基于單片機(jī)的電臺異常發(fā)射保護(hù)器軟件設(shè)計(jì)

弓格日勒圖

摘要：甚高頻通信是民航通信的主要通信方式，甚高頻電臺的正常工作是保障通信正常的前提?；趩纹瑱C(jī)的硬件保護(hù)電路可以有效保障電臺的正常工作。該文介紹了單片機(jī)硬件保護(hù)電路的軟件設(shè)計(jì)。

關(guān)鍵詞：單片機(jī)；甚高頻；保護(hù)；短信

中圖分類號：TP338 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-3044（2016）30-0054-02

Software Design of VHF Radio Abnormal-transmission Protector Based on Single Chip Computer

GONG GE RI LE TU

（Inner Mongolia ATM-Sub-bureau，Hohhot 010070，China）

Abstract：VHF communication is the main method in civil communication，good status of VHF radio is very important.hardware protect circuit based on single chip computer is efficient for protecting the VHF radio status. This paper give a detail information about the software design of the circuit.

Key words： single chip computer； VHF； protect； short message

1 甚高頻通信介紹[7]

甚高頻通信是使用甚高頻頻段頻率進(jìn)行通信的，把使用甚高頻頻率的電臺稱為甚高頻電臺。民航使用的甚高頻電臺使用調(diào)幅方式。該種電臺既具有甚高頻頻率的視距傳播的特性也具有調(diào)幅電臺調(diào)制簡單、使用方便的特性。

民航用的電臺一般設(shè)置在遠(yuǎn)離控制中心的邊遠(yuǎn)地區(qū)，為了將控制中心與電臺進(jìn)行信號互連，一般借助電信運(yùn)營商的網(wǎng)絡(luò)將電臺與控制中心的信號互連。運(yùn)營商的網(wǎng)絡(luò)經(jīng)常發(fā)生網(wǎng)絡(luò)誤碼高，造成電臺與控制中心的信號異常，導(dǎo)致電臺工作不正常，以致影響整個(gè)甚高頻通信網(wǎng)的通信正常。為了保障通信安全，在運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)不正常時(shí)，要將與之相連的電臺的傳輸網(wǎng)絡(luò)關(guān)閉。而民航電臺一般都處于無人值守臺站，因此需要設(shè)計(jì)一種自動檢測網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)，在網(wǎng)絡(luò)不正常時(shí)自動關(guān)閉運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)，并且通過短信通知控制中心網(wǎng)絡(luò)異常的控制電路。

2 單片機(jī)及GPRS 簡介[5-6]

單片機(jī)是一種集成電路芯片，是采用超大規(guī)模集成電路技術(shù)把具有數(shù)據(jù)處理能力的中央處理器CPU、隨機(jī)存儲器RAM、只讀存儲器ROM、多種I/O口和中斷系統(tǒng)、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器等功能（可能還包括顯示驅(qū)動電路、脈寬調(diào)制電路、模擬多路轉(zhuǎn)換器、A/D轉(zhuǎn)換器等電路）集成到一塊硅片上構(gòu)成的一個(gè)小而完善的微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，主流單片機(jī)包括CPU、4KB容量的RAM、128 KB容量的ROM、 2個(gè)16位定時(shí)/計(jì)數(shù)器、4個(gè)8位并行口、全雙工串口行口等等，在工業(yè)控制領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。

GPRS是GSM PHASE2.1規(guī)范實(shí)現(xiàn)的內(nèi)容之一，它的目標(biāo)是提供高達(dá)115.2KB/S速率的分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。GPRS應(yīng)用僅在實(shí)際傳送和接收時(shí)使用無線資源。使用GPRS，在一個(gè)小區(qū)內(nèi)，上百個(gè)用戶可以分享同一條無線信道，多個(gè)用戶將數(shù)據(jù)分組打包在信道中傳輸。這樣，用戶既可以同時(shí)通信，又可以大大提高信道利用率。GPRS的另外一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是資費(fèi)的合理性，用戶只按數(shù)據(jù)通信量付費(fèi)即可，而不像電路交換方式那樣需對整個(gè)鏈路占用時(shí)間付費(fèi)。

3 系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理

3.1 系統(tǒng)圖

在本系統(tǒng)中的運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)和電臺之間，放置一個(gè)繼電器，通過單片機(jī)檢測運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)，來判斷網(wǎng)絡(luò)是否正常：如不正常，單片機(jī)給繼電器發(fā)送中斷指令，并通過GSM模塊給控制中心發(fā)送工作信息。系統(tǒng)圖如圖1所示。

3.2 程序初始化[1]

程序開始時(shí)，首先要進(jìn)行初始化，包括設(shè)置計(jì)時(shí)器和端口工作狀態(tài)，其程序如下：

TMOD=0X01；

TH1=（65536-500）/256；

TL1=（65536-500）%256；

P0=0XFF；

以上完成單片機(jī)初始化設(shè)置

3.2.1 設(shè)置中斷

當(dāng)有系統(tǒng)檢測到運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)誤碼高時(shí)，單片機(jī)觸發(fā)一個(gè)內(nèi)部中斷，通過單片機(jī)的P1端口輸出一個(gè)控制信號，控制繼電器將運(yùn)營商的傳輸網(wǎng)絡(luò)切斷。每隔20分鐘檢測一次運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)，如果運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)不正常則繼續(xù)等待，正常則自動退出中斷服務(wù)程序，恢復(fù)電臺與運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)連接，繼續(xù)檢測網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)。

3.2.2 設(shè)置串口

當(dāng)進(jìn)入中斷服務(wù)程序后，本系統(tǒng)中設(shè)定在系統(tǒng)關(guān)斷網(wǎng)絡(luò)時(shí)，還會發(fā)送給控制中心故障信息。因此需對串口工作方式和波特率進(jìn)行設(shè)置，將串口設(shè)為方式1，波特率為9600，根據(jù)單片機(jī)的時(shí)鐘頻率，通過計(jì)算得計(jì)數(shù)器初值為0FDH。發(fā)送短信后退出短信發(fā)送程序，開始檢測網(wǎng)絡(luò)是否恢復(fù)，進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)檢測服務(wù)程序。

3.3 程序流程

3.3.1 主程序流程

運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)正常工作時(shí)，程序循環(huán)檢測網(wǎng)絡(luò)等待不正常產(chǎn)生中斷時(shí)，跳轉(zhuǎn)到中斷服務(wù)程序。其流程圖如圖2所示。

3.3.2 短信發(fā)送程序[2]～[4]

本系統(tǒng)的中斷服務(wù)程序就是要實(shí)現(xiàn)報(bào)警短信的發(fā)送，由于該系統(tǒng)在PDU Mode模式下發(fā)送短消息，需要AT+CMGF，和AT+CMGS兩條指令，AT+CMGF用于設(shè)置短消息信息格式，要設(shè)為PDU Mode，AT+CMGF=0，該指令在單片機(jī)中存儲為ASCⅡ碼的形式，寫為41H，54H， 2BH，43H，4DH， 47H，46h， 3DH，30H，0DH，0AH。其中指令以0DH，0AH結(jié)束，0DH，0AH是ASCⅡ碼中的回車和換行。AT+CMGS用于發(fā)送短信，其格式為AT+CMGS=該指令在單片機(jī)中存儲為ASCⅡ碼的形式為41H，54H，2BH，43H，4DH，47H，53H，3DH，0DH，0AH，該命令同樣以回車換行結(jié)尾，其后輸入短信中心號和接收手機(jī)號碼及發(fā)送短信的內(nèi)容等，本系統(tǒng)中發(fā)送的是漢字“異常”，發(fā)送內(nèi)容在單片機(jī)中存儲為ASCⅡ碼的形式為08 91 68 31 08 50 13 05 F0 11 00 0D 91 68 31 95 35 31 04 F4 00 08 00 04 4F 61 50 7B以1AH結(jié)尾。

4 總結(jié)

基于單片機(jī)的電臺異常發(fā)射保護(hù)器的軟件設(shè)計(jì)，結(jié)合硬件電路，理論上可以有效防止電臺工作不正常，由運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)和其他原因引起的電臺工作不正常均可通過關(guān)閉運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)防止電臺不正常工作；現(xiàn)在的難點(diǎn)是檢測運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)的狀態(tài)，網(wǎng)絡(luò)不正常的參考點(diǎn)設(shè)置為多少合適，還需驗(yàn)證，本系統(tǒng)軟件的穩(wěn)定性和實(shí)時(shí)性也需在實(shí)際使用中驗(yàn)證。本人能力有限， 希望各位專家提出指正意見。

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