- PIC單片機的多機無線通信系統(tǒng)設計

1.3 液晶外圍控制電路的設計
??? 采用諾基亞3310 LCD顯示模塊。該LCD為84×48點陣的液晶屏，一屏可顯示4×7個(12×12點陣)漢字，或6×14個(6×8點陣)英文、數(shù)字、標點符號等字符。該液晶顯示器輕薄短小、低功耗電量，常用于手機顯示。液晶外圍電路如圖5所示。

本設計中，諾基亞3310 LCD用3 V的電壓供電。其中，1引腳是電源腳，6引腳接地線，2引腳為SCLK，3引腳為SDIN。4引腳為數(shù)據(jù)／地址選擇端，分別給4引腳高低電平，可以控制單片機對諾基亞3310 LCD寫數(shù)據(jù)或者寫命令。5引腳為使能端，低電平有效。8引腳為復位端，低電平有效。11引腳接背光燈電源的正級，12引腳接背光燈電源的控制級。9、10引腳為諾基亞3310 LCD自帶的喇叭，此喇叭用單片機來控制的聲音效果并不理想，所以改用直流自帶振蕩蜂鳴器。為了避免蜂鳴器和背燈光工作時對液晶電源造成影響，蜂鳴器和背燈光由5 V的電源來供電，與液晶電源分開。
2 軟件系統(tǒng)設計???
??? 本系統(tǒng)在主程序中運用模塊化結構，使得各個模塊之間關系清晰明了。復位分為兩個部分，以區(qū)分上電復位與非上電復位，上電復位執(zhí)行上電復位初始化程序；運用散轉結構，再根據(jù)重要數(shù)據(jù)3比2表決，實現(xiàn)無擾動重入；所有控制量(開關量)和接收數(shù)據(jù)集中處理，提高了處理效率；特殊功能寄存器冗余重置，使整個系統(tǒng)更穩(wěn)定地工作。
3 通信模塊功能及算法
??? 本無線通信協(xié)議模仿OSI分層模型分為以下3層，各層之間相互獨立，靈活性好，適應性強。
??? (1)物理層
??? 物理層處于最低層，其任務是傳送和接收比特流。物理層關心的問題是：如何表示“1”和“O”；如何排除干擾；傳輸是否在兩個方向上同時進行等。本設計中使用433 MHz高頻發(fā)射模塊和接收模塊作為無線通信橋梁，固定的頻率限制了數(shù)據(jù)傳輸在同一時刻只能在一個方向上進行，所以兩個方向上的數(shù)據(jù)傳輸要在交替發(fā)生的情況下才能完成。
??? (2)數(shù)據(jù)鏈路層
??? 數(shù)據(jù)鏈路層使用由物理層提供的服務，并通過添加錯誤處理機制將簡單的數(shù)據(jù)鏈路改造成可靠的數(shù)據(jù)鏈路，再提供給應用層。數(shù)據(jù)鏈路層以碼字為單位傳輸數(shù)據(jù)，每一碼字包括數(shù)據(jù)和必要的校驗信息。在此自定義為無線傳輸協(xié)議(Wireless Transmission Protocol，WTP)。
??? (3)應用層
??? 應用層處于最高層，它為應用進程提供了接入點，直接為用戶的應用進程提供服務。在此自定義為短信通信協(xié)議(Message Communication Protocol，MCP)。
3.1 定時器T2中斷模塊
??? 中斷處理采用片內CCPI中斷捕捉方式，對外部接口引腳CCP上輸入的脈沖信號上升沿或下降沿進行實時捕捉檢測。借助于這個強大的邊沿捕捉功能，很容易對信號的高電平時間進行檢測，從而實現(xiàn)對WTP解讀功能。中斷服務程序流程如圖7所示。

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在解讀WTP過程中只要判斷出同步碼，就對這一碼字進行初始化，把脈沖個數(shù)計數(shù)器清O；然后每捕捉到一個高電平，脈沖個數(shù)計數(shù)器就加1并保存記錄該脈沖。捕捉到一個高電平后，若高電平時間寬度為409．6～819．2μs，就認為是窄脈沖；高電平時間寬度為819．2～1 228．8μs，就認為是寬脈沖；若高電平時間寬度小于409．6μs或大于1 228．8μs，則認為該脈沖為干擾信號，當?shù)碗娖綍r間寬度大于819．2μs時也認為是干擾信號。收到干擾信號后將脈沖個數(shù)計數(shù)器清0，并把正在接收的碼字丟棄處理。當接收到25個脈沖后對前面16個脈沖進行處理，若每個位碼不是由一個窄脈沖和一個寬脈沖組成的，就認為接收正常。接收正常后，通過一個接收到數(shù)據(jù)的標志位反饋到MCP(短信通信協(xié)議)上處理，通信協(xié)議會根據(jù)該標志位到接收緩存中取剛剛接收到的數(shù)值。
??? 一個字節(jié)的數(shù)據(jù)波形如圖8所示。根據(jù)無線傳輸協(xié)議定義，發(fā)送的一個完整的碼字由數(shù)據(jù)碼、校驗碼、同步碼組成(圖中用虛線隔開這3個部分)。數(shù)據(jù)碼和校驗碼都用寬度不同的脈沖來表示，2個窄脈沖表示“0”，2個寬脈沖表示“1”。每組字碼之間有同步碼隔開，同步碼用一個窄脈沖和一個比較寬的低電平表示。一個字碼由8位數(shù)據(jù)碼、4位校驗碼和1個窄脈沖組成。若每個位碼用2個脈沖來代表，則一個碼字就是由25個脈沖組成。無線傳輸協(xié)議定義窄脈沖時間寬度為739．2μs，寬脈沖時間寬度為1 156．8μs，而脈沖之間的低電平時間統(tǒng)一為331．2μs，同步碼的低電平時間寬度為5 ms。
??? 圖8表示發(fā)送～個十六進制數(shù)“57H”，ASCII碼的“57H”表示字符“W”。圖中前16個脈沖表示“57H”的數(shù)據(jù)碼，二進制表示為“B01010111”；中間8個脈沖表示校驗碼，在該協(xié)議中校驗碼固定定義為半個字節(jié)的“AH”，二進制表示為“B1010”；同步碼則為一個時間寬度為739．2μS的窄脈沖和一個時間寬度為5 ms的低電平。