無線通信技術(shù)在單片機(jī)通信系統(tǒng)中的應(yīng)用分析

摘 要：隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，各行各業(yè)都逐漸步入了智能化、自動(dòng)化的領(lǐng)域。作為人們?nèi)粘Ｉ詈凸ぷ鞑豢扇鄙俚闹匾夹g(shù)，無線通信技術(shù)的應(yīng)用，提升了人們的生活品質(zhì)。在單片機(jī)通信系統(tǒng)中，應(yīng)用無線通信技術(shù)，促進(jìn)了單片機(jī)通信系統(tǒng)的優(yōu)化和發(fā)展。本文將簡(jiǎn)單概述無線通信技術(shù)和單片機(jī)通信系統(tǒng)，對(duì)無線通信技術(shù)在單片機(jī)通信系統(tǒng)中的應(yīng)用進(jìn)行分析，為相關(guān)工作者提供參考借鑒。

關(guān)鍵詞：?jiǎn)纹瑱C(jī)通信系統(tǒng)；無線通信技術(shù)；數(shù)據(jù)傳輸；應(yīng)用

中圖分類號(hào)：TN92 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1004-7344（2018）27-0313-02

1 引 言

相比較其他通信技術(shù)，無線通信技術(shù)在對(duì)數(shù)據(jù)傳輸過程中，具有快捷、方便的優(yōu)點(diǎn)。當(dāng)其和單片機(jī)通信系統(tǒng)有效的結(jié)合在一起時(shí)，更能發(fā)揮這種快捷、方便的通信優(yōu)勢(shì)?，F(xiàn)階段，各行各業(yè)都引入了單片機(jī)通信系統(tǒng)，但是在應(yīng)用過程中，還會(huì)受到其他因素的影響，存在一定的權(quán)限和不足，需要對(duì)單片機(jī)通信系統(tǒng)進(jìn)行加強(qiáng)和改善。因此，研究分析無線通信技術(shù)在單片機(jī)通信系統(tǒng)中的應(yīng)用具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

2 無線通信技術(shù)和單片機(jī)通信系統(tǒng)概述

2.1 無線通信技術(shù)

作為通信交換方式的一種，無線通信技術(shù)主要是利用電磁波信號(hào)，對(duì)信息實(shí)現(xiàn)交換，在交換過程中并不會(huì)受到外界空間、地區(qū)等因素影響。該項(xiàng)技術(shù)可以在空間內(nèi)，利用電磁波信息對(duì)信息數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)無障礙的傳輸。常見的無線通信技術(shù)可以分為以下兩種：

（1）微波通信信號(hào)傳輸：相對(duì)傳輸距離較短，大約為10000m左右，特點(diǎn)是頻率帶范圍較大，可以實(shí)現(xiàn)較大的通信容量傳輸。

（2）衛(wèi)星通信信號(hào)傳輸：相對(duì)傳輸距離較遠(yuǎn)，可以借助衛(wèi)星作為信號(hào)的接受中轉(zhuǎn)站，實(shí)現(xiàn)兩個(gè)或者兩個(gè)以上的移動(dòng)物體之間的通信信號(hào)傳輸。

2.2 單片機(jī)通信系統(tǒng)

所謂單片機(jī)通信系統(tǒng)，借助于集成電路芯片，來完成通信數(shù)據(jù)的傳輸工作。它的工作原理是：在集成電路板的中心位置設(shè)置中央數(shù)據(jù)處理器，并利用驅(qū)動(dòng)模擬電路轉(zhuǎn)換器和隨機(jī)存儲(chǔ)器，對(duì)需要進(jìn)行傳輸?shù)臄?shù)據(jù)采取有效的措施進(jìn)行科學(xué)合理的轉(zhuǎn)換，并最終實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸和接受功能。

3 在單片機(jī)通信系統(tǒng)中對(duì)無線通信技術(shù)的應(yīng)用

本文為了更好的體現(xiàn)無線通信技術(shù)在單片機(jī)通信系統(tǒng)中的應(yīng)用，以鐵路為例，分析兩者之間的應(yīng)用關(guān)系，具體表現(xiàn)在數(shù)據(jù)傳輸方案、軟硬件的配置以及通信軟件的設(shè)計(jì)方面。

3.1 選擇數(shù)據(jù)傳輸方案

很多單片機(jī)通信系統(tǒng)的運(yùn)行，是基于無線通信技術(shù)的基礎(chǔ)上來進(jìn)行。單片機(jī)通信系統(tǒng)以監(jiān)測(cè)系統(tǒng)為核心，對(duì)主體的運(yùn)行狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)的跟蹤記錄，并對(duì)可能出現(xiàn)的問題進(jìn)行診斷和監(jiān)測(cè)。作為整個(gè)系統(tǒng)中的主要的載體，鐵路機(jī)車設(shè)備會(huì)在單片機(jī)通信系統(tǒng)運(yùn)行過程中，對(duì)所產(chǎn)生的所有數(shù)據(jù)信息進(jìn)行下載，并將其傳輸給數(shù)據(jù)管理庫中。但是這些數(shù)據(jù)不僅規(guī)模龐大，而且相對(duì)復(fù)雜，所以在進(jìn)行傳輸過程中，必須借助有效的數(shù)據(jù)傳輸手段，不僅需要高效率、高規(guī)范化的數(shù)據(jù)傳輸手段，而且需要具有大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)容量的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備。因此在對(duì)單片機(jī)通信系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸方案進(jìn)行選擇過程中，為了提升數(shù)據(jù)的傳輸效率，應(yīng)對(duì)無線通信技術(shù)的特點(diǎn)充分分析和研究，多方位考慮方能確定。

3.2 軟硬件配置

3.2.1 硬件配置

（1）數(shù)傳電臺(tái)：作為創(chuàng)新性的產(chǎn)品，數(shù)傳電臺(tái)的出現(xiàn)提升了無線通信技術(shù)的技術(shù)水平，推動(dòng)了無線通信技術(shù)的發(fā)展。在運(yùn)行過程中，可以將數(shù)傳電臺(tái)分為自動(dòng)調(diào)頻數(shù)據(jù)傳輸、普通數(shù)據(jù)傳輸、RF檢測(cè)、雙向通信檢測(cè)等四種類型，通過這四種類型的相互轉(zhuǎn)化，不僅實(shí)現(xiàn)了單片機(jī)通信系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸所需要的多元化數(shù)據(jù)傳輸，而且還能提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩?，確保了通信數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枨蟮玫搅擞行У臐M足。

（2）單片機(jī)與數(shù)傳電臺(tái)接口：在無線通信技術(shù)應(yīng)用過程中，很容易在和單片機(jī)通信系統(tǒng)的對(duì)接的過程中存在問題。利用單片機(jī)與數(shù)傳電臺(tái)接口的硬件設(shè)置，可以提升無線通信技術(shù)和單片機(jī)通信系統(tǒng)在進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸過程中的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性。此外，利用中斷源和中央處理器，還能提升車載微機(jī)和數(shù)傳平臺(tái)的對(duì)接有效性，降低單片機(jī)控制接口的負(fù)載，提升數(shù)據(jù)對(duì)接的靈活性，保障了單片機(jī)通信系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

3.2.2 軟件設(shè)置

（1）程序流程：當(dāng)相關(guān)操作人員發(fā)出通信需求指令后，車載微機(jī)系統(tǒng)就會(huì)根據(jù)相關(guān)的指令，聯(lián)系地面通信中心，并啟動(dòng)車載微機(jī)系統(tǒng)的接受系統(tǒng)。如果收到了地面通信中心給予的應(yīng)答信息，在確定有效之后，就會(huì)執(zhí)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪^程；如果沒有收到相關(guān)的應(yīng)答信息（一般10min左右），就會(huì)給相關(guān)工作人員發(fā)出系統(tǒng)故障的信息，提示其及時(shí)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)。

（2）應(yīng)用單片機(jī)現(xiàn)場(chǎng)：無線通信技術(shù)應(yīng)用到單片機(jī)通信系統(tǒng)中，提升了單片機(jī)的工作效率，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)火災(zāi)的控制，措施的修改等功能。隨著無線通信技術(shù)的不斷完善和改進(jìn)，單片機(jī)的性能也不斷的提升，自動(dòng)化水平和智能化水平不斷的提高。相關(guān)工作人員只需要對(duì)相關(guān)設(shè)備和通信線路進(jìn)行有效的設(shè)置，就可以實(shí)現(xiàn)單片機(jī)相關(guān)信號(hào)的有效反饋，并完成無線通信技術(shù)在單片機(jī)通信系統(tǒng)中的應(yīng)用，搭建成專用的通信線路。

3.3 通信軟件設(shè)計(jì)

無線通信技術(shù)在單片機(jī)通信系統(tǒng)中應(yīng)用過程中，需要對(duì)通信程序的流程和格式進(jìn)行重點(diǎn)設(shè)計(jì)，確保兩者有效的結(jié)合。

（1）通信程序流程：在應(yīng)用過程中，通信中心當(dāng)發(fā)出相關(guān)的通信請(qǐng)求時(shí)，需要對(duì)其進(jìn)行針對(duì)性的流程設(shè)計(jì)，才能確保相關(guān)通信數(shù)據(jù)順利的進(jìn)行傳輸和接受。如果在進(jìn)行信息傳輸?shù)倪^程中，單片機(jī)通信系統(tǒng)發(fā)出三次以上的通信請(qǐng)求，都沒有獲得相對(duì)應(yīng)的應(yīng)答信息時(shí)，此時(shí)系統(tǒng)會(huì)根據(jù)相關(guān)程序流程的設(shè)計(jì)，發(fā)出維護(hù)警告。

（2）通信格式：無線通信技術(shù)的出現(xiàn)，改變了單片機(jī)通信系統(tǒng)的通信模式，提升了它的數(shù)字化程度，保障了數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性和安全性。當(dāng)傳輸?shù)耐ㄐ艛?shù)據(jù)量較大的時(shí)候，所進(jìn)行運(yùn)維數(shù)據(jù)的機(jī)車數(shù)量也就相對(duì)較多，這時(shí)借助無線通信技術(shù)，就可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)與地面進(jìn)行信息溝通，進(jìn)行數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā)和維護(hù)。

如果在運(yùn)行的過程中，出現(xiàn)了信息溝通不及時(shí)或者存在偏差的問題，利用無線通信技術(shù)，對(duì)通信格式進(jìn)行一定的調(diào)整，保障信息傳輸?shù)挠行浴，F(xiàn)階段，大多數(shù)單片機(jī)通信系統(tǒng)在運(yùn)行過程中，都是“一對(duì)多”，尤其是大業(yè)務(wù)規(guī)模的機(jī)務(wù)段，機(jī)車數(shù)量高達(dá)幾百輛的情況。

此外，在鐵路運(yùn)輸過程中，其機(jī)車回段時(shí)間不固定的特殊特點(diǎn)，當(dāng)無線通信技術(shù)應(yīng)用之后，機(jī)車可以較快實(shí)現(xiàn)和地面信息系統(tǒng)的通信連接，如果能夠較快的得到相關(guān)的信息應(yīng)答，就可以完成相關(guān)信息數(shù)據(jù)的傳輸；而如果連續(xù)三次通信連接都無法得到有效的應(yīng)答信息，這時(shí)系統(tǒng)提出維護(hù)信息，相關(guān)工作人員需要對(duì)車載微機(jī)設(shè)備進(jìn)行維護(hù)修理。

4 結(jié) 語

綜上所述，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，無線通信技術(shù)的應(yīng)用也越來越廣泛。在單片機(jī)通信系統(tǒng)中，無線通信技術(shù)的應(yīng)用不僅提高了其運(yùn)行的質(zhì)量，而且保障了其運(yùn)行的穩(wěn)定性?，F(xiàn)階段，我國(guó)的單片機(jī)通信系統(tǒng)在應(yīng)用無線通信技術(shù)方面，還存在很多不足和缺陷，相關(guān)工作者應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)自身專業(yè)素質(zhì)能力，充分掌握兩者特點(diǎn)，有效的結(jié)合實(shí)際情況，對(duì)應(yīng)用方案不斷的改造和升級(jí)，推動(dòng)無線通信技術(shù)的不斷發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]何 蕾.無線通信技術(shù)在單片機(jī)通信系統(tǒng)中的應(yīng)用分析[J].電子制作，2018（z1）.

[2]王 博，康 德，鄭智波.淺談無線通信技術(shù)在單片機(jī)通信系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].電子測(cè)試，2017（z1）：62～63.

[3]王曉健.無線通信技術(shù)在單片機(jī)通信系統(tǒng)中的實(shí)際應(yīng)用[J].電子制作，2015（16）.

[4]林素珍.芻議無線通信技術(shù)在單片機(jī)通信中的運(yùn)用[J].中國(guó)新通信，2017，19（5）：51.

收稿日期：2018-8-1

作者簡(jiǎn)介：王智迪（1984-），男，工程師，本科，主要從事通信工作。