苗壯

摘要：在本次研究中，重點分析了PC機與單片機無線通信的相關(guān)內(nèi)容，在介紹無線通信系統(tǒng)基本構(gòu)成及其工作原理的基礎(chǔ)上，對其設(shè)計方法進行分析。本文設(shè)計的系統(tǒng)能滿足上斷路器遠程控制、GPS管 理等，具有良好的社會應(yīng)用價值。

【關(guān)鍵詞】PC機 單片機 無線通信

近幾年單片機、微機技術(shù)的發(fā)展，采用PC機與多臺單片機構(gòu)成的測控系統(tǒng)越來越多，在社會生產(chǎn)、管理中發(fā)揮著重要作用。但同時我們需要注意的是，在一些場合，例如移動測控對象通信、遠距離通信等不適宜采用布線的地方，無法采用有線通信方法。為了解決這個問題，本文立足于PC機與單片機無線通信技術(shù)，對其系統(tǒng)功能、原理等做進一步研究。

1 無線通信系統(tǒng)的構(gòu)成及其工作原理

1.1 基本結(jié)構(gòu)

現(xiàn)階段在無線通信系統(tǒng)設(shè)計過程中，系統(tǒng)的主要包括四大功能模塊，包括PC機模塊、單片機系統(tǒng)、RF418模塊、總線標準接口板四種。其主要結(jié)構(gòu)如圖1所示。

1.2 無線通信系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

1.2.1 PC機

PC機在整個無線通信系統(tǒng)中屬于數(shù)據(jù)終端設(shè)備，其主要功能就從下位機接收數(shù)據(jù)，并通過對數(shù)據(jù)進行就算、處理，讓整體系統(tǒng)能識別數(shù)據(jù)，進而根據(jù)數(shù)據(jù)展開工作。同時，PC機能將一些命令、數(shù)據(jù)等傳遞到下位機部分，用于與下位機部分之問完成信息傳輸。

1.2.2 單片機系統(tǒng)

單片機系統(tǒng)通過特定的方式與控制元件相連接，兩者的相互配合實現(xiàn)了數(shù)據(jù)采集與傳輸，并且能夠按照操作人員要求向其他功能模塊發(fā)送指令。從現(xiàn)階段的應(yīng)用情況來看，所有一點對多點的多級通信一般要采用多個單片機，才能滿足信息傳遞要求；單片機為了能有效地采集需要處理數(shù)據(jù)，往往需要得到相關(guān)軟件的支持，包括FB418等。因此在操作中，單片機所采集的數(shù)據(jù)都需要在第一時問存儲起來，再通過相應(yīng)的數(shù)據(jù)處理模式進行編輯。

1.2.3 RF418系統(tǒng)

無線收發(fā)模塊RF418作為數(shù)據(jù)通信設(shè)備，在整個無線通信中發(fā)揮著重要作用，負責(zé)兩個或者多個無線終端的數(shù)據(jù)傳輸工作，其性能對無線通信質(zhì)量產(chǎn)生深遠影響、在RF418系統(tǒng)運用中，通過該模塊能夠?qū)⑺占降碾娖叫盘栟D(zhuǎn)換為無線電信號，并通過相應(yīng)的頻率將電磁波傳輸出去；對應(yīng)節(jié)點在接收到信號后，會接收、識別無線電信號，并將其轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)電平信號上傳到數(shù)據(jù)終端上。

除此之外，無線收發(fā)模塊RF418也是RF418系統(tǒng)的重要組成部分，該模塊組成與上位機部分基本相同，并且作用也沒有明顯差別。兩個模塊在運行過程中，必須要要爭模塊輸出頻率是一致的，并且每個模塊的發(fā)送、接收過程不能同時進行。

1.2.4 總線標準接口板

在整個無線通信系統(tǒng)中，考慮到計算機內(nèi)部的數(shù)據(jù)信號主要為TTL電平標準，而通信線上的數(shù)據(jù)信號為RS-232C電平標準?？偩€標準接口板的功能就是要讓兩種電平標準能夠相互轉(zhuǎn)換，保障無線通信順利進行。

2 PC機與單片機無線通信設(shè)計

2.1 PC機程序設(shè)計方法

在本次研究中，本所介紹的PC機無線通信系統(tǒng)為雙向一對多形式，一臺電腦能夠與多個單片機完成通信，或者一臺單片機能夠與多個個人電腦之問完成信息傳輸。在整個信息傳遞過程中，個人電腦將選中的信息上傳給單片機，單片機接收信息后，對信息進行便利，尤其是信息細節(jié)，要保證其能滿足無線通信系統(tǒng)的基本要求。一般情況下，個人在無線通信信息傳輸過程中，所傳遞的信息大小為五字節(jié)，不同字節(jié)的地址如表1所示。

在整個信息傳輸過程中，不同字節(jié)傳遞的功能也具有明顯差異，例如第三字節(jié)的主要功能，就是要對傳遞信息的單片機進行標示；第四字節(jié)的主要作用，就是對實現(xiàn)對傳輸命令進行處理，包括信息傳力、信息接收等。

當(dāng)單片機接收到操作人員發(fā)送的指令信息后，首先會從信息中抽取四個字節(jié)判斷其中所要表達的信息，并判斷單片機地質(zhì)是否與對方相適應(yīng)，如果結(jié)果顯示相適應(yīng)，則會從SM2中清除信息：如果不適應(yīng)，那么單片機還會將數(shù)據(jù)重新返還到電腦上。在次之后，通過指令判斷命令的處理方法，當(dāng)指令命令傳輸給從機后，單片機就需要通過從機接收命令，再根據(jù)命令的要求進行運轉(zhuǎn)。而如果指令命令由從機發(fā)出，那么單片機就需要通過從機的指令程序進行完成各種操作。

2.2 單片機通信程序

在本次研究中，在綜合考慮到雙向一對多式的運行特點后，認為在無線通信過程中，要保證PC機能主動的向所有單片機發(fā)送運行信號，再從單片機中接收有關(guān)運行的信息判斷處理方法。與PC機相同，單片機所發(fā)出的信號也有五個字節(jié)，其中第一字節(jié)與第二字節(jié)為握手信號的起始符。在操作中，當(dāng)單片機完成信息收集后，會自動判斷握手信號中的第三個字節(jié)是否與自己的相同，如果兩者是相同的，則證明雙方的信息傳遞結(jié)果是正確的。在這個過程中，如果發(fā)現(xiàn)符號相同，那么就會清除SM2位，再判斷PC機對自己下發(fā)的具體命令內(nèi)容。如果是從機接收的數(shù)據(jù)命令，那么單片機就會轉(zhuǎn)移到從機下，通過從機接收程序獲取相應(yīng)的信息；如果是從機發(fā)送數(shù)據(jù)命令，單片機則會直接轉(zhuǎn)移到從機程序，通過從機完成數(shù)據(jù)傳遞。

3 結(jié)論

在本次研究中，本文重點研究了PC機與單片機無線通信的相關(guān)內(nèi)容。從本次研究結(jié)果可知，在整個無線通信過程中，PC機與單片機均發(fā)揮著巨大作用，對于無線通信運行質(zhì)量產(chǎn)生深遠影響。因此對于相關(guān)人員而言，為了進一步提高信息傳遞質(zhì)量、實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸安全，就需要重視對PC機與單片機的研究，從兩者的信息傳輸、位置識別等多方而進行改進，為進一步推高數(shù)據(jù)信息傳輸質(zhì)量奠定基礎(chǔ)。

參考文獻

[1]張惠，王富東，陳建生.基于SRWF-1022的PC機與單片機的無線通信實例[J].工業(yè)控制計算機，2014 （07）： 84-85.

[2]許江寧，用vc++實現(xiàn)PC機與單片機的串行通信[J].科技資訊，2016 （27）： 9-10.

[3]王忠遠，張鳳桐，基于Proteus仿真軟件實現(xiàn)單片機與PC機多字節(jié)串行通信[J].電腦知識與技術(shù)，2016 （36）： 261-262+280.

[4]王青，單片機與PC機通信的設(shè)計與仿真[J].實驗室研究與探索，2016 （12）：100—103.

[5]蔣園園，丁成祥，趙杰等，單片機與PC機通信的研究與實現(xiàn)[J].科技經(jīng)濟導(dǎo)刊.2016 （11）：29+28.