dpj00191 基于单片机的无线传输

摘    要

PTR2000是一种短程无线通信技术。本文给出了一种基于PTR2000技术的温度检测系统的硬件电路原理框图和通信程序流程图。本文以一远程温度检测系统为例，详细讲解了基于单片机无线数据传输技术的应用。本系统由温度检测单元，发送单元和接收单元构成，发送单元的MCU连接温度传感器，检测远程温度，处理后，通过无线数据收发模块PTR 2000发送给接收单元的PTR 2000；通过无线数据收发模块PTR 2000接受发送单元发送过来的温度数据，传送给PC机，并在PC机上显示当前温度。本文详细分析了上述实现原理，并给出了主要程序代码，并通过了测试，有较强的实用价值。

关键词：PTR 2000，  AT89C52，  DS18B20 ，调制/解调

绪论

单片机以其高可靠性、高性价比，在工业控制系统、数据采集系统、智能化仪器仪表、办公自动化等诸多领域得到广泛的应用。

在一些特殊的应用场合中，单片机之间的远程通信不能采用有线的数据传输，例如采用有线的串、并行总线、IIC总线、CAN总线等，而是需要无线数据传输。目前市场上出现了多种无限数据传输模块，如PTR 2000、FB230等。无线数据收发模块的性能优异，其显著的特点是所需外围元件少，因而设计非常方便。模块在内部集成了高频发射、高频接受、PLL合成、FSK调制/解调、参数放大、功率放大、频道切换等功能，是目前集成度较高的无线数据传输产品。

该系统采集主要以Atmel公司的AT89C52单片机为控制处理核心，由它完成对数据的采集处理以及控制数据的无线传输。AT89C52单片机是一种低功耗/低电压/高性能的8位单片机，片内带有一个8KB的可编程／可擦除／只读存储器；其输出引脚和指令系统都与MCS-51兼容。

无限收发一体数传MODEM模块PTR2000芯片性能优异，在业界居领先水平，它的显著特点是所需外围元件少，因而设计非常方便。该模板块在内部需成了高频接收、PLL合成、FSK调制/解调、参量放大、功率放大、频道切换等功能，因而是目前集成度较高的无线数传产品。

在本文中，主要说明单片机和无线数据收发模块 PTR 2000的组合，形成单片机的无线数据传输系统，与微机进行无线数据传输。包括：如何针对系统的需求选择合适的无线数据传输模块器件，如何根据选择的器件设计外围电路和单片机的接口电路，如何编写控制无线数据传输器件进行数据传输的单片机程序，并简要介绍数字温度传感器DS18B0的应用。                                                                                                                                                                     

第二部分  系统设计及分析

1、 如何选择无线数据传输模块？

据传输模块的关键器件是无线收发芯片。无线收发芯片的种类和数量比较多，如何在设计中选择所需要的芯片非常关键。可按以下标准来选择芯片或模块。

l  收发芯片数据传输的编码方式

采用曼彻斯特编码的芯片，在编程上会需要较高的技巧和经验，需要跟多的内存和程序容量，并且曼彻斯特编码大大降低数据传输的效率，一般仅能达到标称速率的1/3。而采用串口传输的芯片，如nRF401系列的芯片，应用及编程非常简单，传送的效率很高，标称速率就是实际速率。

l  外围元件数量

芯片外围元件的数量决定了模块的体积和重量，以及整个系统的复杂性，应该选择外围元件少的收发芯片。nRF401是一个较为理想的选择，外围元件仅10个左右，无需声表滤波、变容管等昂贵的元件，只需要便宜且易于获得的4MHz晶体，收发天线合一。

l  功耗

由于无线收发芯片是应用在测控系统上，因此功耗非常重要，应该根据需要选择综合功耗较小的模块。

l  发射功率

在同等条件下，为了保证有效和可靠的通信，应该选用发射功率叫高的产品。

l  收发芯片的封装和管脚数

较少的管脚以及较小的封装，有利于减少PCB面积，适合测控系统的设计。

目前较为流行的无线收发芯片中，无论是从使用的方便性、传输速度还是输出功率等各个方面，nRF401均不失为一种较为理想的无线数据传输芯片，而PTR 2000正是一款基于nRF401芯片的无线数据收发模块。