采用MCS-51單片機實(shí)現CPFSK調制
從圖4中可以看出,波峰的左側恰好是“0、1”之一的脈寬較小的地方,這里的鋸齒較小。波峰的右側是“0、1”脈寬比較平均的地方,這里的鋸齒較大。
根據上述分析知道,要想提高波形的精度就要對時(shí)段細分,細分的原則就是“0、1”之一的脈寬為最小。這樣每個(gè)時(shí)段就不會(huì )是均等的。在單片機中,脈沖的延時(shí)的最小時(shí)間是一個(gè)機器周期。如果PWM調制的是單一頻率的正弦波,“0、1”之一的最小脈寬就是一個(gè)機器周期。但是在進(jìn)行FSK調制時(shí),由于在執行每個(gè)脈寬延時(shí)時(shí)要對TXD的電平進(jìn)行判斷,一個(gè)機器周期顯然不夠用。如果某個(gè)時(shí)段的高電平脈寬T1180(H)=3,T980(H)=4,根據圖5的程序流程,具體的程序是:
從上面程序可以看出,如果某個(gè)時(shí)段T1180(X)≠T980(X),T1180(X)的最小值為3個(gè)機器周期,T980(X)的值則是根據T1180(X)所在相位做相應的增加。當然,當T1180(X)=T980(X)時(shí),T1180(X)和T980(X)的最小值可以是1個(gè)機器周期。
單片機的晶振頻率為11.0592MHz,采用這種方式調制,時(shí)段分割為52個(gè),調制的結果如圖7所示。比較圖7與圖4可以發(fā)現,波峰左側變化不大,波峰右側的鋸齒卻大大減小了,整個(gè)波形的精度有了很大提高。
采用單片機的輸出接口直接調制產(chǎn)生CPFSK信號,充分利用了單片機的資源,節省了元器件,同時(shí)也提高了信號頻率的穩定性和靈活性。因為FSK的頻率只與單片機的晶振和軟件有關(guān),晶振的頻率是非常穩定的。采用軟件編程調制可以根據信號的需要進(jìn)行靈活多樣的變化,而不用擔心專(zhuān)用元器件的供貨問(wèn)題和元器件的質(zhì)量問(wèn)題。該調制方式已在全國許多地區的水情自動(dòng)測報系統中應用,運行結果是非常理想的。
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