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湖南科技大學電子信息工程系 歐陽明星 通信地址:湖南科技大學164信箱(南校區) 郵 編:411201 聯系電話:0732-8370915 我們知道,RSR232串行口傳輸協議的最大有效距離是10M,且為有線傳輸,這給一些需要遠距離傳輸控制帶來很大的不便。根據課題需要,我們設計了一種基于特高頻(300M以上)無線傳輸方法,實際使用效果連好,能滿足一般的傳輸和控制,可應用于微機、單片機等控制領域。對于誤碼率要求較高的場合,建議采用CRC編碼減少誤碼率。 一、調制與發射 常見的模擬調制方式有調幅、調頻和調相,常見的數字調制方法有頻移鍵控、幅移鍵控等。OOK調制方式雖性能較差,但電路簡單實現容易,工作穩定,被廣泛應用于無線防盜和保安領域。如汽車、摩托車報警器,倉庫大門,以及家庭保安系統中,大多使用這一類型電路。見圖1 早期的發射器使用的是LC振蕩電路,但該電路受分布參數的影響太大, 頻率漂移較為嚴重,穩定性不好,且調試復雜,現已基本不用。取而待之的是高穩定性的新型器件,常見的有聲表濾波器、陶瓷諧振器等。 聲表濾波器在高頻電子通訊中應用很廣泛。這種濾波器體積小,重量輕,中心頻率可做的很高,相對帶寬較寬,具有理想矩形系數的選頻特性。并且這種濾波器可采用與集成電路工藝相同的片面加工工藝,制造簡單,成本低,重塑性和設計靈活性高,可大量生產和加工,是一種應用日益廣泛的濾波器。 與晶振電路相比,聲表振蕩電路簡單多了。圖1電路為常見的發射機電路,由于使用了聲表器件,電路工作非常穩定,即使手抓天線、聲表器或電路其他部位,發射頻率均不會漂移。本電路有效傳輸距離可達200米以上。 利用某些陶瓷材料的壓電效應構成的濾波器,稱為陶瓷濾波器。常用的陶瓷濾波器是由鈦酸鉛[Pb(ZrTiO3)]制成。 與其他濾波器相比較,該濾波器制作工藝簡單,且能方便的焙制成各種形狀,適合濾波器的小型化;而且耐熱性耐濕性能較好,很少受外界影響。其QL值通常為幾百,比LC濾波器的高,但比石英晶體振蕩的低。因此做濾波器時通頻帶沒有石英晶體那樣窄,選擇性也比石英晶體濾波器差。目前陶瓷濾波器被廣泛應用于接收機和其他儀器。 二、接收與解調 常見的接收電路有超再生電路和超外差電路,超再�稻湡�殺鏡�，功耗可小�?00uA左右,調整良好的超再生電路靈敏度和一級高放、一級振蕩、一級混頻以及兩級中放的超外差接收機差不多。但超再生電路的工作穩定性和選擇性都比較差,所以抗干擾能力也很差。 超外差電路的靈敏度和選擇性都可以做得很好,現在有許多公司生產了許多接收超外差單片電路,只要外接很少的元件就能解調出調制信號。如美國Micrel公司推出的單片集成電路接收及解調電路MICRF001和MICRF002,它們是專為無線數字通信設計的解調電路,只要很少的外圍元件就可以將模擬調制的高頻信號解調出數字信號,使用非常簡單。 四、單片機全雙工無線傳輸方案 發射電路采用圖1電路,接收電路采用圖2電路,通信距離不小于200M。ICRF002美國Micrel公司推出的單片集成電路,可完成接收及解調。MICRF002是MICRF001的改進型,與MICRF001相比,功耗更低,并具有電源關斷控制端,可方便的與單片機接口。MICRF002性能穩定,使用非常簡單。,ICRF002使用陶瓷諧振器,換用不同的諧振器,接收頻率可覆蓋300-440MHz。MICRF002具有兩種工作模式:掃描模式和固定模式。掃描模式接受帶寬可達幾百KHz。此模式主要用來和LC振蕩的發射機配套使用,因為,LC發射機的頻率漂移較大,掃描模式下的數據通訊速率約為每秒2.5KBS。固定模式的帶寬僅幾十KHz,此模式用于和使用晶振穩頻的發射機配套,數據速率可達每秒鐘10KBytes。工作模式選擇通過MICRF002的第16腳(SWEN)實現。另外,使用喚醒功能可以喚醒譯碼器或CPU,以最大限度地降低功耗。 圖3是AT89C52組成的256路點滴數據采集系統的主機原理圖,主機與從機之間可無線全雙工串行通信。單片機串行口發送端與圖1電路的數據輸入端相連,數據接收端與圖2電路的數據輸出端相連。AT89C52的通訊撥特率設置為9.8KB,T2工作于方式2,用作撥特率發生器。顯示和鍵盤管理用的是HD7279芯片。該芯片屬于I2C總線器件,能管理64個鍵盤和16位數碼管,或者64位LED,使用非常方便。