PIC單片機(jī)的多機(jī)無(wú)線通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)
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在解讀WTP過(guò)程中只要判斷出同步碼，就對(duì)這一碼字進(jìn)行初始化，把脈沖個(gè)數(shù)計(jì)數(shù)器清O；然后每捕捉到一個(gè)高電平，脈沖個(gè)數(shù)計(jì)數(shù)器就加1并保存記錄該脈沖。捕捉到一個(gè)高電平后，若高電平時(shí)間寬度為409．6～819．2μs，就認(rèn)為是窄脈沖；高電平時(shí)間寬度為819．2～1 228．8μs，就認(rèn)為是寬脈沖；若高電平時(shí)間寬度小于409．6μs或大于1 228．8μs，則認(rèn)為該脈沖為干擾信號(hào)，當(dāng)?shù)碗娖綍r(shí)間寬度大于819．2μs時(shí)也認(rèn)為是干擾信號(hào)。收到干擾信號(hào)后將脈沖個(gè)數(shù)計(jì)數(shù)器清0，并把正在接收的碼字丟棄處理。當(dāng)接收到25個(gè)脈沖后對(duì)前面16個(gè)脈沖進(jìn)行處理，若每個(gè)位碼不是由一個(gè)窄脈沖和一個(gè)寬脈沖組成的，就認(rèn)為接收正常。接收正常后，通過(guò)一個(gè)接收到數(shù)據(jù)的標(biāo)志位反饋到MCP(短信通信協(xié)議)上處理，通信協(xié)議會(huì)根據(jù)該標(biāo)志位到接收緩存中取剛剛接收到的數(shù)值。
一個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)波形如圖8所示。根據(jù)無(wú)線傳輸協(xié)議定義，發(fā)送的一個(gè)完整的碼字由數(shù)據(jù)碼、校驗(yàn)碼、同步碼組成(圖中用虛線隔開這3個(gè)部分)。數(shù)據(jù)碼和校驗(yàn)碼都用寬度不同的脈沖來(lái)表示，2個(gè)窄脈沖表示“0”，2個(gè)寬脈沖表示“1”。每組字碼之間有同步碼隔開，同步碼用一個(gè)窄脈沖和一個(gè)比較寬的低電平表示。一個(gè)字碼由8位數(shù)據(jù)碼、4位校驗(yàn)碼和1個(gè)窄脈沖組成。若每個(gè)位碼用2個(gè)脈沖來(lái)代表，則一個(gè)碼字就是由25個(gè)脈沖組成。無(wú)線傳輸協(xié)議定義窄脈沖時(shí)間寬度為739．2μs，寬脈沖時(shí)間寬度為1 156．8μs，而脈沖之間的低電平時(shí)間統(tǒng)一為331．2μs，同步碼的低電平時(shí)間寬度為5 ms。
圖8表示發(fā)送～個(gè)十六進(jìn)制數(shù)“57H”，ASCII碼的“57H”表示字符“W”。圖中前16個(gè)脈沖表示“57H”的數(shù)據(jù)碼，二進(jìn)制表示為“B01010111”；中間8個(gè)脈沖表示校驗(yàn)碼，在該協(xié)議中校驗(yàn)碼固定定義為半個(gè)字節(jié)的“AH”，二進(jìn)制表示為“B1010”；同步碼則為一個(gè)時(shí)間寬度為739．2μS的窄脈沖和一個(gè)時(shí)間寬度為5 ms的低電平。
該協(xié)議中從以下幾個(gè)方面來(lái)提高抗干擾能力：
①每個(gè)碼字由25個(gè)脈沖組成；
②每個(gè)位碼用2個(gè)脈沖來(lái)表示；
③校驗(yàn)碼用“B1010”(“O”、“1”間隔)來(lái)排除干擾；
④若數(shù)據(jù)碼大于7FH，則作為無(wú)效數(shù)據(jù)處理。
3.2 發(fā)送短信模塊
這個(gè)模塊實(shí)現(xiàn)MCP功能，編輯短信采用ASCII碼格式，短信內(nèi)容取值范圍為ASCII碼的20H～7AH，ASCII碼內(nèi)容可以參照ASCII碼表。7CH～7FH作為特殊功能碼來(lái)處理。短信內(nèi)容格式要求為3個(gè)字符的“名字+內(nèi)容”。例如：要給名為L(zhǎng)ZX的通信器發(fā)短信，可寫成“LZX：……”。應(yīng)用層的短信通信協(xié)議要求發(fā)送機(jī)發(fā)送短信順序是：
①發(fā)送短信開始碼(即7FH)；
②發(fā)送短信的頭3個(gè)字符(即接收者的名字)；
③等待接收者的短信開始應(yīng)答信號(hào)(即7DH)；
④收到應(yīng)答信號(hào)后開始發(fā)送短信內(nèi)容；
⑤短信內(nèi)容發(fā)完后發(fā)短信結(jié)束碼(即7EH)；
⑥等待接收者的短信結(jié)束應(yīng)答信號(hào)(即7CH)。
由于是無(wú)線發(fā)送與接收，有時(shí)會(huì)接收不到信號(hào)，所以當(dāng)沒有收到短信開始應(yīng)答信號(hào)時(shí)就從第一步再開始執(zhí)行。若執(zhí)行8次依舊沒有收到應(yīng)答信號(hào)，就得出“無(wú)此人發(fā)送失敗”的結(jié)果。若沒有收到短信結(jié)束應(yīng)答信號(hào)，就得出“發(fā)送中止失敗”的結(jié)果，否則就顯示“對(duì)方已收到”。
因?yàn)闊o(wú)線發(fā)射的特點(diǎn)，第一組字碼非常容易受零電平干擾，往往會(huì)產(chǎn)生誤碼，所以剛開始發(fā)射的短信開始碼一般要發(fā)2～3次。如圖9所示，發(fā)送了5個(gè)碼字的數(shù)據(jù)：7FH，7FH，57H，44H，58H(分別為開始碼、開始碼、W、D、X，其中“WDX"’為萬(wàn)能名)。然后，等待接收者的短信開始應(yīng)答信號(hào)再發(fā)短信內(nèi)容。
3.3 接收短信模塊
在這個(gè)模塊中實(shí)現(xiàn)對(duì)MCP解讀功能。根據(jù)MCP，在解讀中只要判斷出接收到短信開始碼，就將收短信的標(biāo)志位置1，并開始設(shè)置一個(gè)通信超時(shí)值，然后繼續(xù)接收下3個(gè)字符再與本身名字或萬(wàn)能名比較。應(yīng)用層的短信通信協(xié)議要求接收機(jī)接收短信順序是：
①一旦接收到短信開始碼就進(jìn)入接收短信；
②接收3個(gè)字符后與本身名或萬(wàn)能名比較，若同名就反饋應(yīng)答信號(hào)，否則返回到①；
③繼續(xù)接收短信內(nèi)容；
④接收到結(jié)束碼后反饋應(yīng)答信號(hào)，若沒收到結(jié)束碼且通信超時(shí)則返回到①。
在任何狀態(tài)收到短信的結(jié)束碼后，都會(huì)在液晶顯示屏的第一行顯示“receive a mess”，并以聲、光形式提示收到短信，由用戶手動(dòng)查閱新的短信。
3.4編輯短信模塊
這個(gè)模塊實(shí)現(xiàn)對(duì)短信的編輯，類似于手機(jī)編輯短信的模式；有單字刪除鍵、快速刪除鍵、全部清除鍵、標(biāo)點(diǎn)符號(hào)鍵、輸入狀態(tài)大小寫字母或數(shù)字的切換鍵，短信尾部可顯示光標(biāo)。因?yàn)槭芤壕聊凰?，?guī)定一條短信內(nèi)容長(zhǎng)度為70個(gè)字符，編輯時(shí)限制字?jǐn)?shù)為67個(gè)字符，發(fā)送時(shí)軟件上自動(dòng)在短信尾部添加本機(jī)名并發(fā)送。液晶屏幕第一行顯示正在編輯狀態(tài)、現(xiàn)在的時(shí)間和大小寫輸入狀態(tài)。在該模塊中，主要是要定位好顯示和編輯指針，然后對(duì)各個(gè)按鍵做處理。
結(jié)語(yǔ)
本文闡述的設(shè)計(jì)方法集編碼和解碼技術(shù)、通信協(xié)議技術(shù)、抗干擾技術(shù)、編輯短信技術(shù)、液晶點(diǎn)陣顯示技術(shù)于一體。實(shí)現(xiàn)任意兩機(jī)之間可以互發(fā)70個(gè)ASCII碼字符的短信，可以像普通手機(jī)一樣編輯短信，機(jī)子可以由用戶命名以區(qū)別其他機(jī)子，實(shí)現(xiàn)一機(jī)對(duì)一機(jī)的通信，也可以用萬(wàn)能名(“WDX”)實(shí)現(xiàn)一機(jī)對(duì)多機(jī)的通信?？梢源鎯?chǔ)一條發(fā)送出去的短信，也可以存儲(chǔ)一條剛接收到的短信和舊的短信。整個(gè)系統(tǒng)人機(jī)交互界面友好，類似于普通手機(jī)系統(tǒng)，有操作提示，易于操作。本設(shè)計(jì)中采用分層的協(xié)議可以很容易地把無(wú)線通信模塊用其他性能更好的無(wú)線模塊替換。
評(píng)論