1、PAGE 單工無線呼叫系統(tǒng)設(shè)計 摘 要本文簡要介紹了一種簡單的單工無線呼叫系統(tǒng)。系統(tǒng)采用315MHz高頻載波信號，發(fā)射部分采用315MHz晶振作為射頻電路，接收部分采用超再生接收電路，采用ASK調(diào)制方式調(diào)制信號，利用PT2262進行帶8位地址編碼器進行編碼，采用對應(yīng)的PT2272-M4帶鎖存的解碼電路。數(shù)據(jù)顯示控制部分采用AT89S52進行控制。關(guān)鍵詞：AT89S52；射頻信號源；調(diào)制；ASK；ABSTRACTThis paper describes a simple, single working wireless call system. System uses a 315MHz high

2、-frequency carrier signal, transmitting part of the 315MHz crystal oscillator used as the RF circuit, the receiving part is super-regenerative receiver circuit, using ASK modulation signal modulation, the use of the PT2262 encoder with 8-bit address is encoded, using the corresponding PT2272-M4 deco

3、ding circuit with a latch. AT89S52 data control part to control.Keywords: AT89S52; RF Signal Source; direct digital frequency synthesis; ASK;目 錄 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc29 1.1引言 PAGEREF _Toc29 1 HYPERLINK l _Toc2195 1.2 課題研究背景及意義 PAGEREF _Toc2195 1 HYPERLINK l _Toc15333 1.3 課題研究的任務(wù)要求 PAGEREF

4、 _Toc15333 2 HYPERLINK l _Toc8386 第二章 系統(tǒng)設(shè)計 PAGEREF _Toc8386 3 HYPERLINK l _Toc1761 2.1 系統(tǒng)總體設(shè)計方案 PAGEREF _Toc1761 3 HYPERLINK l _Toc8907 PAGEREF _Toc8907 3 HYPERLINK l _Toc32490 PAGEREF _Toc32490 4 HYPERLINK l _Toc19179 2.1總體方案設(shè)計 PAGEREF _Toc19179 4 HYPERLINK l _Toc13821 PAGEREF _Toc13821 4 HYPERLINK

5、 l _Toc30456 PAGEREF _Toc30456 4 HYPERLINK l _Toc7971 PAGEREF _Toc7971 5 HYPERLINK l _Toc20538 第三章 單元硬件電路設(shè)計 PAGEREF _Toc20538 6 HYPERLINK l _Toc16227 3.1各功能模塊設(shè)計 PAGEREF _Toc16227 6 HYPERLINK l _Toc11532 PAGEREF _Toc11532 6 HYPERLINK l _Toc11087 PAGEREF _Toc11087 9 HYPERLINK l _Toc12481 PAGEREF _Toc1

6、2481 12 HYPERLINK l _Toc24043 PAGEREF _Toc24043 16 HYPERLINK l _Toc9046 第四章 軟件設(shè)計 PAGEREF _Toc9046 17 HYPERLINK l _Toc7182 第五章 系統(tǒng)調(diào)試 PAGEREF _Toc7182 18 HYPERLINK l _Toc2031 參考文獻 PAGEREF _Toc2031 21 HYPERLINK l _Toc28510 附錄一： PAGEREF _Toc28510 22 HYPERLINK l _Toc28744 附錄二： PAGEREF _Toc28744 24畢業(yè)設(shè)計（論文）

7、第一章 緒 論1.1引言20世紀信息通信產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展，信息技術(shù)逐步滲透到人們工作和生活的各個方面，人類社會進入了一個知識經(jīng)濟時代，衛(wèi)星通信技術(shù)、計算機技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)已成為信息社會的基本技術(shù)，在各行各業(yè)中得到了廣泛而深入的應(yīng)用，這些技術(shù)的應(yīng)用有利于提高遠程管理，降低野外運營成本。無線通信系統(tǒng)更是以其獨有的優(yōu)勢受到青睞，擁有前所未有的美好前景。在通信系統(tǒng)中，即將完全取代有線通信系統(tǒng)占據(jù)市場。在國民經(jīng)濟和社會管理中，一些控制系統(tǒng)更是應(yīng)用無線通信系統(tǒng)而顯得更方便、更強大。單工無線呼叫系統(tǒng)就是一個很好的無線通信在經(jīng)濟社會中應(yīng)用的實例。為了提高遠程管理的效率，本文設(shè)計了一款單工無線呼叫系統(tǒng)，用于指示接收

8、端更有效快捷地工作。本章就簡要介紹了單工無線呼叫系統(tǒng)的研究背景和應(yīng)用價值。1.2 課題研究背景及意義人類歷史記載了人類生活、工作、學習、娛樂等多方面所發(fā)生的進步與變化，而其中許多進步要歸功于信息通信技術(shù)方面的革命。作為社會發(fā)展的積極推動力，信息通信技術(shù)已滲透到了全球的各個角落，促進了全人類經(jīng)濟與文化的不斷發(fā)展。互聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)了不同國家、不同地區(qū)間人們的“親密接觸”；移動和寬帶技術(shù)讓人類感受到了豐富多彩的通信體驗；新的信息服務(wù)和電子商務(wù)改變了人類原有的消費模式等，這一切都顯示了整個信息通信技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的勃勃生機。通信就是傳遞信息，從這個意義上來說，通信在遠古時代就已經(jīng)存在。人之間的對話是通信，用手勢

9、表達情緒也可算是通信。后來，用烽火傳遞戰(zhàn)事情況是通信，快馬與驛站傳送文件當然也是通信。現(xiàn)代的通信一般是指電信，國際上稱為遠程通信(telecommunication)。自從1837年，莫爾斯(S. Morse)完善了電報系統(tǒng)，電信和遠程通信就在世界上開始慢慢發(fā)展了。20世紀信息通信產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展，在人類歷史上寫下了光輝的一章： 1900年波羅的海的一群遇難漁民，通過無線電呼叫而得救，移動通信第一次在海上證明了它對人類的價值； 1903年底萊特駕駛自己的飛行器飛上了藍天，開創(chuàng)了航空交通新領(lǐng)域，1946年世界上第一架計算機誕生，開創(chuàng)了信息經(jīng)濟時代和擴展人類腦力的里程碑；1969年世界上第一個采用存儲

10、轉(zhuǎn)發(fā)的分組交換計算機網(wǎng)絡(luò)ARPANET開通，為因特網(wǎng)的高速發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。這些激動人心的偉大發(fā)明給人類社會的發(fā)展帶來了巨大的利益。信息化社會需要高速傳輸信息，為高速存取、處理、加工并利用信息提供高速公路；把聲音、數(shù)據(jù)和圖像的傳輸逐步融為一體多媒體；把信息從單向傳輸變?yōu)殡p向甚至多向的交流交互式；把現(xiàn)有分離的電信網(wǎng)、計算機網(wǎng)和有線電視網(wǎng)在更高的層次上加以綜合，形成新一代統(tǒng)一的信息網(wǎng)，作為工業(yè)、商業(yè)、金融、教育、科研、衛(wèi)生、文娛和國防等等領(lǐng)域信息服務(wù)的載體。進入21世紀，隨著通信技術(shù)的快速發(fā)展，無線通信技術(shù)越來越占據(jù)重要的位置。大多數(shù)情況下，人們對通信運用的時間、地點、容量需求無法預(yù)知，而無線電通信

11、不受時空限制的優(yōu)點能夠采取靈活多樣的手段和方法，確保通信聯(lián)絡(luò)綜合高效，語音、數(shù)據(jù)、圖像的綜合傳輸暢通無阻，隨著近年來國內(nèi)各個經(jīng)濟領(lǐng)域和國際經(jīng)濟的來往，無線通信技術(shù)不受時空限制方法為其打開方便之門，尤其通信與網(wǎng)絡(luò)的連接，通信技術(shù)踏上新的臺階；無線通信技術(shù)傳輸數(shù)字化、功能多樣化、設(shè)備小型化、智能化及系統(tǒng)大容量化決定了其具備高度的機動性和可用性，尤其在軍事構(gòu)建地域通信網(wǎng)方面起到很大的作用；無線通信比起有線通信的一個卓越優(yōu)點在抵抗水淹、臺風、地震等方面有較大的可靠性，一般情況下除非信號干擾都能保持通信的暢通，這也是無線架輸?shù)淖畲筇攸c。正是因為這些優(yōu)良的特點，無線通信技術(shù)受到越來越多的青睞。1.3 課題

12、研究的任務(wù)要求設(shè)計一個單工無線呼叫系統(tǒng)；接收頻率范圍：315MHZ；最大頻偏：10KHz；具有自動選臺功能；發(fā)揮部分：具有短信功能；以實物形式提交。第二章 系統(tǒng)設(shè)計2.1 系統(tǒng)總體設(shè)計方案基于上面所介紹的呼叫系統(tǒng)廣泛的應(yīng)用及其優(yōu)點，本課題就是制作一個基于單片機的單工無線呼叫系統(tǒng)，從數(shù)據(jù)發(fā)射模塊發(fā)射數(shù)據(jù)實現(xiàn)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的傳輸，數(shù)據(jù)發(fā)射模塊對接受模塊發(fā)射數(shù)據(jù)命令。單工無線呼叫系統(tǒng)屬于一種無線通信系統(tǒng)，其最基本的構(gòu)成部分應(yīng)具備通信系統(tǒng)的特點。通常把實現(xiàn)信息傳輸?shù)南到y(tǒng)稱為通信系統(tǒng)，本設(shè)計涉及的內(nèi)容主要有發(fā)射接收電路、地址編碼與解碼、聲光報警和動態(tài)顯示。 設(shè)計思路 發(fā)射部分如圖11所示：按鈕PT2262編碼

13、高頻發(fā)射模塊圖2.1 發(fā)射部分框圖 每個按鍵代表一個命令，通過地址編碼對每個開關(guān)進行編碼，然后經(jīng)過發(fā)射集成電路進行發(fā)射。在發(fā)射部分，系統(tǒng)利用撥碼開關(guān)來控制地址位和數(shù)據(jù)位（二進制）信息的設(shè)置，再通過編碼電路進行編碼和并串轉(zhuǎn)換把地址位和數(shù)據(jù)位信息變換成一串脈沖信號，最后由無線發(fā)射電路發(fā)射出去。在接收部分，由撥碼開關(guān)控制解碼電路的地址位，從天線中接收到的脈沖信號會直接進入解碼電路，解碼電路會先把接收到的脈沖信號中的地址位與本地的地址位進行比較，如果地址位比較正確，就會把接收到數(shù)據(jù)信息傳送給由單片機，單片機電路則會根據(jù)接收到的數(shù)據(jù)進行一系列動作：把數(shù)據(jù)用數(shù)碼管顯示出來。如果在地址位的比較中出現(xiàn)誤差，解

14、碼電路不會送出任何信息，單片機電路也不會有任何響應(yīng)。先是一個與發(fā)射部分配對的接收集成電路，它把接收到的信號傳輸給譯碼器，譯碼器再把信息傳遞給單片機系統(tǒng)，通過對單片機控制不同的信號所顯示不同的數(shù)字。接收控制部分如圖2.2所示：接收模塊LED顯示8952單片機系統(tǒng)PT2272編碼報警圖2.2 接收控制框圖 方案論證與比較方案一：采用二進制振幅鍵控（ASK）調(diào)制與解調(diào)法。ASK有乘法器實現(xiàn)法和鍵控法兩種實現(xiàn)方法，乘法器實現(xiàn)法的原理方框圖如圖所示，其數(shù)字信號與載頻為fcuASK(t)信號經(jīng)過帶通濾波器抑制來自信道的帶外干擾，相乘器進行頻譜反相搬移，以恢復(fù)基帶信號。低通濾波器用來抑制相乘器產(chǎn)生的高次諧波

15、干擾，解調(diào)的相干載波用2cos2fct。圖2.3 ASK調(diào)制器框圖圖2.4 ASK同步解調(diào)方框圖方案二：采用微控制器和PT2262/2272組成的編碼/解碼電路。PT2262/2272是一對CMOS工藝制造的低功耗低價位帶地址、數(shù)據(jù)編碼/解碼功能，PT2262的數(shù)據(jù)位后，再調(diào)制發(fā)射出去；接收端，把接收到的信號進行解調(diào)放大后，送至PT2272，解碼后在數(shù)據(jù)位產(chǎn)生對應(yīng)的數(shù)據(jù)，通過微控制器進行短信解碼后在顯示所發(fā)送的內(nèi)容。圖2.5 采用PT2262編碼電路的發(fā)射原理框圖圖2.6 采用2272解碼電路的接收原理框圖方案選擇：上述兩種方案都可以發(fā)送并且接收數(shù)字信號，但它們的原理不同，方案一是采用數(shù)字調(diào)制

16、；方案二采用常用的PT2262/2272編碼/解碼電路，可靠性高，且與系統(tǒng)兼容；綜上所述，本設(shè)計采用方案二。2.1總體方案設(shè)計基于傳統(tǒng)的室內(nèi)呼叫系統(tǒng)多是有線的，存在著布線繁瑣，安裝麻煩等問題，特別是在用戶較多的情況下，這種問題更加突出。而無線呼叫系統(tǒng)是專門為醫(yī)院、旅館、學校、生活小區(qū)等場所而開發(fā)的一種無線裝置。它是由單片機、編解碼芯片、報警器等器件組成的適用于中短距離通信的無線呼叫系統(tǒng)。按照用戶的多少它可以分為單用戶和多用戶模式。單用戶也稱為點對點式，它的特點是結(jié)構(gòu)簡單，體積小，便于隨身攜帶，多用于兩人之間的通信和定位。而多用戶又稱為點對多式，它可以根據(jù)用戶的多少而設(shè)計不同的路數(shù)，也可以很方便

17、地進行擴展，它的特點是可以多用戶使用，功能齊全。這套系統(tǒng)設(shè)計，在接收部分可以根據(jù)接收到信息進行顯示和報警。無線呼叫系統(tǒng)由數(shù)據(jù)發(fā)送，數(shù)據(jù)接收兩部分組成。 無線呼叫數(shù)據(jù)發(fā)送部分（呼叫部分）可以由用戶自行設(shè)定編碼地址，每個發(fā)射器具有可編碼的唯一地址。將發(fā)射器放在方便使用的地方，用戶通過按鍵系統(tǒng)就能夠?qū)⑾鄳?yīng)的指令發(fā)給接收控制部分，然后單片機控制部分會實時地顯示指令和進行警報。 呼叫數(shù)據(jù)顯示接收裝置主要用于呼叫提示和數(shù)據(jù)顯示，當被呼叫時，除可以發(fā)出提示音外，可實時顯示信息。由于采用了特定的編碼方式，控制端就可以接收到的呼叫請求。 地址編碼由于用的是PT2262編碼器，發(fā)射器的碼字有兩部分組成，第一部分為

18、設(shè)備碼，它唯一對應(yīng)一個接收裝置；第二部分是床位號編碼，M4的編碼器最多可編碼16個床位，為了實現(xiàn)多發(fā)一收功能，所以發(fā)射器一定要和解碼器用同一個設(shè)備碼。第三章 單元硬件電路設(shè)計3.1各功能模塊設(shè)計 數(shù)據(jù)發(fā)送（呼叫）數(shù)據(jù)發(fā)送部分電路如圖3.1所示，圖3.1 數(shù)據(jù)發(fā)送電路數(shù)據(jù)編碼采用編碼芯片PT2262實現(xiàn)，PT2262是編碼芯片,PT2262它是由臺灣普城公司生產(chǎn)的一種CMOS工藝制造的低功耗低價位的通用編解碼電路，芯片內(nèi)部帶有振蕩器、系統(tǒng)內(nèi)部包含載波振蕩、定時器、地址解碼器、編碼脈沖發(fā)生器和控制邏輯電路,外圍電路簡單,使用方便。圖3.2 PT2262芯片引腳圖3.3 PT2262內(nèi)部邏輯框圖 圖

19、3.2 為PT22622芯片引腳排列圖，圖3.3 為內(nèi)部邏輯框圖。各引腳功能為:A0 A5地址輸入端,可編制成3種狀態(tài)(“1”、“0”和開路)。A6D0-A11D5為地址或數(shù)據(jù)輸入端,取決于接收端的譯碼器。既可作為地址,又可作為數(shù)據(jù)輸入。作地址輸入時,可編成“1”、“0”和開路3種狀態(tài);作數(shù)據(jù)輸入時,可編成“1”和“0”兩種狀態(tài)。最大編碼容量為312=53141種。TE端為發(fā)射使能端,低電平有效。OSC1 、OSC2外接振蕩電阻器,決定電路時鐘頻率。外接電阻可以產(chǎn)生震蕩。外接震蕩電阻典型值為3.3M，在具體運用中，可根據(jù)需要進行適當調(diào)整，阻值越大，震蕩頻率越低，編碼的寬度越大，發(fā)射一幀的時間越

20、長。DOUT為數(shù)據(jù)輸出端。由各地址、數(shù)據(jù)的不同狀態(tài)而決定的各位編碼由此腳串行輸出。而對發(fā)射模塊發(fā)送電路由石英晶振X1，電感L1,電阻R1，電容C2及三極管Q1組成頻率為315MHz超高頻發(fā)射電路，通過環(huán)形天線向空中發(fā)射。其中電容C2選用2PF，電阻R1選用47K,電感選用30.5751nH。天線采用直徑為1.5mm的漆包線，天線尺寸為24mm(長)X9mm(高), 三極管Q1選用3DK 2A 91.8J的高頻發(fā)射管。數(shù)據(jù)發(fā)射模塊的工作頻率為315M，采用聲表諧振器SAW穩(wěn)頻，頻率穩(wěn)定度極高，當環(huán)境溫度在2585度之間變化時，頻飄僅為3ppm/度。特別適合多發(fā)一收無線遙控及數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)。聲表諧振

21、器的頻率穩(wěn)定度僅次于晶體，而一般的LC振蕩器頻率穩(wěn)定度及一致性較差，即使采用高品質(zhì)微調(diào)電容，溫差變化及振動也很難保證已調(diào)好的頻點不會發(fā)生偏移。數(shù)據(jù)模塊采用ASK方式調(diào)制，以降低功耗，當數(shù)據(jù)信號停止時發(fā)射電流降為零，數(shù)據(jù)信號與DF發(fā)射模塊輸入端可以用電阻或者直接連接而不能用電容耦合，否則DF發(fā)射模塊將不能正常工作。數(shù)據(jù)電平應(yīng)接近DF數(shù)據(jù)模塊的實際工作電壓，以獲得較高的調(diào)制效果。數(shù)據(jù)模塊具有較寬的工作電壓范圍312V，當電壓變化時發(fā)射頻率基本不變,和發(fā)射模塊配套的接收模塊無需任何調(diào)整就能穩(wěn)定地接收。當發(fā)射電壓為3V時，空曠地傳輸距離約2050米，發(fā)射功率較小，當電壓5V時約100200米，當電壓9

22、V時約300500米，當發(fā)射電壓為12V時，為最佳工作電壓，具有較好的發(fā)射效果，發(fā)射電流約60毫安，空曠地傳輸距離700800米，發(fā)射功率約500毫瓦。當電壓大于l2V時功耗增大，有效發(fā)射功率不再明顯提高。 數(shù)據(jù)接收解碼模塊數(shù)據(jù)接收模塊原理圖如圖3.4所示。圖3.4 數(shù)據(jù)接收電路接收模塊為超再生接收方式，它內(nèi)含放大整形及解碼電路，使用極為方便。采用高精度帶骨架的銅芯電感將頻率調(diào)整到315M后封固，這與采用可調(diào)電容調(diào)整接收頻率的電路相比，溫度、濕 度穩(wěn)定性及抗機械振動性能都有極大改善。可調(diào)電容調(diào)整精度較低，只有3/4圈的調(diào)整范圍，而可調(diào)電感可以做到多圈調(diào)整。可調(diào)電容調(diào)整完畢后無法封固，因為無論導(dǎo)

23、體還是絕緣體，各種介質(zhì)的靠近或侵入都會使電容的容量發(fā)生變化，進而影響接收頻率。另外未經(jīng)封固的可調(diào)電容在受到振動時定片和動片之間發(fā)生位移；溫度變化時熱脹冷縮會使定片和動片間距離改變；濕度變化因介質(zhì)變化改變?nèi)萘浚婚L期工作在潮濕環(huán)境中還會因定片和動片的氧化改變?nèi)萘浚@些都會嚴重影響接收頻率的穩(wěn)定性，而采用可調(diào)電感就可解決這些問題，因為電感可以在調(diào)整完畢后進行封固，絕緣體封固劑不會使電感量發(fā)生變化，而且由于采用貼片工藝，所以即使強烈震動也不必擔心接收頻點漂移，接收電路的接收帶寬約500KHz，產(chǎn)品出廠時已經(jīng)將中心頻率調(diào)整在315MHz，接收芯片上的微調(diào)電感約有5MHz頻率的可調(diào)范圍，使用時不要輕易變動

24、，以免影響性能。圖3.5 帶2272解碼接收板原理圖解碼芯片采用與PT2262配對的PT2272，解碼電路PT2272引腳圖3.6：圖3.6 PT2272引腳排列名稱管腳說 明A0-A111-8、10-13地址管腳,用于進行地址編碼,可置為“0”,“1”,“f”(懸空),必須與2262一致,否則不解碼D0-D57-8、10-13地址或數(shù)據(jù)管腳,當作為數(shù)據(jù)管腳時,只有在地址碼與2262一致,數(shù)據(jù)管腳才能輸出與2262數(shù)據(jù)端對應(yīng)的高電平,否則輸出為低電平,鎖存型只有在接收到下一數(shù)據(jù)才能轉(zhuǎn)換Vcc18電源正端（）Vss9電源負端（）DIN14數(shù)據(jù)信號輸入端，來自接收模塊輸出端OSC116振蕩電阻輸入

25、端，與OSC2所接電阻決定振蕩頻率；OSC215振蕩電阻振蕩器輸出端；VT17解碼有效確認 輸出端（常低）解碼有效變成高電平（瞬態(tài)）表3.1 PT2272各引腳功能PT2272解碼芯片有不同的后綴，表示不同的功能，有L4/M4/L6/M6之分，其中L表示鎖存輸出，數(shù)據(jù)只要成功接收就能一直保持對應(yīng)的電平狀態(tài)，直到下次遙控數(shù)據(jù)發(fā)生變化時改變。M表示非鎖存輸出，數(shù)據(jù)腳輸出的電平是瞬時的而且和發(fā)射端是否發(fā)射相對應(yīng)，可以用于類似點動的控制。后綴的6和4表示有幾路并行的控制通道，當采用4路并行數(shù)據(jù)時 （PT2272-M4），對應(yīng)的地址編碼應(yīng)該是8位，如果采用6路的并行數(shù)據(jù)時(PT2272-M6)，對應(yīng)的地

26、址編碼應(yīng)該是6位。PT2262/2272芯片的地址編碼設(shè)定和修改：在通常使用中，我們一般采用8位地址碼和4位數(shù)據(jù)碼，這時編碼電路PT2262和解碼PT2272的第18腳為地址設(shè)定腳，有三種狀態(tài)可供選擇：懸空、接正電源、接地三種狀態(tài)，3的8次方為6561，所以地址編碼不重復(fù)度為6561組，只有發(fā)射端PT2262和接收端PT2272的地址編碼完全相同，才能配對使用，遙控模塊的生產(chǎn)廠家為了便于生產(chǎn)管理，出廠時遙控模塊的PT2262和PT2272的八位地址編碼端全部懸空，這樣用戶可以很方便選擇各種編碼狀態(tài)，用戶如果想改變地址編碼，只要將PT2262和PT2272的18腳設(shè)置相同即可，例如將發(fā)射機的PT

27、2262的第1腳接地第5腳接正電源，其它引腳懸空，那么接收機的PT2272只要也第1腳接地第5腳接正電源，其它引腳懸空就能實現(xiàn)配對接收。當兩者地址編碼完全一致時，接收機對應(yīng)的D1D4端輸出約4V互鎖高電平控制信號，同時VT端也輸出解碼有效高電平信號。用戶可將這些信號加一級放大，便可驅(qū)動繼電器、功率三極管等進行負載遙控開關(guān)操縱。 控制電路顯示控制電路原理圖如圖3-7所示。圖3.7 單片機控制電路系統(tǒng)采用AT89S52單片機對接收到的數(shù)據(jù)進行處理，將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為可顯示的數(shù)碼管數(shù)據(jù)顯示處理，并且對信號進行警報提示。圖3.8 AT89S52引腳排列AT89S52是一種低功耗.、高性能CMOS8位微控制器

28、，具有8K在系統(tǒng)可編程Flash 存儲器。使用Atmel公司高密度非易失性存儲器技術(shù)制造，與工業(yè)80C51產(chǎn)品指令和引腳完全兼容。片上Flash允許程序存儲器在系統(tǒng)可編程，亦適于常規(guī)編程器。在單芯片上，擁有靈巧的8位CPU和在系統(tǒng)可編程Flash，使AT89S52為眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高靈活、超有效的解決方案。AT89S52具有以下標準功能：8k字節(jié)Flash，256字節(jié)RAM，32位I/O口線，看門狗定時器，2個數(shù)據(jù)指針，三個16位定時器/計數(shù)器，一個6向量2級中斷結(jié)構(gòu)，全雙工串行口，片內(nèi)晶振及時鐘電路。另外，AT89S52 可降至0Hz 靜態(tài)邏輯操作，支持2種軟件可選擇節(jié)電模式。空閑

29、模式下，CPU停止工作，允許RAM、定時器/計數(shù)器、串口、中斷繼續(xù)工作。掉電保護方式下，RAM內(nèi)容被保存，振蕩器被凍結(jié)，單片機一切工作停止，直到下一個中斷或硬件復(fù)位為止。引腳結(jié)構(gòu)如圖25所示，方框圖如圖26所示：圖3.9 AT89S52內(nèi)部邏輯框圖VCC: 電源GND: 地P0口：P0口是一個8位漏極開路的雙向I/O口。作為輸出口，每位能驅(qū)動8個TTL邏輯電平。對P0端口寫“1”時，引腳用作高阻抗輸入。當訪問外部程序和數(shù)據(jù)存儲器時，P0口也被作為低8位地址/數(shù)據(jù)復(fù)用。在這種模式下，P0具有內(nèi)部上拉電阻。在flash編程時，P0口也用來接收指令字節(jié)；在程序校驗時，輸出指令字節(jié)。程序校驗時，需要外

30、部上拉電阻。P1口：P1口是一個具有內(nèi)部上拉電阻的8 位雙向I/O口，p1輸出緩沖器能驅(qū)動4個TTL 邏輯電平。對P1端口寫“1”時，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時可以作為輸入口使用。作為輸入使用時，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因，將輸出電流（IIL）。此外，P1.0和P1.2分別作定時器/計數(shù)器2的外部計數(shù)輸入（P1.0/T2）和時器/計數(shù)器2的觸發(fā)輸入（P1.1/T2EX），具體如下表所示。在flash編程和校驗時，P1口接收低8位地址字節(jié)。引腳號 第二功能P1.0 T2 （定時器/計數(shù)器T2的外部計數(shù)輸入），時鐘輸出P1.1 T2EX （定時器/計數(shù)器T2的捕捉/重載觸發(fā)信號和方向控制

31、）P1.5 MOSI （在系統(tǒng)編程用）P1.6 MISO （在系統(tǒng)編程用）P1.7 SCK （在系統(tǒng)編程用）P2口：P2口是一個具有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P2 輸出緩沖器能驅(qū)動4個TTL 邏輯電平。對P2端口寫“1”時，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時可以作為輸入口使用。作為輸入使用時，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因，將輸出電流（IIL）。在訪問外部程序存儲器或用16位地址讀取外部數(shù)據(jù)存儲器（例如執(zhí)行MOVX DPTR）時，P2口送出高八位地址。在這種應(yīng)用中，P2口使用很強的內(nèi)部上拉發(fā)送1。在使用8位地址（如MOVX RI）訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時，P2口輸出P2鎖存器的內(nèi)容。在flas

32、h編程和校驗時，P2口也接收高8位地址字節(jié)和一些控制信號。P3口：P3口是一個具有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，p2 輸出緩沖器能驅(qū)動4個TTL邏輯電平。對P3 端口寫“1”時，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時可以作為輸入口使用。作為輸入使用時，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因，將輸出電流（IIL）。P3口亦作為AT89S52特殊功能（第二功能）使用，如表21所示。在flash編程和校驗時，P3口也接收一些控制信號。表3.2 AT89S52引腳功能RST:復(fù)位輸入。晶振工作時，RST腳持續(xù)2個機器周期高電平將使單片機復(fù)位。看門狗計時完成后，RST 腳輸出9個晶振周期的高電平。特殊寄存器AUXR

33、(地址8EH)上的DISRTO位可以使此功能無效。DISRTO默認狀態(tài)下，復(fù)位高電平有效。ALE/PROG：地址鎖存控制.0信號（ALE）是訪問外部程序存儲器時，鎖存低8位地址的輸出脈沖。在flash編程時，此引腳（PROG）也用作編程輸入脈沖。在一般情況下，ALE以晶振六分之一的固定頻率輸出脈沖，可用來作為外部定時器或時鐘使用。然而，特別強調(diào)，在每次訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時，ALE脈沖將會跳過。如果需要，通過將地址為8EH的SFR的第0位置“1”，ALE操作將無效。這一位置 “1”，ALE僅在執(zhí)行MOVX或MOVC指令時有效。否則，ALE將被微弱拉高。這個ALE使能標志位（地址為8EH的SFR的

34、第0位）的設(shè)置對微控制器處于外部執(zhí)行模式下無效。PSEN:外部程序存儲器選通信號（PSEN）是外部程序存儲器選通信號。當AT89S52從外部程序存儲器執(zhí)行外部代碼時，PSEN在每個機器周期被激活兩次，而在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時，PSEN將不被激活。EA/VPP:訪問外部程序存儲器控制信號。為使能從0000H到FFFFH的外部程序存儲器讀取指令，EA必須接GND。為了執(zhí)行內(nèi)部程序指令，EA應(yīng)該接VCC。在flash編程期間，EA也接收12伏VPP電壓。XTAL1:振蕩器反相放大器和內(nèi)部時鐘發(fā)生電路的輸入端。XTAL2:振蕩器反相放大器的輸出端。顯示警報電路顯示警報電路如圖3-10所示。圖3-10

35、警報顯示電路顯示電路有單片機的P0、P2口控制，信號通過PT2272送入單片機的P1口，通過P0口來段控，P2口來位控，從而達到多信號處理和對LED顯示電路的控制。P3.6控制蜂鳴器，當有信號進來時候，P3.6產(chǎn)生一個低電平，使得三極管導(dǎo)通，蜂鳴器進行警報。第四章 軟件設(shè)計系統(tǒng)利用寫入AT89C52中的程序，可以使單片機從P1 口接收來自解碼電路的數(shù)據(jù)，然后再根據(jù)來源于哪個中斷口進行一系列的操作，最后通過P0口和P2口對接收的數(shù)據(jù)進行顯示。流程圖如圖2-10：圖4.1 軟件流程圖 第五章 系統(tǒng)調(diào)試實驗表明，發(fā)射模塊輸入編碼脈沖高電平脈沖寬度在0.081 ms時發(fā)射效果好，大于1ms后效果開始下

36、降；當電平區(qū)大于10ms，接收到的數(shù)據(jù)第一位極易被干擾（即零電平干擾）而引起不解碼。在使用通用編碼器情況下，可調(diào)震蕩電阻使每組碼中間的低電平區(qū)小于10ms。對接收模塊由于輸出為高電平脈沖信號，不是直流電平，因此不能用三態(tài)表測試，調(diào)試時可用一只發(fā)光管（串聯(lián)一支3K限流電阻）監(jiān)測接收輸出狀態(tài)或直接用壓電式蜂鳴器監(jiān)聽接收模塊的輸出狀態(tài)。因該注意下地線布局，以免單片機晶體干擾接收模塊。接收模塊最低工作電壓為3V，低于3V時靈敏度下降，收發(fā)距離變近。調(diào)試時也可在接收模塊接通電源的情況下，用示波器AC50mV/1mS檔測試3腳波形，正常情況下應(yīng)能看到一條約50mV (最大雜波100 mV)的噪聲帶，表明接

37、收模塊處于正常接收狀態(tài)。接通發(fā)射電源，收發(fā)離開2米，應(yīng)能看到輸出碼信號，幅度與距離及發(fā)射功率有關(guān)。信號幅度只要大于200 mV，第4腳即可輸出整形后的碼脈沖，PT2272因解碼輸出高電平。如果第三腳無噪聲帶應(yīng)檢查電壓及電流是否正常，過長的臨時接線會引入分布參數(shù)使LC震蕩器停振。如果信號正常而不解碼，因該仔細檢查編解碼器地址碼是否一致，碼脈沖中間是否有干擾及寬窄脈沖比是否正確，震蕩電阻是否匹配。系統(tǒng)測試表明，該呼叫系統(tǒng)，在開闊地可以達到50M，在非開闊地有效收發(fā)距離大于10M，且抗干擾性能良好。剛接觸到這個課題的時候，覺得不是很復(fù)雜，想想也就編碼、解碼、發(fā)射、接收。而且編碼器、解碼器、發(fā)射模塊、

38、接收模塊都是配對的，做起來也不怎么會出錯，但是后來真正做起來的時候，調(diào)試就麻煩了。剛開始用共陰的數(shù)碼管，接了太大的電阻，用5V的電壓，數(shù)碼管亮不起來，但要加大電壓，又會引起解碼芯片和接收模塊不能正常工作，最后把數(shù)碼管改成共陽的，那樣容易觸發(fā)。一開始沒有很好的了解PT2262、PT2272兩塊芯片的性能和技術(shù)指標，還鬧了笑話，我用8位的地址碼去編碼，一直實現(xiàn)不了，最后去查了很多資料后發(fā)現(xiàn)，原來我出發(fā)點就錯了。經(jīng)過糾正編碼、解碼這塊基本可以實現(xiàn)。現(xiàn)在的重點是發(fā)射接受模塊了，一開始自己在摸索發(fā)射接受的震蕩電阻，發(fā)射部分有信號輸出，但是接收模塊始終接收不到任何信號，在測試腳也沒有任何反應(yīng)，后來去安陽新世紀電子研究所的網(wǎng)站查找一些關(guān)于發(fā)射接收的實際應(yīng)用電路和一些發(fā)射接收模塊的技術(shù)指標，在測試端測到了信號，而且解碼器也能正常解碼。通過多次改進，該電路能夠達到：1、采用數(shù)字編解碼技術(shù)，提高傳輸可靠性。2、電路采用低功耗器件，降低了系統(tǒng)的功耗。3、傳輸采用高頻無線收發(fā)芯片。4、報警。