數理與資訊工程學院
課程設計
題目： at89c51微控制器在無線資料的應用
專業： 電腦科學與技術（專公升本）
班級： 電腦科學與技術（056專公升本
姓名： 董越學號： 05191133
指導老師餘水寶
成績 ( 2006.6 )
目錄第1節引言3
1.1 無線資料傳輸概述3
1.2 設計任務3
1.3 系統主要功能3
1.4 系統組成3
第2節無線資料傳輸硬體設計5
2.1 系統的硬體構成5
2.2 at89c2051微控制器及其引腳說明5
2.3 at89c51序列口工作方式5
2.4 at89c51與數字電台的硬體連線6
2.5 通訊協議與波特率6
第3節系統軟體設計7
3.1 通訊系統軟體設計7
3.2 源程式7
第4節結束語10
參考文獻11
at89c51微控制器在無線資料傳輸中的應用
數理與資訊工程學院 05計算機專公升本董越
指導教師：餘水寶張勝
第1節引言
通訊在當今和平世界已經成為不可或缺的一部分，無論大到軍事演練，還是小到百姓生活都離不開它。傳統上，通訊是由電線、電纜以及光纜等物質媒介來傳輸的，但隨著通訊事業的發展，傳統的傳輸已經日益跟不上通訊的基本的需求，這就需要乙個新的傳輸方式來支援未來通訊。我們的無線資料傳輸就是肩負著這種使任而應用而生的，它不僅簡單、方便而且還成本低廉，受到普遍歡迎。
但現在由於它的技術還不夠完善，使得在很多方面都差強人意，若在傳輸的過程訊號很容易受到干擾，從而導致訊號的失真，引起誤差等。不過，其開發的潛質，我們也是有目共睹的，我們相信在未來的不久，無線資料傳輸將是在通訊方面執牛耳者。
1.1 無線資料傳輸概述
一般的數字採集系統，是通過感測器將捕捉的現場訊號轉換為電訊號，經模/數轉換器adc取樣、量化、編碼後，為成數碼訊號，存入資料儲存器，或送給微處理器，或通過無線方式將資料傳送給接收端進行處理。無線資料傳輸系統就是這樣一套利用無線手段，將採集的資料由測量站傳送到主控站的裝置。
1.2 設計任務
實現無線資料傳輸，利用感測器來捕捉的現場訊號轉換為電訊號，由模/數轉換器adc轉化成數碼訊號，送給微處理器處理，或通過無線方式將資料傳送給接收端進行處理。
1.3 系統主要功能
主控站傳送的指令中包含一定數量的同步符55h和3位元組的密碼。測量站在連續收到5個同步符後進行密碼驗證，驗證通過後正式接收指令位元組；如未通過，則測量站發一訊號讓主控站重發，三次驗證不過則停發該命令。測量站發/主控站收時，驗證方式與此相同。
驗證通過後，測量站開始傳送資料
1.4 系統組成
系統由測量站和主控站兩部分組成。測量站主要完成對現場訊號的採集、儲存，接收遙控指令並傳送資料。主控站的主要工作是傳送遙控指令、接收資料資訊、進行資料處理和資料管理、隨機顯示列印等。
第2節資料傳輸硬體設計
2.1 系統的硬體構成
無線資料傳輸的原理框圖如圖3所示。它由以下幾個部件組成：微控制器at89c51、光耦器、反向器、max232、數字電台。
2.2 at89c2051微控制器及其引腳說明
at89c51微控制器，是一種低功耗、高效能的、片內含有4kb flash rom的8位cmos微控制器，工作電壓範圍為2.7～6v（實際使用+5v供電），8位資料匯流排。它有乙個可程式設計的全雙工序列通訊介面，能同時進行序列傳送和執著收。
通過rxd引腳（序列資料接收端）和txd引腳（序列資料傳送端）與外界進行通訊。
2.3 at89c51序列口工作方式
at89c51序列口可設定四種工作方式，可有8位、10位和11位幀格式。本系統中，at89c51序列口工作於方式3，即幀11位的非同步通訊格式：1位起始位，8位資料位（低位在前），1位可程式設計資料位，1位停止位。
傳送前，由軟體設定第9位資料（tb8）作奇偶校驗位，將要傳送的資料寫入sbuf，啟動傳送過程。序列口能自動把tb8取出，裝入到第9位資料的位置，再逐一傳送出去。傳送完畢，使ti=1。
接收時，置scon中的ren為1，允許接收。當檢測到rxd（p3.0端有「1」到「0」的跳變(起始位）時，開始接收9位資料，送入移位暫存器（9位）。
當滿足ri=0且sm2=0或接收到的9位資料為1時，前8位資料送入sbuf，第9位資料送入scon中的rb8，置ri為1；否則，這次接收無效，不置位ri。串列埠方式3的波特率由定時器t1的溢位率與smod值同時決定：方式3波特率=t1溢位率/n當smod=0時，n=32；smod=1時，n=16。
t1溢位率取決於t1的計數速率（計數速率=fosc/12）和ti預置的初值。定時器t1用作波特率發生器，工作於模式2（自動重灌初值）。設th1和tl1定時計數初值為x，則每過「2 8-x」個機器週期，t1就會發生一次溢位。
初值x確定如下：
x=256-fosc×(smod+1)/384×btl
本系統中，smod=0，波行率btl=1200，晶振fosc=6mhz，所以初值x=f3h。
2.4 at89c51與數字電台的硬體連線
系統採用非同步序列通訊方式傳輸測量資料。利用微控制器串列埠與數字電台rs232資料口相連。電台常態為收狀態（ppt=0，收狀態；ppt=1，發狀態），微控制器p3.
5腳輸出高電平。微控制器使用ttl電平，電台使用rs232電平，由max232完成ttl電平與rs232電平之間的轉換。3片光電耦合器6n137實現微控制器與電台之間的電源隔離，增強系統抗干擾性能。
微控制器通過帶控制端的三態緩衝門74hc125、非門74hc14控制電台的收發轉換，以及指令的接收和資料傳送。接收時，p3.5=1,c2=1，74hc125b截止；p3.
5經74hc14反相、光電隔離，使電台ppt腳為低電平，將其置為接收狀態；同時c1=0，74hc125a導通，接收的指令由電台的rxd端輸入，經max232電平變換、光電隔離、74hc125a緩衝門，送入微控制器rxd腳。發射時，p3.5=0，經74hc14反相、光電隔離，使電台ppt腳為高電平，將其置為發射狀態；同時c1=1，74hc125a截止，c2=0，74hc125b導通，資料由微控制器txd腳輸出，經74hc125b緩衝門、光電隔離、max232電平變換，通過電台txd埠將資料傳送出去。
2.5通訊協議與波特率
數字電台與微控制器、終端主控機的通訊協議為：
通訊介面——標準序列rs232介面，9線制半雙工方式；
通訊幀格式——1位起始位，8位資料位，1位可程式設計資料位，1位停止位；波特率——1200 baud。數字電台選用motorola公司的gm系列車載電台，工作於vhf/uhf頻段，可進行無線數傳（9線制標準序列rs232介面），也可進行話音通訊；採用二進位制移頻鍵控（2fsk）調製解調方式，符合國際電報**諮詢委員會ccitt.23標準。
在話帶內進行數字傳輸時，推薦在不高於1200b/s資料率時使用。實際使用時，電台工作於220～240mhz頻率範圍，採用半雙工方式（執行收、發操作，但不能同時進行）即可滿足系統要求。
第3節系統的軟體設計
3.1通訊系統軟體設計
通訊軟體至關重要，一旦出現問題，整個系統就會癱瘓。採取差錯控制與容錯技術是非常重要的。主控站傳送的指令中包含一定數量的同步符55h和3位元組的密碼。
測量站在連續收到5個同步符後進行密碼驗證，驗證通過後正式接收指令位元組；如未通過，則測量站發一訊號讓主控站重發，三次驗證不過則停發該命令。測量站發/主控站收時，驗證方式與此相同。驗證通過後，測量站開始傳送資料。
*乙個指令由3位元組構成，第二位元組等於第一位元組加上35h，第3位元組等於第二位元組加上36h。如果收到的指令不符合此規則，則重發該命令，連續三次錯誤時停發。*主控站每發乙個指令，測量站都回送乙個應答訊號。
該應答訊號中包含原指令樣本。下面給出微控制器序列口與電台的基本通訊程式。
3.2 源程式
初始化程式：
btl equ 2fh波特率放在內部ram的2fh單元
mov tmod，#21ht0方式1，16位計數器，t1方式2，串列埠用
setb tr0啟動t0
mov btl，#0f3h波特率設定為1200
mov scon，#0c0h串列埠方式3，9位資料，禁止接收
接收及驗證程式：
num equ 2bh同步符個數值存放在內部ram的2bh單元
temp equ 2ch
rom-ch：db 55h，55h，55h，55h，55h，55h，55h，55h，55h，55h
db 55h，55h，55h，55h，55h，55h，55h，55h，55h，55h ；20位元組同步符
mim db 'wsc3位元組密碼「wsc」
setb p3.5置電台收狀態
setb ren允許串列埠接收
a1：mov num，#0記錄連續到同步符55h的個數
a2：jb ri，a2串列埠有資料轉a3
a3：clr ri清接收中斷標誌
mov a，sbuf讀串列埠資料
cjne a，#55h，a1不是同步符轉a1
inc num收到的同步符個數加1
mov a，num取收到的同步符個數
cjne a，#5，a2未收夠連續5個55h轉a2
a4:mov num,#0密碼驗證，記錄收到密碼位元組數
a5：mov dptr，#mim密碼字元首址
mov a，num
movc a，@a+dptr查表取密碼
mov temp，a儲存密碼
jb ri，a6串列埠收完乙個位元組轉a6
AT89C51微控制器的基本結構
at89c51微控制器的主要工作特性 內含4kb的flash儲存器，擦寫次數1000次 內含28位元組的ram 具有32根可程式設計i o線 具有2個16位可程式設計定時器 具有6個中斷源 5個中斷向量 2級優先權的中斷結構 具有1個全雙工的可程式設計序列通訊介面 具有乙個資料指標dptr 兩種低功...
AT89C51微控制器的基本結構和工作原理
at89c51微控制器的主要工作特性 內含4kb的flash儲存器，擦寫次數1000次 內含28位元組的ram 具有32根可程式設計i o線 具有2個16位可程式設計定時器 具有6個中斷源 5個中斷向量 2級優先權的中斷結構 具有1個全雙工的可程式設計序列通訊介面 具有乙個資料指標dptr 兩種低功...
基於微控制器AT89C51的交通燈控制器的設計
1 選題背景 本設計是微控制器控制的交通燈控制系統設計隨著社會經濟的發展，城市交通問題越來越引起人們的關注。人 車 路三者關係的協調，已成為交通管理部門需要解決的重要問題之一。城市交通控制系統是用於城市交通資料監測 交通訊號燈控制與交通疏導的計算機綜合管理系統，它是現代城市交通監控指揮系統中最重要的...