多接口数据通讯模块的研究与设计.doc

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您的论文得到两院院士关注文章编号：１００８－０５７０（２００７）０４－２－０１４３－０３
单片机接口技术
多接口数据通讯模块的研究与设计
ＲｅｓｅａｒｃｈａｎｄＤｅｓｉｇｎｏｆＭｕｌｔｉ－ＩｎｔｅｒｆａｃｅＤａｔａＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎＭｏｄｕｌｅ
（１．太原理工大学；２．国家农业信息化工程技术研究中心）文俊峰
１，２
张文爱
１
王成
２
田宏武
１，２
ＷＥＮＪＵＮＦＥＮＧＺＨＡＮＧＷＥＮＡＩＷＡＮＧＣＨＥＮＧＴＩＡＮＨＯＮＧＷＵ
摘要：为了满足不同场合数据传输的需要，本文介绍了一种以Ｃ８０５１Ｆ３１０单片机为控制核心，可实现ＲＳ２３２／ＲＳ４８５、外通红信、线射频传输三种常用标准接口的通信模块。分别给出了设计思路和硬件电路。并重点阐述其中两种无线接口的实现无方法。本模块集有线通信和无线传输于一体。适用范围广泛，具有很大实用价值。关键词：通信接口；红外收发；无线射频；单片机文献标识码：Ｂ中图分类号：ＴＰ２９，ＴＰ３６８
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｍｅｅｔｔｈｅｄｅｍａｎｄｏｆｄａｔａｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｉｎｄｉｆｆｅｒｅｎｔｓｉｔｕａｔｉｏｎ，ｔｈｉｓｐａｐｅｒｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓａｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｍｏｄｕｌｅｂａｓｅｄｏｎＭＣＵＣ８０５１Ｆ３１０．ＴｈｉｓｓｙｓｔｅｍｈａｓａｃｈｉｅｖｅｄｔｈｅａｉｍｏｆｔｈｒｅｅｓｔａｎｄａｒｄｉｎｔｅｒｆａｃｅｓｉｎＲＳ２３２／ＲＳ４８５，ｉｎｆｒａｒｅｄｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎａｎｄＲＦｗｉｒｅｌｅｓｓｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ．Ｔｈｅｄｅｖｉｃｅｍｅｔｈｏｄａｎｄｈａｒｄｗａｒｅｅｌｅｃｔｒｉｃｃｉｒｃｕｉｔａｒｅｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙｇｉｖｅｎｉｎｔｈｅａｒｔｉｃｌｅ．Ｔｈｅｉｍｐｌｅｍｅｎｔｉｎｇｍｅｔｈｏｄｏｆｔｗｏｗｉｒｅｌｅｓｓｉｎｔｅｒｆａｃｅｓｗａｓｅｌａｂｏｒａｔｅｄ．Ｔｈｅｍｏｄｕｌｅｗｈｉｃｈｉｎｔｅｇｒａｔｅｓｌｉｎｅａｔｅｗｉｒｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎａｎｄｗｉｒｅｌｅｓｓｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｈａｓｗｉｄｅｓｐｒｅａｄｌｙａｐｐｌｉｃａｂｌｅｓｃｏｐｅａｎｄｖｅｒｙｇｒｅａｔｌｙｐｒａｃｔｉｃａｌｖａｌｕｅ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｉｎｔｅｒｆａｃｅ，ｉｎｆｒａｒｅｄｔｒａｎｓｃｅｉｖｅｒ，ＲＦｗｉｒｅｌｅｓｓ，ｍｃｕ
引言
随着嵌入式计算技术、布式信息处理技术和网络通信技分术的迅速发展和广泛应用，各种数据传输接口也在不断的更新和发展。系统设备的多样性和现场环境的复杂性，决定了数据通信方式的多样性和灵活性。针对上述情况和实际问题，研制了一种多接口的通信模块，可实现ＲＳ２３２／４８５通讯、外线通红讯和无线射频通讯。
接口。ＲＳ－２３２被定义为一种在低速率串行通信中增加通信距离的单端标准。ＲＳ－２３２采取不平衡传输方式，即所谓单端通信。典型的ＲＳ－２３２信号在正负电平之间摆动，在发送数据时，发送端驱动器输出正电平在＋５～＋１５Ｖ，负电平在－５～－１５Ｖ电平。当无数据传输时，线上为ＴＴＬ，从开始传送数据到结束，线上电平从ＴＴＬ电平到ＲＳ－２３２电平再返回ＴＴＬ电平。接收器典型的工作电平在＋３～＋１２Ｖ与－３～－１２Ｖ。发ＲＳ－２３２是为点对点（即只用一对收、设备）通信而设计的，其驱动器负载为３～７ｋΩ。由于ＲＳ－２３２发送电平与接收电平的差仅为２Ｖ至３Ｖ左右，所以其共模抑制能力差，再加上双绞线上的分布电容，其传送距离最大约为１５米，最高速率为
技术创新
１整体框架
多接口通讯模块主要由单片机Ｃ８０５１Ｆ３１０、ＲＳ２３２／４８５串电行通讯接口、红外接口、线射频接口、接口、源及其处理无Ｃ２模块组成。如图１所示。
RS232/485
２０ｋｂ／ｓ。所以ＲＳ－２３２适合本地设备之间的通信。为扩展应用范围，ＥＩＡ制定了ＲＳ－４８５标准，增加了多点、
双向通信能力，通常在要求通信距离为几十米至上千米时，广泛采用ＲＳ－４８５收发器。
C8051F310
ＲＳ－４８５收发器采用平衡发送和差分接收，即在发送端，驱
动器将ＴＴＬ电平信号转换成差分信号输出；在接收端，接收器将差分信号变成ＴＴＬ电平，因此具有抑制共模干扰的能力，加上接收器具有高的灵敏度，能检测低达２００ｍＶ的电压，故数据传输可达千米以外。
C2
图１系统结构总体框图
２硬件设计
２．１ＲＳ－２３２／４８５接口２．１．１工作原理及规范简介
目前ＲＳ－２３２是ＰＣ机与通信工业中应用最广泛的一种串文俊峰：硕士研究生基金项目：北京市科技攻关项目（Ｚ０００５１９００４０８３１）《ＰＬＣ技术应用２００例》
ＲＳ－４８５需要２个终接电阻，接在传输总线的两端