基于无线传送的室内通信系统
基于无线传送的室内通信系统
目前，智能家电远程访问系统主要都是通过pstn实现各种报警功能及远程控制的，而对于家庭网络内部的各种控制和访问，主要通过双芯电缆直接对各种智能家电实现控制和访问。这种方式安装布线比较麻烦，特别是装修好的家庭就必须重新安装布线。为了克服安装布线的麻烦，选用无线传送方式实现家庭网络内部的各种控制和访问。
1 系统结构
本系统首先通过电话线利用dtmf收发电路芯片mt8880实现远程访问，再利用主单片机at89c51的串口把各种访问、控制信息，传送给无线数传 modem芯片ptr2000，通过ptr2000实现数据的无线传送；而作为智能家电的接收端，首先通过外接ptr2000接收到主机发送的控制和访问信息，然后传送给从单片机at89c51以实现各种功能的控制。系统原理电路，如图1所示。
2 电话远程访问的实现方法
本系统远程访问利用dtmf收发芯片mt8880实现电话远程访问，mt8880是cmos大规模集成电路，功耗低，并且将发送和接收电路集中在一块芯片内，容易与微机接口，使用方便。由于发送部分采用开关电容式d／a变换器，因此dtmf信号失真小，频率精度高，片内计数器对双音频模式的占空时间进行精确定时。并且能检测电话信号音。
主单片机at89c51的p1．0～p1．3分别接入mt8880的d0～d3；单片机at89c51的p1．4～p1. 7分别接入mt8880的rso、cs、r／w、02，单片机at89c51的p3．2接mt8880的irq／cp，具体电路，如图2所示。
3 无线传送的实现方法
本系统采用超小型、超低功率、高速率无线数传modem芯片ptr2000，实现数据的无线传送。ptr2000工作频率为国际通用的数传频段433 mhz，采用fsk调制，dds+pll频率合成技术，具有两个频道，工作速率最高可达20 kb／s，可直接与单片机串口相连，低工作电压(2．7 v)，低功耗，同时采用低发射功率(+10 dbm)、高接收灵敏度(-105 dbm)设计，使用无需申请许可证。
ptr2000简单可靠，只有7个外接引脚，其各引脚控制功能如下：
pin1：vcc正电源，2．7～5．25 v；
pin2：cs频道选择，cs=0选择工作频道1(433．92 mhz)，cs=1选择工作频道2(434．33 mhz)；
pin3：do数据输出；
pin4：di数据输入；
pin5：gnd电源地；
pin6：pwr节能控制，pwr=1为正常工作状态，pwr=0为待机微功耗状态；
pin7：texn工作模式选择，texn=1时模块为发射状态，texn=0时模块为接收状态。
主单片机at89c51与其外接ptr2000的接口电路，如图2所示。ptr2000的cs直接接地，利用工作频道1，即433．92 mhz。ptr2000的pin6与单片机的p2.0相连，ptr2000的pin7与单片机的p2.1相连。主单片机at89c51的txd、rxd分别接ptr2000的di、do端。从单片机与其外接ptr2000的接口电路与此相同。
主单片机at89c51根据控制要求发送数据到ptr2000，再由ptr2000将数据经过fsk调制后发送出去，而从机at89c51的外接 ptr2000接收到fsk调制信号后，首先解调输出控制信息给从机at89c51，再由从机at89c51控制智能家电的工作。
由于单片机at89c51具有多机通信功能，因此利用单片机at89c51的串口实现多机通信。当一个at89c51单片机的sm2位为1时，该单片机只接收地址帧，对数据帧不予理睬，而当sm2位为0则接收发来的所有信息。若主机欲与某目标从机通信，则主机置其外接ptr2000的pin7=1，发送一帧该目标从机的地址信息给所有从机，然后主机置其外接ptr2000的pin7=0，以便接收从机发送的应答信息。各从机接收到地址帧后响应串口中断，把自身地址与目标从机地址相比较。若两者相同，则该从机为目标从机，置该从机外接ptr2000的pin7=1给主机发送应答信息，然后置该从机的 sm2=0、外接ptr2000的pin7=0以便接收后续控制信息和数据。若两者不同，则该从机不是目标从机，仍维持该从机的sm2=1，外接 ptr2000的pin7=0，对主机发送的控制信息和数据不予理睬。主机接收到从机发送的应答信息后，则开始发送控制信息和数据。
4 软件设计
主机通信子程序流程图，如图3所示。
从机通信子程序流程图，如图4所示。
5 系统测试
由于ptr2000属于无线高频通信，一定要充分考虑系统的抗干扰问题，同时无线通信环境的不确定性，各种环境下的传输效果是不尽相同的，路径损耗、人体影响、建筑物影响、外界干扰、多径现象和周围环境的吸收等都会对传输的距离产生一定的影响。
因此在设计pcb图时，用地线把时钟电路部分包围起来，让其周围电场趋近于零；同时每个集成电路均增加一个去耦电容，提高系统的抗干扰能力。在测试的过程中，发现数据传输正常，只是由于室内墙体的阻隔，加之各种家居的成在，使信号有所衰减，通信距离小于室外空旷地带，但能很好满足室内通信要求。
通过对系统数据传输能力的测试，该系统发送和接收数据正确、可靠，各元件工作正常。实验证明该系统可以长时间稳定可靠地工作。
6 结束语
设计的基于无线传送的室内通信系统功耗低、成本少，除了可以应用到智能家电远程控制系统中，还可以应用于防盗报警系统以及其他一些短距离无线通信领域。
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1 系统结构
本系统首先通过电话线利用dtmf收发电路芯片mt8880实现远程访问，再利用主单片机at89c51的串口把各种访问、控制信息，传送给无线数传 modem芯片ptr2000，通过ptr2000实现数据的无线传送；而作为智能家电的接收端，首先通过外接ptr2000接收到主机发送的控制和访问信息，然后传送给从单片机at89c51以实现各种功能的控制。系统原理电路，如图1所示。
2 电话远程访问的实现方法
本系统远程访问利用dtmf收发芯片mt8880实现电话远程访问，mt8880是cmos大规模集成电路，功耗低，并且将发送和接收电路集中在一块芯片内，容易与微机接口，使用方便。由于发送部分采用开关电容式d／a变换器，因此dtmf信号失真小，频率精度高，片内计数器对双音频模式的占空时间进行精确定时。并且能检测电话信号音。
主单片机at89c51的p1．0～p1．3分别接入mt8880的d0～d3；单片机at89c51的p1．4～p1. 7分别接入mt8880的rso、cs、r／w、02，单片机at89c51的p3．2接mt8880的irq／cp，具体电路，如图2所示。
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