劉偉

摘? 要：無線數(shù)據(jù)傳輸工作開展過程中，單片機發(fā)揮著非常重要的作用，不僅能夠?qū)崟r采集數(shù)據(jù)信息，還能應用無線手段將采集到的數(shù)據(jù)信息發(fā)送至主控站設備，具有較為優(yōu)越的抗干擾能力，提升信息數(shù)據(jù)傳遞的準確性。本文就單片機在無線數(shù)據(jù)闡述中的應用進行研究，以期能夠提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶崟r性。

關(guān)鍵詞：單片機;無線數(shù)據(jù);傳輸

常見的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的工作方法一般是利用傳感器對現(xiàn)場的信號進行捕捉再轉(zhuǎn)化為電信號的形式，然后再通過數(shù)轉(zhuǎn)換器ADC進行采樣。這些信號經(jīng)過采樣后還要經(jīng)過量化和編碼最終以數(shù)字信號的形式被存入到數(shù)據(jù)存儲器中，當然也可能會被送入微處理器進行處理或者是將數(shù)據(jù)信號交給授收端進行處理，以上就是無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)對數(shù)據(jù)進行傳輸?shù)倪^程。而在整個的無線傳輸系統(tǒng)中單片機無疑起到了非常重要的作用，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的實時性傳輸，還能夠抵抗因為各種因素對傳輸帶來的干擾，提高了傳輸數(shù)據(jù)的準確性。本文以AT89C51單片機為例，詳細地對單片機在無線數(shù)據(jù)傳輸中的應用進行闡述。

1 單片機常見類型

1.1 折疊總線型/非總線型

對折疊總線型和非總線型進行區(qū)分的主要依據(jù)為該單片機是否可以對并行總線加以提供。其中總線型的單片機的設置信息有并行地質(zhì)總線、數(shù)據(jù)總線、控制總線，而引腳的作用則是對并行的外圍器件進行擴展。尤其是現(xiàn)在有很多的單片機完全可以實現(xiàn)將所需要的外圍器件和在外面所設置的接口進行集合，使得所有的外圍器都能集成在一片區(qū)域內(nèi)，而在這樣的情況下并不需要對總線進行擴展，優(yōu)點在于可以減少封裝成本減小芯片的體積，總體來說，具有以上功能的單機片都被稱之為非總線型單片機。

1.2 折疊控制型/家電型

這是按照單片機大致應用的領(lǐng)域進行區(qū)分的。一般而言，工控型尋址范圍大，運算能力強;用于家電的單片機多為專用型，通常是小封裝、低價格，外圍器件和外設接口集成度高。顯然，上述分類并不是唯一的和嚴格的。例如，80C51類單片機既是通用型又是總線型，還可以作工控用。

2 單片機在無線數(shù)據(jù)傳輸中的應用

2.1 系統(tǒng)的組成

系統(tǒng)組成如圖1、圖2所示。

首先是對無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的組成進行介紹，該系統(tǒng)組成部分主要是分為測量站和主控站。二者在系統(tǒng)中的任務不同，其中測量站主要是為了完成對現(xiàn)場信號的采集和存儲再將數(shù)據(jù)進行發(fā)送。而主控站的任務較多，不僅要對指令進行遙控，還要對現(xiàn)場的數(shù)據(jù)進行收集以及對數(shù)據(jù)進行處理和管理。而單機片在無線數(shù)據(jù)傳輸中如何進行應用下文會以T89C51為例進行詳細的闡述。

2.2 AT89C51與數(shù)字電臺的串行通信

AT89C51單片機的發(fā)明者是Atmel公司，該單片機的特點在于低消耗和高性能并且具有較高的容量，是一個含有4KB Flash ROM的8位CMOS單片機。該單片機在進行工作時對電壓的要求一般在2.7～6v，包括了8位的數(shù)據(jù)總線。另外，該單片機的通信接口可以串行，因此可以很好地實現(xiàn)串行發(fā)送和接收的功能。利用串行數(shù)據(jù)的接收端和發(fā)送端來實現(xiàn)和外界的通信。

2.3 通信協(xié)議與波特率

數(shù)字電臺與單片機、終端主控機的通信協(xié)議通信接口一標準申行RS232接口，9線制半雙工方式：通信幀格式一1位起始位，8位數(shù)據(jù)位，1位可編程數(shù)據(jù)位，1位停止位。

進行通信時將波特率定位1200baud，以GM系列車載電臺作為通信電臺，在進行通信時調(diào)至VHF/UHF頻段，可以選擇利用無線進行通信，也可以利用話音的方式進行通信，選擇的是二進制移頻鍵控對解調(diào)的方式進行調(diào)制，以上的選擇均符合CCITT.23標準。當數(shù)據(jù)率低于1200b/s時方可進行話帶內(nèi)的數(shù)字傳輸工作。另外，在進行數(shù)字傳輸時應當確保電臺處于220～240MHz頻率之間。

2.4 AT89C51串行口工作方式

AT89C51串行口可設置四種工作方式，可有8位、10位和11位幀格式。本系統(tǒng)中，AT89C51申行口工作于方式3，即每幀11位的異步通信格式：1位起始位，8位數(shù)據(jù)位（低位在前），1位可編程數(shù)據(jù)位，1位停止位。

發(fā)送前，由軟件設置第9位數(shù)據(jù)（TB8）作奇偶校驗位，將要發(fā)送的數(shù)據(jù)寫入SBUF.啟動發(fā)送過程。申行口能自動把TB8取出，裝入到第9位數(shù)據(jù)的位置，再逐一發(fā)送出去。發(fā)送完畢，使TI=1.系統(tǒng)采用異步申行通信方式傳輸測量數(shù)據(jù)。利用單片機串口與數(shù)字電臺RS232數(shù)據(jù)口相連。電臺常態(tài)為收狀態(tài)（PPT=0，收狀態(tài);PPT=1，發(fā)狀態(tài)），單片機P3.5腳輸出高電平。單片機使用TTL電平，電臺使用RS232電平，由MAX232完成TTL電平與RS232電平之間的轉(zhuǎn)換。3片光電耦合器6N137實現(xiàn)單片機與電臺之間的電源隔離，增強系統(tǒng)的抗干擾性能。

單片機通過帶控制端的三態(tài)緩沖門74HC125.非門74HC14控制電臺的收發(fā)轉(zhuǎn)換，以及指令的接收和數(shù)據(jù)的發(fā)送。接收時，P3.5=1.c，=1.74HC125B截止;P3.5經(jīng)74HC14反相、光電隔離，使電臺PPT腳為低電平，將其置為接收狀態(tài);同時c，=0，74HC125A導通，接收的指令由電臺的RXD端輸入，經(jīng)MAX232電平變換、光電隔離、74HC125A緩沖門，送入單片機RXD腳。發(fā)射時，P3.5=0，經(jīng)74HC14反相、光電隔離，使電臺PPT腳為高電平，將其置為發(fā)射狀態(tài);同時c=1.74HC125A截止，c，=0，74HC125B導通，數(shù)據(jù)由單片機TXD腳輸出，經(jīng)74HC125B緩沖門、光電隔離、MAX232電平變換，通過電臺TXD端口將數(shù)據(jù)發(fā)送出去。

3 結(jié)束語

無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)經(jīng)過長時間對單片機的使用后，通過運行的結(jié)果可以表明該數(shù)據(jù)運輸系統(tǒng)具有一定的穩(wěn)定性和可靠性。在對該系統(tǒng)進行設計時采用了較為完善的軟硬件設計和抗干擾措施，因此該系統(tǒng)的工作質(zhì)量和安全性都得到了一定的保障。該系統(tǒng)可以實現(xiàn)將現(xiàn)場信號傳送到主控站，因此對數(shù)據(jù)的處理具有較高的實時性。總而言之，由于單片機和數(shù)字電臺接口的軟硬設計都具有較強的實用性，因此可以得出單片機能夠在無線數(shù)據(jù)設備中得到廣泛的應用的結(jié)論。

參考文獻

[1]張佳瑞.基于單片機的數(shù)據(jù)采集和無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)設計[D].西南交通大學，2013.

[2]張艷紅，來清民，王路.基于單片機的無線數(shù)據(jù)傳送系統(tǒng)[J].河南教育學院學報：自然科學版，2010（03）：21-22.

[3]李圖江.基于單片機的數(shù)據(jù)采集和無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)研究[J].硅谷，2014，000（017）：14-14.

[4]張佳瑞.基于單片機的數(shù)據(jù)采集和無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)設計[D].2013.