個數(shù)據(jù)輸出端。其中VCC為5V供電端,GND為接地端,ANT端焊盤需焊接一根天線,數(shù)據(jù)輸出端與解碼芯片PT2272的14管腳(數(shù)據(jù)信號輸入端)相接。
3.2.3 AT89C52
本次采用MCS-51系列的AT89C52單片機,它是一種帶8K字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存貯器的低電壓、高性能CMOS8位微處理器。該器件采用ATMEL高密度非易失存儲器制造技術(shù)制造,與工業(yè)標準的MCS-51指令集和輸出管腳相兼容。由于將多功能8位CPU和閃爍存儲器組合在單個芯片中,ATMEL的AT89C52是一種高效微控制器,無需擴展外部存儲器。256字節(jié)的RAM和32線I/O口為很多控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價廉的方案。
3.3具體電路設(shè)計
(1)解碼芯片PT2272與超外差接收模塊的連接:將PT2272的14管腳與接收模塊的數(shù)據(jù)輸出端相連接。當?shù)刂菲ヅ鋾r可將接收模塊接收到的信號送入解碼芯片PT2272。
(2)解碼芯片PT2272與單片機AT89C52的連接:
將PT2272的8位地址端(1——8管腳)分別與AT89C52的P1口(1——8管腳)相連接,使得單片機中預(yù)先存入的地址可不斷送至PT2272的8位地址端。
將PT2272的4位數(shù)據(jù)端(10——13管腳)分別與AT89C52的P0口的4位(39——36管腳)相連接,使得當接收到的地址與單片機預(yù)設(shè)的某地址符合時,實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸。
將PT2272的17管腳與單片機的P3.2(12管腳)通過反相器74LS06相連接。這是因為解碼芯片PT2272工作時產(chǎn)生瞬態(tài)高電平,而單片機的INT0端為低電平有效,所以在兩者之間采用反相器,以產(chǎn)生低電平信號。
(3)顯示部分的連接:在AT89C52的P2口的4位(21——24)上分別接上四個發(fā)光二極管,以滿足最終顯示結(jié)果的需要。
電路設(shè)計圖如圖2所示。
4軟件設(shè)計
程序開始運行,單片機不斷的將預(yù)先存入的多組地址送至解碼芯片PT2272的8位地址端,與發(fā)送端送來的地址相比較,當二者相一致時,進入中斷處理子程序,開始接收發(fā)送端送來的四位數(shù)據(jù)并且通過AT89C52的P0口將其存入單片機中,最后調(diào)用子程序在P2口顯示。系統(tǒng)主要程序包括:主程序和中斷服務(wù)子程序。流程圖分別如圖3和4所示。
5結(jié)語
利用數(shù)傳模塊和單片機等芯片構(gòu)成的無線尋址接收器,經(jīng)過實際測試,完全實現(xiàn)設(shè)計功能要求,具有電路易于實現(xiàn)、性價比高、實用性強等優(yōu)點。在中、短波廣播發(fā)射臺實際使用中可以根據(jù)具體功能進行相應(yīng)擴展,尤其是對于一些機動性要求較強的設(shè)備或一些不方便到達現(xiàn)場的地方,它的優(yōu)點十分突出。
參考文獻
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