单片机无线呼叫系统设计

一、前言

目前无线呼叫系统在诸多领域中得到应用, 但许多无线传输模块传输距离近、速度慢、不可靠等缺点, 所以本次设计实现无线呼叫, 制作成本低, 使用方便等, 对系统进行一定的创新。

二、设计方案

本文的设计目的是实现基于51单片机实现无线远程呼叫功能, 系统包含无线传输、接收模块、AT89C51单片机最小系统模块、显示模块, 报警模块和复位响应模块。系统通过无线电发送信号, 微控制器充当控制单元, 用于协调整个系统的处理, 实现远程无线信号传输。本系统为较为稳定高效的操作系统, 系统不仅有良好的抗干扰能力, 并且在执行多通道调用时不会出现互相干扰现象。

三、系统设计

系统的设计部分主要包括无线发射、接收模块, 报警模块, 指示灯模块、显示模块, 其中主控芯片选用的是常见的AT89C51单片机, 同时通过编程控制周边设置。

(一) 元件选择

首先系统的控制模块选用的是AT89C51单片机, 其次无线发射模块选用的是接受模块M4, 以及编程芯片为PT2272的遥控器, 配备电源的电压约为5V。CD4511和数码管组成, 同时配有指示灯, 蜂鸣器。

(二) 硬件模块设计

无线发射模块可用的距离在800米以内, 可与单片机连接。电源电压在3-12V之间, 系统对于地址码的设置中遵循相同的地址码需相同, 不同的系统依赖于不同的地址代码进行认证。

无线接收模块主要由接收头和PT2272解码芯片两部分组成, 接收器PT2272的引脚DIN1中输入接收信号, 以解码接收的信号。其引脚设置引脚1为指示输出引脚, D0-D3为四个控制信号输出引脚, VCC为电源接口, GND为接地端, ANT为天线接口。

数码管显示模块由CD4511和数码管组成, 将信息通过数码管进行显示。系统CD4511的四个输入端连接到单片机AT89C51的P1.0～P1.3接口, 两个位选端与P1.4和P1.5口进行连接。

在指示灯模块中设置每个位置都对应一个指示灯, 当相应的位置被调用时, 相应的指示灯亮, 直到控制站应答为止, 指示灯选用的是发光二极管, 系统设计中与P2口的P2.0-P2.3引脚连接, 每个指示灯连接一个300Ω电阻, 其目的是为了防止电流过大将二极管烧毁。

本文所设计的四个呼叫地点将使用同一个蜂鸣器进行报警, 报警器与P3.0接口连接, 当任意一处地点进行呼叫工作时, 蜂鸣器开始报警, 通过定时器的中断电路实现10秒报警。系统使用三极管作为开关电路不仅可以保护微控制器, 还可以改善电流。当输入基于三极管的低电平并且发射器关闭时, 发射器开启。

四、软件设计

本系统中数码管显示部分选用的是CD4511芯片作为驱动芯片用于驱动LED显示器的七段解码器, 本次设计采用外接5V电源电压, 同时配一个限流电阻保护电路。同时系统对数码管、定时器以及蜂鸣器均进行初始化设计, 同时时钟晶振的频率采用12MHZ。

系统的主函数程序设计将先对程序进行初始化, 然后对中断产生标志变量进行判断是否为1。若为1, 则系统调用显示子程序, 在重复进行判断, 若不为1, 则系统等待中断。

由于中断扫描方法仅在产生外部中断时扫描键盘, 因此具有高速和高工作效率的优点。因此, 在该设计中使用中断扫描方法, 只有在有键按下时才能扫描确定是哪个键被按下。

在本次系统设计中, 当读取键盘状态时, 必须执行按钮检测和释放检测, 并且为了避免误报情况发生, 系统设置一定的间隔。当按键被按下时, 程序中temp&0xff不等于0xff, 此时系统进入while循环语句, 当呼叫触点被触发时, 相应的变量会变为1, 伴随指示灯点亮、蜂鸣器报警, 当为中断程序的相应标志变量赋值时, 进入主程序以评估标志变量的值, 然后执行数码管的显示处理。如果发送信号端按键被按下, 系统将判断变量的值是否为1, 如果显示值为1, 则系统将控制对应的指示灯与数码管, 使对应的指示灯和数码管熄灭;如果变量数值不为1, 其相应的位置没有呼叫, 系统跳出中断。

五、结束语

本文很好的介绍了无线呼叫模式的功能及设计要点, 为设计及应用该类设计起到很高的指引作用, 本文并未配有对应的程序, 知识将设计要点及思路做了详细介绍。

摘要：本文研究设计了无线寻呼系统, 实现了以单芯片为控制中心的AT89C51单片机, 通过无线传输模块传输信号并实现无线传输功能。硬件设计允许信号通过障碍物在一定距离内无线传输, 这种设计具有空间有限, 耗材少, 传输速度快的优点。

关键词：AT89C51单片机,无线传输

参考文献

[1] 刘文, 戴尔晗, 王勇.基于51系列单片机的无线智能温控系统设计[J].电子测试, 2009 (10) :40-44.

[2] 张毅刚.单片机原理与应用设计[M].北京:电子工业出版社, 2008.