AT89C51单片机在无线数据传输中的应用
1 系统组成
系统组成如图1、图2所示
系统由测量站和主控站两部分组成。测量站主要完成对现场信号的采集、存储,接收遥控指令并发送数据。主控站的主要工作是发送遥控指令、接收数据信息、进行数据处理和数据管理、随机显示打印等。
2 AT89C51与数字电台的串行通信
Atmel公司的AT89C51单片机,是一种低功耗、高性能的、片内含有4KB Flash ROM的8位CMOS单片机,工作电压范围为2.7～6V（实际使用+5V供电）,8位数据总线。它有一个可编程的全双工串行通信接口,能同时进行串行发送和执着收。通过RXD引脚（串行数据接收端）和TXD引脚（串行数据发送端）与外界进行通信。
2.1 通信协议与波特率
数字电台与单片机、终端主控机的通信协议为：
通信接口--标准串行RS232接口,9线制半双工方式;
通信帧格式--1位起始位,8位数据位,1位可编程数据位,1位停止位;
波特率--1200 baud。
数字电台选用Motorola公司的GM系列车载电台,工作于VHF/UHF频段,可进行无线数传（9线制标准串行RS232接口）,也可进行话音通信;采用二进制移频键控（2FSK）调制解调方式,符合国际电报电话咨询委员会 CCITT.23标准。在话带内进行数字传输时,推荐在不高于1200b/s数据率时使用。实际使用时,电台工作于220～240MHz频率范围,采用半双工方式（执行收、发操作,但不能同时进行）即可满足系统要求。
2.2 AT89C51串行口工作方式
AT89C51串行口可设置四种工作方式,可有8位、10位和11位帧格式。本系统中,AT89C51串行口工作于方式3,即鳘帧11位的异步通信格式：1位起始位,8位数据位（低位在前）,1位可编程数据位,1位停止位。
发送前,由软件设置第9位数据（TB8）作奇偶校验位,将要发送的数据写入SBUF,启动发送过程。串行口能自动把TB8取出,装入到第9位数据的位置,再逐一发送出去。发送完毕,使TI=1。
接收时,置SCON中的REN为1,允许接收。当检测到RXD（P3.0端有"1"到 "0"的跳变（起始位）时,开始接收9位数据,送入移位寄存器（9位）。当满足RI=0且SM2=0或接收到的9位数据为1时,前8位数据送入SBUF,第9位数据送入SCON中的RB8,置RI为1;否则,这次接收无效,不置位RI。
串口方式3的波特率由定时器T1的溢出率与SMOD值同时决定：
方式3波特率=T1溢出率/n
当SMOD=0时,n=32;SMOD=1时,n=16。T1溢出率取决于T1的计数速率（计数速率=fosc/12）和TI预置的初值。
定时器T1用作波特率发生器,工作于模式2（自动重装初值）。设TH1和TL1定时计数初值为X,则每过"2 8-X"个机器周期,T1就会发生一次溢出。初值X确定如下：
X=256-fosc×(SMOD+1)/384×BTL
本系统中,SMOD=0,波行率BTL=1200,晶振fosc=6MHz,所以初值X=F3H。
2.3 AT89C51与数字电台的硬件连接
AT89C51与数字电台的硬件连接如图3所示。
系统采用异步串行通信方式传输测量数据。利用单片机串口与数字电台RS232数据口相连。电台常态为收状态（PPT=0,收状态;PPT=1,发状态）,单片机P3.5脚输出高电平。单片机使用TTL电平,电台使用RS232电平,由 MAX232完成TTL电平与RS232电平之间的转换。3片光电耦合器6N137实现单片机与电台之间的电源隔离,增强系统抗干扰性能。
