图如图2-7所示。 图2-7无线数据传
输模块接收部分程序流程图 在数据传输过程中，如果一位数据在发送出去和被接收到这段时间内发生改变，则出现了差错。差错出现的原因可能是由于热噪声或冲击噪声。热噪声(thermal noise)，又称为白噪声，是由导体内电子的热运动造成的，存在于所有电子设备和传输媒体中。热噪声可以预测，有着比较固定的强度；冲击噪声(impulse noise)是非连续的，由不规则的脉冲或持续时间短而振幅大的噪声尖峰组成，比如由外部电磁波干扰(雷电)等产生。为了使传输系统能够可靠、稳定地通信，防止通信过程中发生错误，一般在通信过程中采取数据校验的办法。 接收部分程序： #include sbit date=P0^1;//数据接收端口 sbit RXEN=P0^0;//使能端口 bit overtime=0;//超时标志 unsigned char twotime=0;//标志次数 unsigned char databuf;//接收缓冲 unsigned char status=0;//接收状态 void
delay(unsigned int tt)//延时子程序 { while(tt--); } void readchar(void) { unsigned char rcnt=0;//接收位数 unsigned char dd=0;//接收数据 unsigned char temp;// overtime=0; while(date==0);//等待变为高电平 while(date==1);//等待变为低电平 while(overtime==0) { delay(120); dd=dd<<1;//数据右移一位 temp=date; dd = dd | temp; rcnt++; if(rcnt==8)//是否接收完8位数据 { status=0;//回到状态0 if( databuf == dd ) twotime++; else { databuf = dd ;twotime = 0;//将数据存到databuf } if( twotime > 1)//判断是否接收了两次
{ twotime=0; P2 = databuf;//显示 }break; } else { if(date==1)while(date==1);//等待变为低电平 else
{ while(date==0); while(date==1); } } } } void main(void) { unsigned char i; unsigned int playtime=0; bit
HighTime; bit LowTime; RXEN = 0; date = 1 ; delay(5000); twotime=0; databuf=0; while(1) { switch(status) { case 0:for(i=0;i<10;i++)//检测起始位的高电平
{ HighTime=1; if(date==0)
{ HighTime=0; break; }delay(20) ; } if(HighTime) { status=1;//跳到状态2 }else
status=0;break;//回到状态0
case 1:while(date==1);//检测起始位的低电平 for(i=0;i<10;i++) { LowTime=1; if(date==1)
{ LowTime=0; break; }delay(20) ; } if(LowTime) { status=2;//跳到状态2 }else
status=0;break;//回到状态0 case 2:readchar();//检测数据位 status=0;//回到状态0 break; default:status=0; } } } 影响无线通信距离的主要因素 在工作频率固定的前提下,影响工作距离的主要因素包括发射功率、发射天线增益、传播损耗、接收天线增益、接收机灵敏度等,通过加大发射功率,提高天线增益,提高接收机灵敏度均起到提高通信距离的作用,在影响无线通信距离的以上几个因素中,作为设计者可以控制的因素有: 接收灵敏度、天线增益、发射输出功率。不能控制的因素是由无线电波的特点所决定的,主要有: 传输损耗、路径损耗、多径损耗、周围环境的吸收。在设计者可以控制的因素中,接收灵敏度、天线增益、发射功率都是可以作为提高通信距离的手段。 3 调试调试调试调试 无线数据传输系统一般由发射部分和接收部分组成。在本次无线数据传输系统的设计制作中，遇到了很多的困难，经过了多番调试，才完成了这次制作。在硬件方面，主要是因为前期的调试当中，P0口少加了上拉电阻，导致后期的软件的调试方面遇到了很多困难。并且这个错误在硬件的测试当中不容易被察觉。因为P0口少加了上拉电阻，所以开始时，单片机对输入数据的判断不准确。而后来P0口加了上拉电阻，但由于与接收模块相连接的那一位P0.1口的上拉电阻不够大，所以导致P0.1口接收数据的低电平不够低，单片机无法判断出低电平，导致显示不准确。软件的调试方面，发射部分的程序较为简单，调试时间较短。接收部分的调试较为复杂。主要是因为要正确地判断出“0”和“1”。当仔细分析了数据编码码型的特点，根据码型特点来判断“0”和“1”之后，这个问题便迎刃而解了。在软件的调试过程当中，为了验证电路是否正确，在调试的时候把程序分解，一步一步地从最基本的程序调起。最先调试发光二极管，首先编了一个程序控制发光二极管的亮灭。成功之后，用一根导线将发射和接收模块数据传输的两个管脚连接起来调试，调试成功之后，再分析发射接收模块的用法，用一个简单的程序让发射端发射一个方波，再用示波器测试发射端和接收端是否工作正常。如果正常，就联结之前调试好的程序，测试系统是否真的可以实现功能。 利用示波器观察到的波形： 当左键被按下时在发射端发射模块数据输入端口波形
示波器波形分
析： 由于测试时传输距离较短，所以当按键按下时，观察到的发射端发射模块数据输入端输入波形与接收端接收模块数据输出端口输出波形是一样的。波形峰峰值为4.7V。波形和编码时设定的波形是一样的。 4 总结总结总结总结 当今无线数据传输系统红外有很多
编码的标准，这里我们设计了一种编码解码方式，利用单片机进行无线数据信号的发送和接收，实现近距离的无线通信。实践证明，这种编码方式效率高，没有误码，取得了良好的效果。 本系统利用单片机以及发射/接收模块电路实现无线数据传输功能。发送端采用单片机AT89S51、无线数据传输发射模块、电源电路及键盘等元器件组成。单片机判断完按键之后，将待发送的二进制信号编码调制为一系列的脉冲串信号,通过无线数据传输模块中的发射模块发射信号。无线数据传输接收端采用价格便宜,性能可靠的一体化无线数据传输接收模块QwikRadio射频接收模块,接收模块接收无线数据传输信号,它同时对信号进行放大、检波、整形,得到TTL电平的编码信号,再送给单片机,经单片机解码并执行,去控制相关对象。本系统要执行的操作是点亮与发射端键盘相对应的发光二极管。本系统可用电脑的USB口供电，也可以用5伏的稳压电源供电。当发射部分的按键被按下时，接收部分相应的发光二极管被点亮。例如，左键被按下，左边的发光二极管会亮；右键被按下，右边的发光二极管会亮；上键被按下，上边的发光二极管会亮；下键被按下，下边的发光二极管会亮。 在本系统的设计中主要应该注意以下几个问题：（1）为了减少对系统的干扰，晶振应采用6MHZ的晶振。（2）P0口没有上拉电阻，所以在使用时应记得加上上拉电阻。（3）为了正确地判断出数据的起始位和信号码，最好在发送起始位之前发送一些杂波。（4）无线数据传输模块中，发射接收时，发射端的使能控制端应置1，接收端的使能控制端应置0。（5）为了接收到准确的数据和避免进行误操作，必须在进行操作之前，检测两遍接收到的数据。（6）因为本系统是无线数据传输系统，而且电子元件相对较少，所以在PCB布线时，可将线画粗一些。 5 结束语结束语结束语结束语 本文着重介绍了无线数据传输系统的基本原理及无线数据传输的编码解码设计。这种编码方法在基于AT89S51单片机的无线数据传输设计中得到了应用。本设计非常简便可靠地实现了单片机编码、发送、接收、解码的任务，完成了无线数据传输的功能，取得了良好的效果，应用前景广阔。该系统适用于短距离的无线数据传输，也可以通过增加发射功率或中继的方式实现远距离传输，可用于需要较长时间内对目标进行连续监控的场合。系统以单片机为处理核心 ,采用软件译码方法和抗干扰技术对遥控信号进行分析判断和解码,实现了远程控制。在本系统中 ,硬件电路极为简单 ,无需外围芯片;原理简单、工作稳定可靠、易于兼容。当发射器的类型不同时只需对中断处理程序的部分参数稍加改动即可,就可以适用于多种红外遥控器信号的接收和解码 ,极大地节约了硬件实现的资源开销。所开发的系统具有较强的灵活性和实用性 ,为新型遥控器材的研制做了有益的探索,具有一定的参考和借鉴作用。本方法可以举一反三，对不同类型的发射器的基本思路和方法是相同的，只需要根据具体波形修改其参数和表达式即可，能灵活应用。对其他型号的遥控编码器及不同的硬件时钟,只需修改部分参数,即可适用。程序如果改为汇编语言编写占用空间会比使用C语言编写更小,完全可应用于各类单片机。它不仅降低了成本，同时也增加了无线数据传输接收的灵活性，对不同的无线数据传输模块，不用更换系统硬件电路，只需要修改程序即可。经实验测试,上述无线数据传输的信号的发送和接收方法没有出现传输误码,可靠实用,在编码解码方面降低了硬件成本。按上述编码方法,信号的传输速度可达20kbps。若在数据传输协议中,加上地址帧(设备号识别) 和校验帧,该方法在计算机系统中将有更广泛的应用