AT89C51单片机在无线数据传输中的应用

－22－ＡＴ８９Ｃ５１单片机在无线数据传输中的应用张雪冬（91245部队，辽宁葫芦岛125000）

引言一般的数字采集系统，是通过传感器将捕捉的现场信号转换为电信号，经模／数转换器ＡＤＣ采样、量化、编码后，为成数字信号，存入数据存储器，或送给微处理器，或通过无线方式将数据发送给接收端进行处理。无线数据传输系统就是这样一套利用无线手段，将采集的数据由测量站发送到主控站的设备。１系统组成系统由测量站和主控站两部分组成。测量站主要完成对现场信号的采集、存储，接收遥控指令并发送数据。主控站的主要工作是发送遥控指令、接收数据信息、进行数据处理和数据管理、随机显示打印等。２ＡＴ８９Ｃ５１与数字电台的串行通信Ａｔｍｅｌ公司的ＡＴ８９Ｃ５１单片机，是一种低功耗、高性能的、片内含有４ＫＢＦｌａｓｈＲＯＭ的８位ＣＭＯＳ单片机，工作电压范围为２．７～６Ｖ（实际使用＋５Ｖ供电），８位数据总线。它有一个可编程的全双工串行通信接口，能同时进行串行发送和接收。通过ＲＸＤ引脚（串行数据接收端）和ＴＸＤ引脚（串行数据发送端）与外界进行通信。２．１通信协议与波特率数字电台与单片机、终端主控机的通信协议为：通信接口———标准串行ＲＳ２３２接口，９线制半双工方式；通信帧格式———１位起始位，８位数据位，１位可编程数据位，１位停止位；波特率———１２００ｂａｕｄ。数字电台选用Ｍｏｔｏｒｏｌａ公司的ＧＭ系列车载电台，工作于ＶＨＦ／ＵＨＦ频段，可进行无线数传（９线制标准串行ＲＳ２３２接口），也可进行话音通信；采用二进制移频键控（２ＦＳＫ）调制解调方式，符合国际电报电话咨询委员会ＣＣＩＴＴ．２３标准。在话带内进行数字传输时，推荐在不高于１２００ｂ／ｓ数据率时使用。实际使用时，电台工作于２２０～２４０ＭＨｚ频率范围，采用半双工方式（执行收、发操作，但不能同时进行）即可满足系统要求。２．２ＡＴ８９Ｃ５１串行口工作方式ＡＴ８９Ｃ５１串行口可设置四种工作方式，可有８位、１０位和１１位帧格式。本系统中，ＡＴ８９Ｃ５１串行口工作于方式３，即每帧１１位的异步通信格式：１位起始位，８位数据位（低位在前），１位可编程数据位，１位停止位。发送前，由软件设置第９位数据（ＴＢ８）作奇偶校验位，将要发送的数据写入ＳＢＵＦ，启动发送过程。串行口能自动把ＴＢ８取出，装入到第９位数据的位置，再逐一发送出去。发送完毕，使ＴＩ＝１。接收时，置ＳＣＯＮ中的ＲＥＮ为１，允许接收。当检测到ＲＸＤ（Ｐ３．０端有“１”到“０”的跳变（起始位）时，开始接收９位数据，送入移位寄存器（９位）。当满足ＲＩ＝０且ＳＭ２＝０或接收到的９位数据为１时，前８位数据送入ＳＢＵＦ，第９位数据送入ＳＣＯＮ中的ＲＢ８，置ＲＩ为１；否则，这次接收无效，不置位ＲＩ。串口方式３的波特率由定时器Ｔ１的溢出率与ＳＭＯＤ值同时决定：方式３波特率＝Ｔ１溢出率／ｎ当ＳＭＯＤ＝０时，ｎ＝３２；ＳＭＯＤ＝１时，ｎ＝１６。Ｔ１溢出率取决于Ｔ１的计数速率（计数速率＝ｆｏｓｃ／１２）和ＴＩ预置的初值。定时器Ｔ１用作波特率发生器，工作于模式２（自动重装初值）。设ＴＨ１和ＴＬ１定时计数初值为Ｘ，则每过＂２８－Ｘ＂个机器周期，Ｔ１就会发生一次溢出。初值Ｘ确定如下：Ｘ＝２５６－ｆｏｓｃ×（ＳＭＯＤ＋１）／３８４×ＢＴＬ本系统中，ＳＭＯＤ＝０，波行率ＢＴＬ＝１２００，晶振ｆｏｓｃ＝６ＭＨｚ，所以初值Ｘ＝Ｆ３Ｈ。２．３ＡＴ８９Ｃ５１与数字电台的硬件连接系统采用异步串行通信方式传输测量数据。利用单片机串口与数字电台ＲＳ２３２数据口相连。电台常态为收状态（ＰＰＴ＝０，收状态；ＰＰＴ＝１，发状态），单片机Ｐ３．５脚输出高电平。单片机使用ＴＴＬ电平，电台使用ＲＳ２３２电平，由ＭＡＸ２３２完成ＴＴＬ电平与ＲＳ２３２电平之间的转换。３片光电耦合器６Ｎ１３７实现单片机与电台之间的电源隔离，增强系统抗干扰性能。单片机通过带控制端的三态缓冲门７４ＨＣ１２５、非门７４ＨＣ１４控制电台的收发转换，以及指令的接收和数据发送。接收时，Ｐ３．５＝１，ｃ２＝１，７４ＨＣ１２５Ｂ截止；Ｐ３．５经７４ＨＣ１４反相、光电隔离，使电台ＰＰＴ脚为低电平，将其置为接收状态；同时ｃ１＝０，７４ＨＣ１２５Ａ导通，接收的指令由电台的ＲＸＤ端输入，经ＭＡＸ２３２电平变换、光电隔离、７４ＨＣ１２５Ａ缓冲门，送入单片机ＲＸＤ脚。发射时，Ｐ３．５＝０，经７４ＨＣ１４反相、光电隔离，使电台ＰＰＴ脚为高电平，将其置为发射状态；同时ｃ１＝１，７４ＨＣ１２５Ａ截止，ｃ２＝０，７４ＨＣ１２５Ｂ导通，数据由单片机ＴＸＤ脚输出，经７４ＨＣ１２５Ｂ缓冲门、光电隔离、ＭＡＸ２３２电平变换，通过电台ＴＸＤ端口将数据发送出去。３通信软件设计通信软件至关重要，一旦出现问题，整个系统就会瘫痪。采取差错控制与容错技术是非常重要的。主控站发送的指令中包含一定数量的同步符５５Ｈ和３字节的密码。测量站在连续收到５个同步符后进行密码验证，验证通过后正式接收指令字节；如未通过，则测量站发一信号让主控站重发，三次验证不过则停发该命令。测量站发／主控站收时，验证方式与此相同。验证通过后，测量站开始发送数据。一个指令由３字节构成，第二字节等于第一字节加上３５Ｈ，第３字节等于第二字节加上３６Ｈ。如果收到的指令不符合此规则，则重发该命令，连续三次错误时停发。主控站每发一个指令，测量站都回送一个应答信号。该应答信号中包含原指令样本。下面给出单片机串行口与电台的基本通信程序。初始化程序：ＢＴＬＥＱＵ２ＦＨ；波特率放在内部ＲＡＭ的２ＦＨ单元ＭＯＶＴＭＯＤ，＃２１Ｈ；Ｔ０方式１，１６位计数器，Ｔ１方式２，串口用ＳＥＴＢＴＲ０；启动Ｔ０ＭＯＶＢＴＬ，＃０Ｆ３Ｈ；波特率设定为１２００ＭＯＶＳＣＯＮ，＃０Ｃ０Ｈ；串口方式３，９位数据，禁止接收接收及验证程序：ＮＵＭＥＱＵ２ＢＨ；同步符个数值存放在内部ＲＡＭ的２ＢＨ单元ＴＥＭＰＥＱＵ２ＣＨＲＯＭ－ＣＨ：ＤＢ５５Ｈ，５５Ｈ，５５Ｈ，５５Ｈ，５５Ｈ，５５Ｈ，５５Ｈ，５５Ｈ，５５Ｈ，５５ＨＤＢ５５Ｈ，５５Ｈ，５５Ｈ，５５Ｈ，５５Ｈ，５５Ｈ，５５Ｈ，５５Ｈ，５５Ｈ，５５Ｈ；２０字节同步符ＭＩＭＤＢ＇ＷＳＣ＇：３字节密码＂ＷＳＣ＂ＳＥＴＢＰ３．５；置电台收状态ＳＥＴＢＲＥＮ；允许串口接收Ａ１：ＭＯＶＮＵＭ，＃０；记录连续到同步符５５Ｈ的个数Ａ２：ＪＢＲＩ，Ａ２；串口有数据转Ａ３Ａ３：ＣＬＲＲＩ；清接收中断标志ＭＯＶＡ，ＳＢＵＦ；读串口数据ＣＪＮＥＡ，＃５５Ｈ，Ａ１；不是同步符转Ａ１ＩＮＣＮＵＭ；收到的同步符个数加１ＭＯＶＡ，ＮＵＭ；取收到的同步符个数ＣＪＮＥＡ，＃５，Ａ２；未收够连续５个５５Ｈ转Ａ２Ａ４：ＭＯＶＮＵＭ，＃０；密码验证，记录收到密码字节数Ａ５：ＭＯＶＤＰＴＲ，＃ＭＩＭ；密码字符首址ＭＯＶＡ，ＮＵＭＭＯＶＣＡ，＠Ａ＋ＤＰＴＲ；查表取密码ＭＯＶＴＥＭＰ，Ａ；保存密码ＪＢＲＩ，Ａ６；串口收完一个字节转Ａ６Ａ６：ＣＬＲＲＩ；清接收中断标志ＭＯＶＡ，ＳＢＵＦ；读串口数据ＣＪＮＥＡ，ＴＥＭＰ，Ａ４；与密码不符转Ａ４ＩＮＣＮＵＭ；收到的密码个数加１ＭＯＶＡ，ＮＵＭ；取已收到的密码字节数ＣＪＮＥＡ，＃３，Ａ５；密码未收

摘要：介绍无线数据传输系统的组成、ＡＴ８９Ｃ５１单片机串行口的工作方式及其与无线数字电台接口的软硬件设计与实现方法。关键词：ＡＴ８９Ｃ５１；串行口；无线数字电台；串行通信

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完转Ａ５发送程序：ＣＬＲＰ３．５；置电台发状态ＭＯＶＢ，＃２３ＭＯＶＤＰＴＲ，＃ＲＯＭ－ＣＨＢ１：ＣＬＲＡＭＯＶＣＡ，＠Ａ＋ＤＰＴＲ；查表发送同步符和密码共２４字节ＩＮＣＤＰＴＲＬＣＡＬＬＳＥＮＤ－ＣＨ；调发送单字节子程序ＤＪＮＺＢ，Ｂ１ＣＬＲＡＭＯＶＤＰＴＲ，＃７０００Ｈ；外部ＲＡＭ数据首址，发送外部ＲＡＭ中的数据到电台Ｂ２：ＣＪＮＥＲ４，＃０，Ｂ３ＣＪＮＥＲ３，＃０，Ｂ３；Ｒ４Ｒ３＝发送字节数Ｂ３：ＭＯＶＸＡ，＠ＤＰＴＲ；取数据ＩＮＣＤＰＴＲＬＣＡＬＬＳＥＮＤ－ＣＨＣＪＮＥＲ３，＃０，Ｂ４ＣＪＮＥＲ４，＃０，Ｂ５Ｂ４：ＤＥＣＲ３ＬＪＭＰＢ２ＤＥＣＲ３ＤＥＣＲ４ＬＪＭＰＢ２ＳＥＮＤ－ＣＨ：ＳＥＴＢＴＢ８ＭＯＶＳＢＵＦ，ＡＤＢ０，０，０，０，０，０，０，０ＪＮＢＴＩ，￥；延时４μｓＣＬＲＴＩＲＥＴ４结论无线数据传输系统建成后，经过实际应用，系统工作稳定可靠。由于采用了较完善的软硬件设计和抗干扰措施，保证了系统工作的安全性和可靠性。测量站把采集的现场信号及时传送到主控站，提高了数据处理的实时性。单片机和数字电台接口的软硬件设计具有很强的适用性，可广泛应用于无线数传设备。责任编辑：张雨在中职语文课堂教学中实现创新李瑜君（新郑市中等专业学校，河南新郑４５１１５０）在传统教育、应试教育观念长期影响下的语文教师，尤其是中等职业学校的语文教师，片面强调语文课的工具性，以知识为中心，以教师为中心，以课本为中心，以老师的教替代学生的学，忽视了学生的主体地位，将生动活泼的语文教学变成知识的单向灌输，变成枯燥的纯技术训练，致使语文教学脱离社会生活，脱离职校学生学习和发展的实际，进一步滋长了学生对语文的轻视和厌学情绪。课堂成了教案剧的舞台，教师是“主角”，好学生是配角中的“主角”，大多数学生只是不起眼的“群众演员”，很多情况下只是“观众”和“听众”，这样的教学效果可想而知。为了使学生适应信息时代的要求，针对传统语文教学“少、慢、差、费”的弊端，我在语文教学中进行了大胆的改革，培养了学生的创新能力，有效地提高了教学质量。１突破“死书”的藩篱，把“活书”引进课堂课本、教参、练习册构成的“铁三角”，将师生困于其中，师生如陷囹圄，不敢越雷池一步。为了把书教活，我开创了当代文学精品课，如让学生在余秋雨的《文化苦旅》中徜徉，吸取那博大精深的文化积淀；在余光中的《听听那冷雨》中沐浴，濡染那融汇中西的文学语言；在周国平的《守望的距离》中沉思，领悟那执着而超脱的人生哲理等。我还把“无字书”引入课堂，开创了“东方时空”课，“心理访谈”课，“开心辞典”课和班会感悟课等。让语文贴近生活，使患有“责任感缺乏症”的学生，开始眼观四海云水，耳听九州风雷，心系天下兴亡；让语文走进学生心灵，使学生在“师与生”、“生与生”的良性激励中，促进“灵”与“肉”、“情”与“理”、“言”与“行”的和谐统一，以构建大写的人生。“有字书”的扩展、“无字书”的引入，为学生全面提高素质，实现人的发展，提供了丰富的营养。２砸碎“死教”的枷锁，让创新贯穿教学鲜活的教材必须施之以灵活的教法。因此，我变“注入式”、“标准化”的基本教法为“创造式”、“个性化”的阅读教学，其精髓是：把自己的生活当做正文，书籍当做注解，以活跃的灵魂，为获得灵感而读书。如我教《项链》时，对关系玛蒂尔德命运之丢项链的情节有学生思考：如果没有丢项链，玛蒂尔德的命运将如何？学生的热情非常高，思维异常活跃。又如我教《林黛玉进贾府》时，有学生对林黛玉和王熙凤性格迥异的两人做分析，结果大大出乎意料。我教《诗经》中的《关雎》时，要求学生发挥想象，编出一个故事来，必须交代清楚故事发生的季节、地点、结果等。于是，在阅读、思考、争论之后，“一千个读者便有一千个哈姆雷特”而取代了统一的标准答案；读名家的美文，悟自己的新作，便