基于ptr2000无线数据传输的设计与制作

基于ptr2000无线数据传输的设计与制作内容摘要：

向 I/O 口； ? 256x8bit 内部 RAM； ? 3 个 16位可编程定时 /计数器中断； ? 时钟频率 024MHz； ? 2 个串行中断，可编程 UART 串行通道； ? 2 个外部中断源，共 8 个中 断源； ? 2 个读写中断口线， 3 级加密位； ? 低功耗空闲和掉电模式， 软件 设置睡眠和唤醒功能； ? 有 PDIP、 PQFP、 TQFP 及 PLCC等几种封装形式，以适应不同产品的需求。 AT89C52 引脚图如图 33所示。 E A /V P31X119X218R E SE T9RD17WR16I N T 012I N T 113T014T115P 1 01P 1 12P 1 23P 1 34P 1 45P 1 56P 1 67P 1 78P 0 039P 0 138P 0 237P 0 336P 0 435P 0 534P 0 633P 0 732P 2 021P 2 122P 2 223P 2 324P 2 425P 2 526P 2 627P 2 728P S E N29A L E /P30T X D11R X D108 9C 52 图 33 AT89C52引脚图 AT89C52 引脚功能 （ 1）主电源引脚 电子信息工程系毕业论文 8 （ 2） VCC：电源端 （ 3） GND：接地端 XTAL1， XTAL2 （ 1） XTAL1：接外部晶体的一个引脚。 在单片机内部，它是片内振荡器的反向放大器的输入端。 （ 2） XTAL2：接外部晶体的另一个引脚。 在单片机内部，它是片内振荡器的反向放大器的输出端。 （ 3）与其他电源复用引脚： PSEN、 ALE/PROG、 EA/VPP 和 RST。 ① RST： 复位输入端。 当振荡器运行时，在该引脚上出现两个机器周期的高电平将使单片机复位。 ② EA/VPP：外部访问允许端。 要使 CPU 只访问外部存储器，则 EA 必须保持低电平。 当 EA 保持高电平， CPU 则执行内部程序存储器中的程序。 ③ ALE/PROG：当访问外部存储器时， ALE 的输出用与锁存地址的低位字节。 即使不访问外部存储器， ALE 端仍以不变的频率周期性地出现正脉冲信号。 ④ PSEN：程序存储允许输出是外部程序存储器的读选通信号。 单片机和 PTR2020 的接口电路 硬件设计 PTR2020 无线收发模块与单片机的连接中， PTR2020 模块的 DO 和 DI分别与 单片机的 RXD 和 TXD 连接。 利用单片机的 I/O 可以控制模块的发射控制、频道转 换和低功耗模式。 单片机可直接通过将 位置高电平或置低 电平而将无线收 发模块置于发射或接 收 状态。 接口电路如图 34所示。 E A /V P31X119X218R E S E T9RD17WR16I N T 012I N T 113T014T115P 10 /T1P 11 /T2P 123P 134P 145P 156P 167P 178P 0039P 0138P 0237P 0336P 0435P 0534P 0633P 0732P 2021P 2122P 2223P 2324P 2425P 2526P 2627P 2728P S E N29A L E /P30T X D11R X D10U189 C 5 2V C CG N DV C CC310 uFR510 KV C CC120 pFC220 pF DODIT X E NW112 M H zV C CCSDODIG N DP W RT X E NP T R 20 001234567G N D 图 34 PTR2020和单片机的接口电路 图 电路原理 和器件功能介绍 此处只列出和此设计相关的、关键部分的器件名称和相关的主要功能。 ? 89C52 单片机：主要完成待发数据的组织和处理，向 PTR2020 模块发送电子信息工程系毕业论文 9 数据接收计算机发送的数据。 ? PTR2020 无线数据模块：和单片机相连的 PTR2020 模块主要是将单片机的待传数据信号调制成射频信号，发送到计算机端的 PTR2020 模块；接收计算机端 PTR2020 模块发送的数 据信号，并解调成单片机能够识别的TTL信号。 ? 晶振：计算机与单片机的通信速率约定为 9600bit/s，为了获得精确的传输率，单片机选用 晶振。 地址分配和连接 与此设计相关的、关键部分单片机和 PTR2020 无线收发模块管脚的连接和相 关地址分配。 ? DO：连接单片机的 RXD脚和 PTR2020 的 DO 脚。 PTR2020 将接收到的数据信号解调后，输出到单片机中。 ? DI：连接单片机的 TXD 脚和 PTR2020 的 DI 脚。 单片机将待发数据传输到 PTR2020 模块，经过调制后， 发送到计算机端。 ? TXEN：连接单片机的 PTR2020模块的 TXEN脚。 通过单片机 脚的电平控制 PTR2020模块的发射接收控制， TXEN=1时模块为发射状态，TXEN=0 模块为接收状态。 ? CS： PTR2020 模块的频道选择， CS=0 选择工作频道 1，即 ；CS=1 选择工作频道 2，即。 在这个设计中，采用固定的收发频道，即将 CS 和 GND 连接，固定通信频道为频道 1。 ? PWR： PTR2020 模块节能控制。 PWR=1 正常工作状态， PWR=0 待机微功耗状态。 在此设计中，将 PTR2020 模块的 PWR 脚连到 VCC上，使 PTR2020模块固定工作在正常状态。 计算机和 PTR2020 的接口电路 硬件设计 PTR2020 与计算机串口的典型应用电路如图 35所示。 若直接将 PTR2020 与 计算机串口相连接，则可用 RTS控制 PTR2020无线收发模块的收 /发状态转换（ RTS 需经电平转换）。 电子信息工程系毕业论文 10 V C CC 1+C 1C 2+C 2T 1I NT 2I NR 1O U TR 2O U TG N DV+VT 1O U TT 2O U TR 1I NR 2I NM A X 2 0213451110129 81371462161580 31P T R 20 001234567V C CCSDODIG N DP W RT X E NR X DR T ST X DDOT X E NDIR X DR T ST X DV C CG N DV C CG N DG N DG N D G N DC80. 1uC50. 1uC60. 1uC70. 1uC40. 1u计算机串口162738495 图 35 PTR2020和计算机的接口电路图 功能介绍 在这里列出和此设计相关的、关键部分的器件和相关的主要功 能。 ? 计算机：主要完成待发数据的组织和处理，向 PTR2020 模块发送数据和接收单片机发送的数据。 ? PTR2020 无线数据模块：和计算机相连的 PTR2020 模块主要是将单片机的待传数据信号调制成射频信号，发送到单片机端的 PTR2020 模块；接收单片机端 PTR2020 模块发送的数据信号，并解调成计算机能够识别的TTL信号。 ? 数据传输率：计算机数据收发软件的通信速率约定为 9600 bit/s，在此设计中采用的是 VB 中的 MSCOMM 控件的属性来确定的。 ? MAX202： RS232 和 TTL 电平的转换芯片。 PTR2020 模块与计算机串口的连接中，由于 PTR2020 模块支持 TTL电平，计算机串口 RXD和 TXD 输出的信号需经电平转换后分别与 PTR2020 模块的 DO和 DI相连。 地址分配和连接 这里只列出和此设计相关的、关键部分的单片机管脚连接和相关地址分配。 主要是单片机和 8253 之间的连接和地址分配。 ? DO：连接 MAX202 的 T2IN 脚和 PTR2020 的 DO脚。 PTR2020 将接收到数据信号解调后，输出到 MAX202 的输入信号引脚中，进行 RS232 电平转换。 ? DI：连接 MAX202 的 R2OUT 脚和 PTR2020 的 DI脚。 MAX202 将待发数据经过 RS232 的转换后传输到 PTR2020 模块，经过调制后，发送到单片机端。 ? TXEN：连接 MAX202 的 R1OUT 脚和 PTR2020 模块的 TXEN 脚。 通过计算机串口的 RTS 信号控制。 TXEN=1 时模块为发射状态， TXEN=0 时模块为接电子信息工程系毕业论文 11 收状态。 ? CS： PTR2020 模块的频道选择， CS=0 选择工作频道 1，即 ；CS=1 选择工作频道 2，即。 在这个设计中，采用固定的收发频道，即将 CS 和 GND 连接，固定通信频道为 频道 1。 ? PWR： PTR2020 模块节能控制。 PWR=1 正常工作状态， PWR=0 待机微功耗状态。 在此设计中，将 PTR2020 模块的 PWR 脚连到 VCC上，使 PTR2020模块固定工作在正常状态。 ? RXD：连接 MAX202 的 T2OUT 脚和计算机串口的 RXD脚。 MAX202 将调制后的数据信号传输到计算机的串口接收端。 ? TXD： MAX202 的 R2IN 和计算机串口的 TXD 脚。 计算机将发送的 RS232 信号送到 MAX202，经过调制后，发送到 PTR2020 的发送端。 ? RTS：连接计算机串口中的 RTS 脚和 MAX202 中的 R1IN 脚，是计算机串口对无线收发模块收 发状态转换的控制，由于此设计中计算机采用的是 Visual Basic 开发环境，可通过设置 MSComm 控件的 RTSEnable 属性实现。 RTSEnable 属性设为 False 时，串口 RTS 输出高电平，电平转换后将 PTR2020 置为发射状态； RTSEnable 属性设为 True 时，串口 RTS输出低电平，电平转换后将 PTR2020 置为接收状态。 电子信息工程系毕业论文 12 第四章 软件总体 设计 单片机端程序 设计 无线数据传输的程序主要包括测控系统中使用的发送端程序和计算机接收 的接收端程序。 发送端程序主要包括对传感器数据的采集和发送，接收端程序 主要是对数据的接收和处理。 同时还需要二者之间的通信。 在编写发送端的程序时，首先要配合单片机控制外围器件，完成信号到数 据的转化；其次要合理的分配单片机的资源，安排各个中断的时序和对不同信号 的处理方式。 在这个测控系统中，需要处理控制信号、姿态信号和输出信号的 3 个外部中断。 此外，考虑到系统的响应速度快，控制指令周期短，在编 写程序时， 需要合理、准确地安排对外部器件存储器的读写时序以及单片机的中断。 具体的 流程如图 16 所示。 图 41 单片机端程序设计流程图 以下，通过测控程序中的单片机发送程序，了解图 16所示的无线数据发送 时的中断和串口数据传输的时序安排。 以下程序省略了相关变量，具体代码请参考后面 附录 中 的 源程序清单。 计算机端程序 设计 计算机的接收端程序主要是用来接收数据并处理。 主要工作就是实时接收数 据 并将其图形化。 在这个设计中以 Visual Basic 为编程语言，并利用 MSComm 控件实现。