基于單片機的多機無(wú)線(xiàn)近距離通信系統電路設計

　　現代通信技術(shù)的迅速發(fā)展使得許多應用領(lǐng)域都采用無(wú)線(xiàn)的通信方式進(jìn)行數據傳輸。編解碼芯片PT2262、PT2272組成的電路，由于具有體積小、功耗低、功能強、成本低等特點(diǎn)，廣泛應用于各類(lèi)的無(wú)線(xiàn)遙控器、無(wú)線(xiàn)報警器以及玩具等其他小型電器裝置。但是，這種電路極少用在多個(gè)字節數據的通信方面，具有一定的局限性。本文主要介紹利用433 MHz高頻發(fā)射模塊和接收模塊來(lái)制作多機無(wú)線(xiàn)ASCII碼格式的短信通信。該通信方式是在433MHz高頻發(fā)射模塊和接收模塊的基礎上自己定義無(wú)線(xiàn)傳輸協(xié)議，實(shí)現任意兩機之間的多個(gè)字節數據通信。

　　主機電路的設計

　　由于系統涉及的程序量比較大，所以要求Flash程序存儲器的存儲量不能太小;對發(fā)射和接收的短信進(jìn)行存儲，要用到EEPROM數據存儲器模塊，EEPROM數據存儲器存儲的內容掉電時(shí)不會(huì )丟失;接收解碼需要脈寬的捕捉和比較功能，要用到捕捉/比較/脈寬調制CCP模塊;發(fā)射、接收以及時(shí)鐘均要用到獨立的定時(shí)器，所要求的定時(shí)器的個(gè)數不少于3個(gè)?；谠O計需要，采用Microchip公司的PICl6F877A芯片作為系統的主控制器。該電路主要由主控芯片、晶體振蕩電路和在線(xiàn)仿真接口組成，如圖2所示。設計中使用MCLR、RB6、RB7三個(gè)接口作為在線(xiàn)仿真接口。

　　發(fā)射和接收電路的設計

　　采用433 MHz高頻發(fā)射和接收模塊。433 MHz的高頻發(fā)射電路在控制腳為高電平時(shí)起振并發(fā)射等幅高頻信號，當控制腳為低電平時(shí)停止振蕩。因此，可以用控制腳對高頻電路完成幅度鍵控（ASK調制），相當于調制度為100%的調幅。當接收模塊接收到433 MHz的等幅高頻信號時(shí)，信號腳就輸出高電平，否則輸出低電平。所以接收信號腳的高低電平變化會(huì )與發(fā)射控制腳的高低電平變化相對應。多個(gè)接收模塊可以同時(shí)接收到同一個(gè)發(fā)射模塊發(fā)射的信號，可以實(shí)現一機發(fā)送，多機同時(shí)接收。圖3所示電路是高頻433 MHz載波的發(fā)射和接收模塊。433 MHz的高頻發(fā)射電路在控制腳B5為高平時(shí)，三級管T1導通，T2射級接地起振并發(fā)射等幅高頻433 MHz的信號;當控制腳B5為低電平時(shí)，就停止振蕩。因此，可以用控制腳B5對高頻電路完成幅度鍵控（ASK調制），相當于調制度為100%的調幅。當接收模塊接收到433 MHz的等幅高頻信號時(shí)，信號腳就輸出高電平到C2口，若未收到433 MHz的等幅高頻信號則輸出低電平。所以接收信號腳的高低電平變化會(huì )與發(fā)射控制腳的高低電平變化相對應。例如給B5引腳輸入圖4所示的波形，那么在接收模塊的C2引腳上也將出現同樣的波形。注意，B5和C2的控制信號分別由主控芯片PICl6F877A的RB5和RC2發(fā)出。

　　液晶外圍控制電路的設計

　　采用諾基亞3310 LCD顯示模塊。該LCD為84&TImes;48點(diǎn)陣的液晶屏，一屏可顯示4&TImes;7個(gè)（12&TImes;12點(diǎn)陣）漢字，或6&TImes;14個(gè)（6×8點(diǎn)陣）英文、數字、標點(diǎn)符號等字符。該液晶顯示器輕薄短小、低功耗電量，常用于手機顯示。液晶外圍電路如圖5所示。

　　本設計中，諾基亞33lO LCD用3 V的電壓供電。其中，1引腳是電源腳，6引腳接地線(xiàn)，2引腳為SCLK，3引腳為SDIN。4引腳為數據/地址選擇端，分別給4引腳高低電平，可以控制單片機對諾基亞3310 LCD寫(xiě)數據或者寫(xiě)命令。5引腳為使能端，低電平有效。8引腳為復位端，低電平有效。11引腳接背光燈電源的正級，12引腳接背光燈電源的控制級。9、 10引腳為諾基亞3310 LCD自帶的喇叭，此喇叭用單片機來(lái)控制的聲音效果并不理想，所以改用直流自帶振蕩蜂鳴器。為了避免蜂鳴器和背燈光工作時(shí)對液晶電源造成影響，蜂鳴器和背燈光由5 V的電源來(lái)供電，與液晶電源分開(kāi)。

　　本文闡述的設計方法集編碼和解碼技術(shù)、通信協(xié)議技術(shù)、抗干擾技術(shù)、編輯短信技術(shù)、液晶點(diǎn)陣顯示技術(shù)于一體。實(shí)現任意兩機之間可以互發(fā)70個(gè)ASCII碼字符的短信，可以像普通手機一樣編輯短信，機子可以由用戶(hù)命名以區別其他機子，實(shí)現一機對一機的通信，也可以用萬(wàn)能名（“WDX”）實(shí)現一機對多機的通信?？梢源鎯σ粭l發(fā)送出去的短信，也可以存儲一條剛接收到的短信和舊的短信。整個(gè)系統人機交互界面友好，類(lèi)似于普通手機系統，有操作提示，易于操作。本設計中采用分層的協(xié)議可以很容易地把無(wú)線(xiàn)通信模塊用其他性能更好的無(wú)線(xiàn)模塊替換。