基于無線傳送的室內(nèi)通信系統(tǒng)
目前,智能家電遠(yuǎn)程訪問系統(tǒng)主要都是通過PSTN實(shí)現(xiàn)各種報警功能及遠(yuǎn)程控制的,而對于家庭網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的各種控制和訪問,主要通過雙芯電纜直接對各種智能家電實(shí)現(xiàn)控制和訪問。這種方式安裝布線比較麻煩,特別是裝修好的家庭就必須重新安裝布線。為了克服安裝布線的麻煩,選用無線傳送方式實(shí)現(xiàn)家庭網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的各種控制和訪問。
1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
本系統(tǒng)首先通過電話線利用DTMF收發(fā)電路芯片MT8880實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程訪問,再利用主單片機(jī)AT89C51的串口把各種訪問、控制信息,傳送給無線數(shù)傳MODEM芯片PTR2000,通過PTR2000實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的無線傳送;而作為智能家電的接收端,首先通過外接PTR2000接收到主機(jī)發(fā)送的控制和訪問信息,然后傳送給從單片機(jī)AT89C51以實(shí)現(xiàn)各種功能的控制。系統(tǒng)原理電路,如圖1所示。
2 電話遠(yuǎn)程訪問的實(shí)現(xiàn)方法
本系統(tǒng)遠(yuǎn)程訪問利用DTMF收發(fā)芯片MT8880實(shí)現(xiàn)電話遠(yuǎn)程訪問,MT8880是CMOS大規(guī)模集成電路,功耗低,并且將發(fā)送和接收電路集中在一塊芯片內(nèi),容易與微機(jī)接口,使用方便。由于發(fā)送部分采用開關(guān)電容式D/A變換器,因此DTMF信號失真小,頻率精度高,片內(nèi)計數(shù)器對雙音頻模式的占空時間進(jìn)行精確定時。并且能檢測電話信號音。
主單片機(jī)AT89C51的P1.0~P1.3分別接入MT8880的D0~D3;單片機(jī)AT89C51的P1.4~P1. 7分別接入MT8880的RSO、CS、R/W、02,單片機(jī)AT89C51的P3.2接MT8880的IRQ/CP,具體電路,如圖2所示。
3 無線傳送的實(shí)現(xiàn)方法
本系統(tǒng)采用超小型、超低功率、高速率無線數(shù)傳MODEM芯片PTR2000,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的無線傳送。PTR2000工作頻率為國際通用的數(shù)傳頻段433 MHz,采用FSK調(diào)制,DDS+PLL頻率合成技術(shù),具有兩個頻道,工作速率最高可達(dá)20 kB/s,可直接與單片機(jī)串口相連,低工作電壓(2.7 V),低功耗,同時采用低發(fā)射功率(+10 dBm)、高接收靈敏度(-105 dBm)設(shè)計,使用無需申請?jiān)S可證。
PTR2000簡單可靠,只有7個外接引腳,其各引腳控制功能如下:
Pin1:Vcc正電源,2.7~5.25 V;
Pin2:CS頻道選擇,CS=0選擇工作頻道1(433.92 MHz),CS=1選擇工作頻道2(434.33 MHz);
Pin3:DO數(shù)據(jù)輸出;
Pin4:DI數(shù)據(jù)輸入;
Pin5:GND電源地;
Pin6:PWR節(jié)能控制,PWR=1為正常工作狀態(tài),PWR=0為待機(jī)微功耗狀態(tài);
Pin7:TEXN工作模式選擇,TEXN=1時模塊為發(fā)射狀態(tài),TEXN=0時模塊為接收狀態(tài)。
主單片機(jī)AT89C51與其外接PTR2000的接口電路,如圖2所示。PTR2000的CS直接接地,利用工作頻道1,即433.92 MHz。PTR2000的Pin6與單片機(jī)的P2.0相連,PTR2000的Pin7與單片機(jī)的P2.1相連。主單片機(jī)AT89C51的TXD、RXD分別接PTR2000的DI、DO端。從單片機(jī)與其外接PTR2000的接口電路與此相同。
主單片機(jī)AT89C51根據(jù)控制要求發(fā)送數(shù)據(jù)到PTR2000,再由PTR2000將數(shù)據(jù)經(jīng)過FSK調(diào)制后發(fā)送出去,而從機(jī)AT89C51的外接PTR2000接收到FSK調(diào)制信號后,首先解調(diào)輸出控制信息給從機(jī)AT89C51,再由從機(jī)AT89C51控制智能家電的工作。
由于單片機(jī)AT89C51具有多機(jī)通信功能,因此利用單片機(jī)AT89C51的串口實(shí)現(xiàn)多機(jī)通信。當(dāng)一個AT89C51單片機(jī)的SM2位為1時,該單片機(jī)只接收地址幀,對數(shù)據(jù)幀不予理睬,而當(dāng)SM2位為0則接收發(fā)來的所有信息。若主機(jī)欲與某目標(biāo)從機(jī)通信,則主機(jī)置其外接PTR2000的Pin7=1,發(fā)送一幀該目標(biāo)從機(jī)的地址信息給所有從機(jī),然后主機(jī)置其外接PTR2000的Pin7=0,以便接收從機(jī)發(fā)送的應(yīng)答信息。各從機(jī)接收到地址幀后響應(yīng)串口中斷,把自身地址與目標(biāo)從機(jī)地址相比較。若兩者相同,則該從機(jī)為目標(biāo)從機(jī),置該從機(jī)外接PTR2000的Pin7=1給主機(jī)發(fā)送應(yīng)答信息,然后置該從機(jī)的SM2=0、外接PTR2000的Pin7=0以便接收后續(xù)控制信息和數(shù)據(jù)。若兩者不同,則該從機(jī)不是目標(biāo)從機(jī),仍維持該從機(jī)的SM2=1,外接PTR2000的Pin7=0,對主機(jī)發(fā)送的控制信息和數(shù)據(jù)不予理睬。主機(jī)接收到從機(jī)發(fā)送的應(yīng)答信息后,則開始發(fā)送控制信息和數(shù)據(jù)。
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