多機無線近距離通信系統電路設計—電路精選（33）

現代通信技術的迅速發展使得許多應用領域都采用無線的通信方式進行數據傳輸。編解碼芯片PT2262、PT2272組成的電路，由于具有體積小、功耗低、功能強、成本低等特點，廣泛應用于各類的無線遙控器、無線報警器以及玩具等其他小型電器裝置。但是，這種電路極少用在多個字節數據的通信方面，具有一定的局限性。本文主要介紹利用433 MHz高頻發射模塊和接收模塊來制作多機無線ASCII碼格式的短信通信。該通信方式是在433MHz高頻發射模塊和接收模塊的基礎上自己定義無線傳輸協議，實現任意兩機之間的多個字節數據通信。

電路原理

主機電路的設計

由于系統涉及的程序量比較大，所以要求Flash程序存儲器的存儲量不能太小;對發射和接收的短信進行存儲，要用到EEPROM數據存儲器模塊，EEPROM數據存儲器存儲的內容掉電時不會丟失;接收解碼需要脈寬的捕捉和比較功能，要用到捕捉/比較/脈寬調制CCP模塊;發射、接收以及時鐘均要用到獨立的定時器，所要求的定時器的個數不少于3個?；谠O計需要，采用Microchip公司的PICl6F877A芯片作為系統的主控制器。該電路主要由主控芯片、晶體振蕩電路和在線仿真接口組成，如圖1所示。設計中使用MCLR、RB6、RB7三個接口作為在線仿真接口。

圖1 主機電路

發射和接收電路的設計

采用433 MHz高頻發射和接收模塊。433 MHz的高頻發射電路在控制腳為高電平時起振并發射等幅高頻信號，當控制腳為低電平時停止振蕩。因此，可以用控制腳對高頻電路完成幅度鍵控（ASK調制），相當于調制度為100%的調幅。當接收模塊接收到433 MHz的等幅高頻信號時，信號腳就輸出高電平，否則輸出低電平。所以接收信號腳的高低電平變化會與發射控制腳的高低電平變化相對應。多個接收模塊可以同時接收到同一個發射模塊發射的信號，可以實現一機發送，多機同時接收。圖2所示電路是高頻433 MHz載波的發射和接收模塊。433 MHz的高頻發射電路在控制腳B5為高平時，三級管T1導通，T2射級接地起振并發射等幅高頻433 MHz的信號;當控制腳B5為低電平時，就停止振蕩。因此，可以用控制腳B5對高頻電路完成幅度鍵控（ASK調制），相當于調制度為100%的調幅。當接收模塊接收到433 MHz的等幅高頻信號時，信號腳就輸出高電平到C2口，若未收到433 MHz的等幅高頻信號則輸出低電平。所以接收信號腳的高低電平變化會與發射控制腳的高低電平變化相對應。

圖2 發射和接收模塊電路

液晶外圍控制電路的設計

采用諾基亞3310 LCD顯示模塊。該LCD為84×48點陣的液晶屏，一屏可顯示4×7個（12×12點陣）漢字，或6×14個（6×8點陣）英文、數字、標點符號等字符。該液晶顯示器輕薄短小、低功耗電量，常用于手機顯示。液晶外圍電路如圖3所示。

圖3 液晶外圍電路

本設計中，諾基亞33lO LCD用3 V的電壓供電。其中，1引腳是電源腳，6引腳接地線，2引腳為SCLK，3引腳為SDIN。4引腳為數據/地址選擇端，分別給4引腳高低電平，可以控制單片機對諾基亞3310 LCD寫數據或者寫命令。5引腳為使能端，低電平有效。8引腳為復位端，低電平有效。11引腳接背光燈電源的正級，12引腳接背光燈電源的控制級。9、 10引腳為諾基亞3310 LCD自帶的喇叭，此喇叭用單片機來控制的聲音效果并不理想，所以改用直流自帶振蕩蜂鳴器。為了避免蜂鳴器和背燈光工作時對液晶電源造成影響，蜂鳴器和背燈光由5 V的電源來供電，與液晶電源分開。

編者結語

本文闡述的設計方法集編碼和解碼技術、通信協議技術、抗干擾技術、編輯短信技術、液晶點陣顯示技術于一體。實現任意兩機之間可以互發70個ASCII碼字符的短信，可以像普通手機一樣編輯短信，機子可以由用戶命名以區別其他機子，實現一機對一機的通信，也可以用萬能名（“WDX”）實現一機對多機的通信?？梢源鎯σ粭l發送出去的短信，也可以存儲一條剛接收到的短信和舊的短信。整個系統人機交互界面友好，類似于普通手機系統，有操作提示，易于操作。本設計中采用分層的協議可以很容易地把無線通信模塊用其他性能更好的無線模塊替換。