無線數據傳輸系統的實現
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系統總體框圖及其原理
系統框圖如圖1所示，作為數據的雙向傳輸系統，每一方都必須具有數據的發送和接收功能，因此通信雙方的結構是等價的。它們都是由RS-232電平轉換電路、單片機電路、無線調制解調器和超短波電臺組成的。計算機發送數據時，首先由RS-232電平轉換電路將計算機串口發送數據的RS-232電平轉換為單片機所能接收的TTL電平，單片機接收到數據后，在單片機的控制下將數字信號送入無線調制解調器芯片進行調制，調制后的模擬信號送往超短波電臺的發送語音通道，并由超短波電臺發射出去。接收方的超短波電臺收到發射方的發射信號后，電臺內的鑒頻輸出端將輸出恢復后的模擬信號，此信號送到調制解調器芯片，解調出數字信號，將此信號送入單片機進行處理，在單片機的控制下，將收到的數字信號依次經RS-232電平轉換電路將TTL電平轉換為計算機串口所需的RS-232電平，并由計算機對收到的信號進行處理.
圖1 系統框圖
圖2 MSM6948原理框圖
圖3 硬件電路
圖4 控制板與電臺的連接
圖5 軟件流程圖
硬件電路設計
在硬件電路中，單片機是整個系統的核心，它決定了整個系統的總體結構和可升級能力。在本系統中，單片機采用ATMEL公司的AT90系列單片機AT90S8515。無線調制解調器采用OKI公司的MSM6948芯片，RS-232電平轉換電路采用MAX232。由于MAX232的應用已相當普遍，在此不再贅述。下面主要介紹AT90S8515及MSM6948的特性以及具體的電路實現方法。
AT90S8515的特點
ATMEL公司的90系列單片機是增強RISC內載FLASH的單片機，具有運行速度快、功耗低等特點。AT90S8515內含8K字節FLASH存儲器和512字節SRAM，在一般情況下無需擴展外部程序存儲器和數據存儲器。它還具有高保密性，程序存儲器FLASH具有多重密碼鎖死(LOCK)功能，絕不可能泄密。在對程序存儲器FLASH編程方面，可通過SPI串行接口或一般的編程器進行重新編程，因而可對用AT90S8515組成的系統進行在系統編程(ISP-In System Programming)，給新產品的開發、老產品升級和維護帶來極大的方便。
MSM6848的特點及工作原理
MSM6948采用MSK調制方式、單5V供電、片內開關電容濾波、低功耗CMOS技術，具有內部晶振電路、傳輸速度為1200bps，原理框圖如圖2所示。
在MSM6948中，X1、X2端需外接3.6864MHz的晶振，并在MCK端送出3.6864MHz的時鐘輸出，作為單片機的時鐘輸入。SD端為發送數據的輸入端，AO為經調制輸出的模擬信號。發送數據時，ST端輸出1200Hz的時鐘信號作為單片機發送數據時的同步信號，并將ST的上升沿采樣到的SD電平作為實際的發送數據送到MSK調制器。
AI端為接收到的模擬信號輸入端，RD端為解調后的數字信號輸出端，在輸出數字信號的同時，由RT端輸出同步信號，以供單片機在此同步信號的同步下接收解調后的數字信號。
硬件電路
AT90S8515與MSM6948的硬件電路如圖3所示。在本電路中，AT90S8515的MOSI、MISO、SCK、RESET端作為串行編程的編程端口；RXD和TXD作為與數字終端進行數據交換的接收、發送端，在此通過MAX232芯片與計算機的RS-232串口相連，以便與計算機進行數據交換。
在與電臺接口方面，MSM6948的AI和AO端可分別與電臺的鑒頻輸出和鑒頻輸入相連，完成模擬信號的接收和發送，同時單片機的PTT端控制電臺的無線發射。具體連接方式如圖4所示.
軟件設計
本軟件的主要任務是在單片機CPU的控制之下完成數據的正確傳輸，這包括PC機經標準RS-232接口與單片機進行數據互傳，以及單片機和MSM6948之間的數據交換。
PC機的數據和單片機的數據交換采用異步工作方式，它是利用單片機的串行接口與計算機之間在規定的協議下進行數據交換的，因此在編程時首先要對串行口進行初始化。
單片機和MSM6948之間的數據交換為同步工作方式。單片機在同步信號的控制下，逐位接收和發送數據，達到雙方的同步工作。程序流程圖如圖5所示.
結語
本文介紹的是通過現有電臺在計算機之間進行無線數據傳輸的實現方法。除此之外，如果將AT90S8515的串口與GPS接收板的數據端相連，便可組成GPS衛星定位系統及車輛調度系統；如果將AT90S8515的串口與數據采集系統的數據端相連，便可組成遠程無線采集及控制系統。因此本方案的應用非常廣泛，可廣泛地應用在出租、公安、運輸、水利等行業。■
參考文獻：
1． 宋建國．AVR單片機原理及應用．北京航空航天大學出版社，1998
2． 耿德根．AVR高速嵌入式單片機原理與應用，2000
3． MSM6948 Application note，1998
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