- 相關(guān)推薦
基于PIC的無(wú)線(xiàn)數據傳輸發(fā)射機設計
摘要：以PIC單片機和CC1000為核心器件，設計并實(shí)現無(wú)線(xiàn)數據傳輸發(fā)射機；介紹PIC16C73芯片和CC1000芯片的性能，詳細討論發(fā)射機的硬件和軟件系統設計并予以實(shí)現。本文介紹以PIC16C73和CC1000為基本部件，設計并實(shí)現無(wú)線(xiàn)數據傳輸發(fā)射機的過(guò)程。
1 PIC16C73及CC1000簡(jiǎn)介
PIC16C73是Microchip公司生產(chǎn)的一種高性?xún)r(jià)比的8位嵌入式微控制器。
CC1000是為在無(wú)線(xiàn)條件下應用所設計的一種極低功率單芯片射頻收發(fā)器。它主要是為315、433、868和915MHz的ISM和SRD設備所設計，可以編程工作在300～1000MHz范圍之間的任一頻率上。它具有極低的電流消耗、高靈敏度、體積小、低供電電壓、FSK數據傳輸率可達76.8kbps、FSK調制頻譜修正等特點(diǎn)，它還為用戶(hù)提供了簡(jiǎn)單易用的開(kāi)發(fā)包。使用CC1000芯片設計電路簡(jiǎn)單，不需要使用極少的外部元件、不需要外部射頻轉換和中頻濾波器。
2 系統設計
本無(wú)線(xiàn)數據傳輸發(fā)射機框圖如圖1所示。
圖中，PIC16C73接收數字或模擬信號，經(jīng)過(guò)緩存、組幀后，將數據傳送到射頻發(fā)射機，由CC1000實(shí)現FSK調制后發(fā)射出去。
本設計中PIC16C73的振蕩周期為4MHz，指令周期為1μs。CC1000工作在發(fā)射狀態(tài)，發(fā)射頻率306.874457MHz，頻偏64kHz，速率7638Kbps，發(fā)射功率10dBm。發(fā)射數據采用自定義幀格式，其格式為：
4字節位同步字—0AAH，0AAH，0AAH，0AAH；
2字節幀同步字（3位0加13位巴克碼）—1FH，35H；
1字節地址或命令；
50字節數據。
上述57字節組成一幀，每?jì)蓭g間隔為8.25ms。
3 硬件設計
單片機PCI16C73與CC1000的連接如圖2所示。
單片機通過(guò)對3-wire串行設置接口（PDATA，PCLK和PALE）編程，使CC1000處在不同工作模式下。為實(shí)現數據回讀，PDATA必須使能雙向引腳，另一個(gè)雙向引腳被用來(lái)實(shí)現數據（DIO）的發(fā)送和接收。提供數據定位的位置寄存器，完全設置CC1000需要發(fā)送29個(gè)16位的數據幀（7位地址位、1位讀/寫(xiě)位和8位數據位）。
在每個(gè)寫(xiě)循環(huán)中，編程數據PDATA線(xiàn)上都發(fā)送16位數據，
每個(gè)數據幀中前7位為地址位，下一位是讀/寫(xiě)位（高電平寫(xiě)，低電平讀），后8位是數據。在地址和讀/寫(xiě)位傳送過(guò)程中，程序地址鎖存器使能PALE線(xiàn)必須保持低電平，然后傳送8位數據位。PDATA上的數據同步在編程時(shí)鐘PCLK的負沿完成。當D0，即8位數據位的最后一位已經(jīng)載入時(shí)，數據就會(huì )被載入內部設置寄存器，時(shí)序如圖3所示。
這些設置寄存器也可被單片機通過(guò)同樣的設置接口讀取。7位地址首先被發(fā)送，然后讀/寫(xiě)位被置為低來(lái)，開(kāi)始數據回讀，時(shí)序如圖4所示。
4 軟件設計
4.1 總體流程圖
軟件采用模塊化程序設計方法，圖5是總體流程。
4.2 初始化
初始化是一項十分重要的工作，需要分別對PIC16C73和CC1000兩個(gè)芯片進(jìn)行初始化。由于本設計中要完成PC機與PIC之間的異步通信和PIC的模/數據換功能，所以除了PIC16C73的各個(gè)PORT端口外，還應對串行通信接口SCI部件和A/D轉換部件等進(jìn)行初始化。在單片機初始化完成后，通過(guò)它對CC1000進(jìn)行初始化，使其工作在發(fā)射模式，其流程如圖6所示。
4.3 中斷服務(wù)子程序設計
PIC16C73有多達11種中斷源，本設計使用了其中的SCI異步接收中斷和A/D轉換完成中斷。初始化工作完成后，當單片機通過(guò)SCI接收完一字節數據后就會(huì )產(chǎn)生SCI接收中斷，另外，當單片機完成一次A/D后也會(huì )產(chǎn)生中斷。在產(chǎn)品中斷后，程序即進(jìn)入中斷服務(wù)子程序，要完成數據的緩存、緩存管理及組幀、數據傳送工作。
圖6
【基于PIC的無(wú)線(xiàn)數據傳輸發(fā)射機設計】相關(guān)文章：
基于CMX469A的無(wú)線(xiàn)MODEM設計03-20
基于ＵＳＢ接口的數據傳輸系統的研究與設計03-15
軟件無(wú)線(xiàn)電發(fā)射機的實(shí)現與仿真03-18
基于WE904的實(shí)時(shí)圖像無(wú)線(xiàn)傳輸設計03-21
一種基于USB的快速數據傳輸系統設計03-14
遠程多點(diǎn)無(wú)線(xiàn)數據傳輸系統的研制03-07
基于PIC單片機的熱能表研制03-18
基于PIC單片機的便攜式測試記錄儀設計03-18