PC机与单片机的无线通信

要点：本文重点介绍PC和微控制器之间的无线通信系统。该系统通过无线发送和接收模块rf418，实现PC和单片机之间的数据异步串行无线传输，可用于小区无线抄表、GPS和热断路器的远程控制等。本文从实际工程角度设计了硬件电路及其父子程序。关键字：微控制器无线通信rf418 PC近年来，随着单片机和微机技术的不断发展，尤其是网络技术的广泛应用，PC机和多单片机测控系统的采用越来越多。但是，在某些情况下，有线通信不适合移动测量和控制对象，例如通信，长途通信不适合布线的地方等。随着无线技术的不断完善和发展，无线通信技术逐渐在PC和单片机之间使用。本文中的无线通信主要使用无线发送和接收模块rf418，允许PC和微控制器之间的无线通信，从而简化数据处理和远程控制。该无线通信系统可以实现的通信距离为6 15公里，完全克服了红外无线传输直线度、静止度、环境因素影响等缺点。一、无线通信系统的组成和工作原理(a)无线通信系统的配置1.pc机器Pc在此无线通信系统中作为数据终端设备(DTE)工作，主要用于接收子系统收集的数据，进行计算、处理、动态显示等。同时，可以将一些数据、命令词和其他数据传递给下位机器部分，与下位机器部分的双向信息通信，或用于控制下位机器部分。2.无线收发模块rf418此模块是数据通信设备(DCE)，在此无线通信系统中起着重要作用，主要用于两个或多个数据终端设备之间的数据传输。通过这个模块，可以将数据的电平信号转换为无线信号，以一定频率的电磁波传输。也可以接收电磁波的无线信号，并将转换成数据的电平信号发送到数据终端设备。3.rs-232c总线标准接口板计算机内部的数据信号是TTL级别标准，而通信网络上的数据信号是rs-232c级别标准，主要用于远程通信的DCE和DTE之间的TTL级别和rs-232级别相互转换。4.单片机系统微控制器以一定的方式连接到控制元素，起到数据收集、处理和控制命令的作用。点到多点多机通信需要多单片机。单片机收集处理数据需要软件支持，对子计算机模块rf418进行控制需要软件支持。因此，必须使用程序内存存储要由单片机运行的程序。无论是单片机收集的数据，还是主机计算机传递到单片机的数据，处理或传输这些数据都需要存储设备，大容量数据存储库充当数据存储仓库。同时，SCM系统需要电源模块、环境控制输出继电器等。5.无线收发模块rf418此模块在功能上与主机计算机部分的模块完全相同。在数据传输过程中，两个模块的频率必须一致，每个模块的发送和接收不能同时进行，而两个模块的发送和接收必须进行调整。点对点通信仅需要一个rf418模块，而点对点无线通信需要多个rf418模块，每个模块具有不同的地址。(b)无线通信系统工作原理概述向单芯片PC发送数据：单芯片微型计算机导出收集的数据，将其发送到模块b的缓冲区，模块b检测到tx空闲时间超过5毫秒，然后将要发送的数据发送到包或自动跳频抗干扰模式，这样模块a将从模块b接收数据，测试RTS是否有效，如果RTS有效，模块a将接收字节，同时将字节发送到PC。Pc将数据传输到单片机。首先，PC通过RS232接口板级转换将要传输的数据发送到模块a，如果模块a检测到tx空闲时间超过5毫秒，则发送到无线电波，如果模块b检测到RTS处于活动状态，则接收数据并将其发送到单芯片微型计算机，该计算机位于子系统部分的ram中。微芯片将接收的数据对接，进行判断和识别，并根据预设情况进行操作。二、硬件设计(a)分机部分电路设计外部ram和外部rom不会发生总线冲突，因为控制信号和使用的数据传输命令不同。扩展的电路原理图如图2-1所示。从原理图中可以看到，外部ram的存储空间地址为0000h到7fffh，外部rom的存储空间地址为0000h到1fffh。根据Rf418用户参考手册，rf418的8个针脚中，针脚3为3.3v针脚，针脚4为电源开关，电源或空电源打开时电源打开，接地关闭。在这里，为了简便性，请将针脚4空开电源。Rf418的rx和tx针脚与rxd和txd的8031针脚连接，使您可以在rf418和8031之间自由传输数据。Rf418的RTS和cts针脚分别由8031的p1.0和p1.1端口控制，并且仅在低级级别有效。电路原理图如图2-1所示。图2-1单片机外部内存扩展和rf418电路原理图(b)主机计算机电路设计的一部分Pc机内部是TTL级别，传输线是RS232级别。要将Ttl级别和RS232级别相互转换，必须使用RS232接口板(9针)连接PC和rf418模块。原理图如图2-2所示。三、软件设计(a) PC编程方法(b)单片机通信程序设计方法和流程该程序是点对点(PC到多微控制器)、双向(PC可以将数据传输到单芯片微计算机，并将数据接收到单芯片微计算机)通信。使用PC向所有微控制器发送握手信号，然后确定如何连接和处理所有微计算机接收到的握手信号。在Pc中，第一个字节和第二个字节是握手信号的起始字符(feh，efh)，第三个字节是要通信的从属地址(00h到0fh，255个从属)，第四个字节是从机器接收或发送数据的命令字符(00h从机器接收数据，01h是从机器发送数据的命令字符)所有微控制器接收握手信号，并确定握手信号的第三个字节是否与自己的地址相匹配。如果匹配，则检查sm2位，然后开始判断PC发送的命令词。如果是从系统接收数据的命令，微控制器会移动到机器接收子例程。当是从计算机传输数据的命令时，单片机从装置传输子例程。相应的PC也开始准备发送或接收数据。该程序没有学