PC機(jī)與單片機(jī)的無線通信

苗壯

摘要：在本次研究中，重點(diǎn)分析了PC機(jī)與單片機(jī)無線通信的相關(guān)內(nèi)容，在介紹無線通信系統(tǒng)基本構(gòu)成及其工作原理的基礎(chǔ)上，對其設(shè)計(jì)方法進(jìn)行分析。本文設(shè)計(jì)的系統(tǒng)能滿足上斷路器遠(yuǎn)程控制、GPS管 理等，具有良好的社會(huì)應(yīng)用價(jià)值。

【關(guān)鍵詞】PC機(jī) 單片機(jī) 無線通信

近幾年單片機(jī)、微機(jī)技術(shù)的發(fā)展，采用PC機(jī)與多臺(tái)單片機(jī)構(gòu)成的測控系統(tǒng)越來越多，在社會(huì)生產(chǎn)、管理中發(fā)揮著重要作用。但同時(shí)我們需要注意的是，在一些場合，例如移動(dòng)測控對象通信、遠(yuǎn)距離通信等不適宜采用布線的地方，無法采用有線通信方法。為了解決這個(gè)問題，本文立足于PC機(jī)與單片機(jī)無線通信技術(shù)，對其系統(tǒng)功能、原理等做進(jìn)一步研究。

1 無線通信系統(tǒng)的構(gòu)成及其工作原理

1.1 基本結(jié)構(gòu)

現(xiàn)階段在無線通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中，系統(tǒng)的主要包括四大功能模塊，包括PC機(jī)模塊、單片機(jī)系統(tǒng)、RF418模塊、總線標(biāo)準(zhǔn)接口板四種。其主要結(jié)構(gòu)如圖1所示。

1.2 無線通信系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

1.2.1 PC機(jī)

PC機(jī)在整個(gè)無線通信系統(tǒng)中屬于數(shù)據(jù)終端設(shè)備，其主要功能就從下位機(jī)接收數(shù)據(jù)，并通過對數(shù)據(jù)進(jìn)行就算、處理，讓整體系統(tǒng)能識(shí)別數(shù)據(jù)，進(jìn)而根據(jù)數(shù)據(jù)展開工作。同時(shí)，PC機(jī)能將一些命令、數(shù)據(jù)等傳遞到下位機(jī)部分，用于與下位機(jī)部分之問完成信息傳輸。

1.2.2 單片機(jī)系統(tǒng)

單片機(jī)系統(tǒng)通過特定的方式與控制元件相連接，兩者的相互配合實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)采集與傳輸，并且能夠按照操作人員要求向其他功能模塊發(fā)送指令。從現(xiàn)階段的應(yīng)用情況來看，所有一點(diǎn)對多點(diǎn)的多級通信一般要采用多個(gè)單片機(jī)，才能滿足信息傳遞要求；單片機(jī)為了能有效地采集需要處理數(shù)據(jù)，往往需要得到相關(guān)軟件的支持，包括FB418等。因此在操作中，單片機(jī)所采集的數(shù)據(jù)都需要在第一時(shí)問存儲(chǔ)起來，再通過相應(yīng)的數(shù)據(jù)處理模式進(jìn)行編輯。

1.2.3 RF418系統(tǒng)

無線收發(fā)模塊RF418作為數(shù)據(jù)通信設(shè)備，在整個(gè)無線通信中發(fā)揮著重要作用，負(fù)責(zé)兩個(gè)或者多個(gè)無線終端的數(shù)據(jù)傳輸工作，其性能對無線通信質(zhì)量產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響、在RF418系統(tǒng)運(yùn)用中，通過該模塊能夠?qū)⑺占降碾娖叫盘?hào)轉(zhuǎn)換為無線電信號(hào)，并通過相應(yīng)的頻率將電磁波傳輸出去；對應(yīng)節(jié)點(diǎn)在接收到信號(hào)后，會(huì)接收、識(shí)別無線電信號(hào)，并將其轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)電平信號(hào)上傳到數(shù)據(jù)終端上。

除此之外，無線收發(fā)模塊RF418也是RF418系統(tǒng)的重要組成部分，該模塊組成與上位機(jī)部分基本相同，并且作用也沒有明顯差別。兩個(gè)模塊在運(yùn)行過程中，必須要要爭模塊輸出頻率是一致的，并且每個(gè)模塊的發(fā)送、接收過程不能同時(shí)進(jìn)行。

1.2.4 總線標(biāo)準(zhǔn)接口板

在整個(gè)無線通信系統(tǒng)中，考慮到計(jì)算機(jī)內(nèi)部的數(shù)據(jù)信號(hào)主要為TTL電平標(biāo)準(zhǔn)，而通信線上的數(shù)據(jù)信號(hào)為RS-232C電平標(biāo)準(zhǔn)?？偩€標(biāo)準(zhǔn)接口板的功能就是要讓兩種電平標(biāo)準(zhǔn)能夠相互轉(zhuǎn)換，保障無線通信順利進(jìn)行。

2 PC機(jī)與單片機(jī)無線通信設(shè)計(jì)

2.1 PC機(jī)程序設(shè)計(jì)方法

在本次研究中，本所介紹的PC機(jī)無線通信系統(tǒng)為雙向一對多形式，一臺(tái)電腦能夠與多個(gè)單片機(jī)完成通信，或者一臺(tái)單片機(jī)能夠與多個(gè)個(gè)人電腦之問完成信息傳輸。在整個(gè)信息傳遞過程中，個(gè)人電腦將選中的信息上傳給單片機(jī)，單片機(jī)接收信息后，對信息進(jìn)行便利，尤其是信息細(xì)節(jié)，要保證其能滿足無線通信系統(tǒng)的基本要求。一般情況下，個(gè)人在無線通信信息傳輸過程中，所傳遞的信息大小為五字節(jié)，不同字節(jié)的地址如表1所示。

在整個(gè)信息傳輸過程中，不同字節(jié)傳遞的功能也具有明顯差異，例如第三字節(jié)的主要功能，就是要對傳遞信息的單片機(jī)進(jìn)行標(biāo)示；第四字節(jié)的主要作用，就是對實(shí)現(xiàn)對傳輸命令進(jìn)行處理，包括信息傳力、信息接收等。

當(dāng)單片機(jī)接收到操作人員發(fā)送的指令信息后，首先會(huì)從信息中抽取四個(gè)字節(jié)判斷其中所要表達(dá)的信息，并判斷單片機(jī)地質(zhì)是否與對方相適應(yīng)，如果結(jié)果顯示相適應(yīng)，則會(huì)從SM2中清除信息：如果不適應(yīng)，那么單片機(jī)還會(huì)將數(shù)據(jù)重新返還到電腦上。在次之后，通過指令判斷命令的處理方法，當(dāng)指令命令傳輸給從機(jī)后，單片機(jī)就需要通過從機(jī)接收命令，再根據(jù)命令的要求進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)。而如果指令命令由從機(jī)發(fā)出，那么單片機(jī)就需要通過從機(jī)的指令程序進(jìn)行完成各種操作。

2.2 單片機(jī)通信程序

在本次研究中，在綜合考慮到雙向一對多式的運(yùn)行特點(diǎn)后，認(rèn)為在無線通信過程中，要保證PC機(jī)能主動(dòng)的向所有單片機(jī)發(fā)送運(yùn)行信號(hào)，再從單片機(jī)中接收有關(guān)運(yùn)行的信息判斷處理方法。與PC機(jī)相同，單片機(jī)所發(fā)出的信號(hào)也有五個(gè)字節(jié)，其中第一字節(jié)與第二字節(jié)為握手信號(hào)的起始符。在操作中，當(dāng)單片機(jī)完成信息收集后，會(huì)自動(dòng)判斷握手信號(hào)中的第三個(gè)字節(jié)是否與自己的相同，如果兩者是相同的，則證明雙方的信息傳遞結(jié)果是正確的。在這個(gè)過程中，如果發(fā)現(xiàn)符號(hào)相同，那么就會(huì)清除SM2位，再判斷PC機(jī)對自己下發(fā)的具體命令內(nèi)容。如果是從機(jī)接收的數(shù)據(jù)命令，那么單片機(jī)就會(huì)轉(zhuǎn)移到從機(jī)下，通過從機(jī)接收程序獲取相應(yīng)的信息；如果是從機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)命令，單片機(jī)則會(huì)直接轉(zhuǎn)移到從機(jī)程序，通過從機(jī)完成數(shù)據(jù)傳遞。

3 結(jié)論

在本次研究中，本文重點(diǎn)研究了PC機(jī)與單片機(jī)無線通信的相關(guān)內(nèi)容。從本次研究結(jié)果可知，在整個(gè)無線通信過程中，PC機(jī)與單片機(jī)均發(fā)揮著巨大作用，對于無線通信運(yùn)行質(zhì)量產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。因此對于相關(guān)人員而言，為了進(jìn)一步提高信息傳遞質(zhì)量、實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸安全，就需要重視對PC機(jī)與單片機(jī)的研究，從兩者的信息傳輸、位置識(shí)別等多方而進(jìn)行改進(jìn)，為進(jìn)一步推高數(shù)據(jù)信息傳輸質(zhì)量奠定基礎(chǔ)。

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