基于51单片机串行通信的无线发射极和接收机设计
基于单片机的无线通信系统的设计
基于单片机的无线通信系统的设计无线通信系统是指通过无线电波或光纤等方式进行通信的系统。
本文将基于单片机来设计一个无线通信系统。
一、系统概述本系统基于单片机，通过无线通信模块实现数据的收发功能。
系统主要包括硬件部分和软件部分两个方面。
硬件部分包括单片机、无线通信模块、外围电路和电源等。
单片机主控系统整体工作，通过外围电路与无线通信模块和其他外部设备进行连接。
无线通信模块实现与外部设备之间的数据传输。
电源负责为系统提供工作电压。
软件部分包括单片机内部的主程序和通信协议等。
主程序负责系统的整体控制和数据处理，通过通信协议实现与外部设备的数据交互。
二、系统设计1.硬件设计单片机选择常见的51系列芯片，具有较强的处理能力和丰富的外设接口。
无线通信模块选择常见的Wi-Fi模块或蓝牙模块，具有较远的通信距离和较高的数据传输速度。
外围电路包括键盘、LCD显示屏、电路保护和电源等。
2.软件设计主程序采用C语言编写，通过调用单片机的相关函数实现系统的各项功能。
主程序需要完成以下几个主要的功能：（1）系统初始化：包括单片机和无线通信模块的初始化，外围设备的初始化等。
（2）数据传输：通过调用无线通信模块的发送和接收函数，实现与外部设备的数据传输。
（3）数据处理：对接收到的数据进行处理，通过LCD显示屏输出或者通过外围设备进行控制。
（4）系统控制：根据外部设备的输入，控制系统的各项功能。
三、系统实现1.硬件连接将单片机与无线通信模块、外围设备和电源等进行连接，确保信号的传输畅通稳定。
2.主程序编写3.调试测试将系统进行调试和测试，检查系统是否能够正常工作。
主要包括单片机与无线通信模块的通信是否正常，数据的传输是否准确，外围设备是否能够正常控制等。
四、系统应用无线通信系统可以应用于各种领域，如智能家居、远程监控、无线传感器网络等。
通过无线通信系统，可以实现远程控制和数据传输，方便用户进行操作和监测。
五、总结本文基于单片机设计了一个无线通信系统，通过无线通信模块实现数据的收发功能。
51单片机的nRF905无线发射接收程序
基于51单片机的nRF905无线发射接收程序无线发射程序：#include <reg52.h>#include <intrins.h>#define uchar unsigned char#define uint unsigned int//*******************定义命令字**********************#define WC 0x00 // Write configuration register command#define RC 0x10 // Read configuration register command#define WTP 0x20 // Write TX Payload command#define RTP 0x21 // Read TX Payload command#define WTA 0x22 // Write TX Address command#define RTA 0x23//*******************管脚配置*********sbit MOSI=P1^6;sbit CSN=P1^7;sbit SCK=P1^0;sbit MISO=P1^1;sbit TRX_CE=P1^2;sbit TXEN=P1^3;sbit PWR=P1^4;sbit DR=P1^5;uchar Txbuf[4]={0x03,0x04,0x05,0x06};uchar Rfconfig[10]={0x4c,0x0e,0x44,0x04,0x04,0xe7,0xe7,0xe7,0xe7,0xde};//------------------------------------------------void delay(uint x){uint i;for(i=0;i<x;i++){_nop_();}}//------------------------------------------------void Spiwrite(uchar dat){uchar i=8;while(i--){delay(10);SCK=0;MOSI=(bit)(dat&0x80);dat<<=1;delay(10);SCK=1;delay(10);SCK=0;}SCK=0;}//------------------------------------------------void Txpacket(void){TXEN=1;TRX_CE=1;CSN=0;Spiwrite(0x22);Spiwrite(0xe7);Spiwrite(0xe7);Spiwrite(0xe7);Spiwrite(0xe7);CSN=1;_nop_();_nop_();CSN=0;Spiwrite(0x20);Spiwrite(Txbuf[0]);Spiwrite(Txbuf[1]);Spiwrite(Txbuf[2]);Spiwrite(Txbuf[3]);CSN=1;_nop_();_nop_();delay(50);while(!DR);TRX_CE=0;}//--------------------------------------------------void ini_system(void){uchar i;CSN=1;SCK=0;PWR=1; // PWR_UP | TRX_CE |TXEN | M O D E TRX_CE=0; // 1 | 0 | 0 | SPI ProgrammingTXEN=0;_nop_();CSN=0;Spiwrite(0x00);for(i=0;i<10;i++){Spiwrite(Rfconfig[i]);}CSN=1;}//-------------------------------------------------void setmode(){PWR=1; // PWR_UP TRX_CE TXEN MODE TRX_CE=1; // 1 1 1 SHOCKBURST TX TXEN=1;delay(1000); //time must be >=650us}//-----------------------------------------------------void main(){ini_system();while(1){setmode();Txpacket();P2=~P2;}}无线接收程序：#include <reg52.h>#include <intrins.h>#define uchar unsigned char#define uint unsigned int#define WC 0x00#define RC 0x10#define WTP 0x20#define RTP 0x21#define WTA 0x22#define RTA 0x23#define RRP 0x24sbit TXEN=P1^7;sbit TRX_CE=P3^0;sbit PWR=P1^6;sbit MISO=P1^0;sbit MOSI=P1^3;sbit SCK=P1^1;sbit CSN=P1^2;sbit DR=P1^4;sbit CD=P1^5;sbit we=P3^7;sbit de=P3^6;unsigned int Rxbuf[4]={0};unsigned char Rfconfig[10]={0x4c,0x0e,0x44,0x04,0x04,0xe7,0xe7,0xe7,0xe7,0xde}; void display(uint e,uint f,uint g,uint h);void delay(uint x){uint i;for(i=0;i<x;i++){_nop_();}}void Dela(uint a){uint b,c;for(b=a;b>0;b--)for(c=110;c>0;c--);}void Spiwrite(uchar dat){uchar i=8;while(i--){delay(10);SCK=0;MOSI=(bit)(dat&0x80);dat<<=1;delay(10);SCK=1;delay(10);SCK=0;}SCK=0;}unsigned char Spiread(void) {uchar i=8;uchar ddat;while(i--){ddat<<=1;SCK=0;_nop_();_nop_();ddat|=MISO;SCK=1;_nop_();_nop_();}SCK=0;return ddat;}void Rxpacket(void){unsigned char j=0;TRX_CE=0;PWR=1;CSN=0;_nop_();Spiwrite(RRP);for(j=0;j<4;j++){Rxbuf[j]=Spiread();}CSN=1;TRX_CE=1;while(!DR);}void ini_system(void){uchar i;CSN=1;SCK=0;PWR=1; // PWR_UP | TRX_CE |TXEN | M O D ETRX_CE=0; // 1 | 0 | 0 | SPI ProgrammingTXEN=0;_nop_();CSN=0;_nop_();Spiwrite(WC);for(i=0;i<10;i++){Spiwrite(Rfconfig[i]);}CSN=1;}void setmode(){PWR=1; // PWR_UP TRX_CE TXEN MODE TRX_CE=1; // 1 1 0 SHOCKBURST RX TXEN=0;delay(300); //time must be >=650us}void display(uint e,uint f,uint g,uint h){uint code table[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x77,0x7c,0x39,0x5e,0x79,0x71};we=1;P0=0xfe;we=0;de=1;P0=table[e];de=0;Dela(5);we=1;P0=0xfd;we=0;de=1;P0=table[f];de=0;Dela(5);we=1;P0=0xfb;we=0;de=1;P0=table[g];de=0;Dela(5);we=1;P0=0xf7;we=0;de=1;P0=table[h];de=0;Dela(5);}void main(){ini_system();setmode();while(1){Rxpacket();P2=~P2;display(Rxbuf[0],Rxbuf[1],Rxbuf[2],Rxbuf[3]);}}。
基于单片机的无线数据传输系统设计
基于单片机的无线数据传输系统设计无线数据传输系统是一种可以通过无线通信方式将数据传输到远程或难以接触的地方的技术。
基于单片机的无线数据传输系统设计可以应用于很多领域，如智能家居、远程监控、工业自动化等。
传感器采集模块用于采集需要传输的数据。
不同的应用领域可能需要不同类型的传感器，如温度传感器、湿度传感器、光照传感器、气体传感器等。
传感器会将采集到的数据转换为模拟信号或数字信号，并交给单片机进行处理。
数据处理与存储模块主要负责对传感器采集到的数据进行处理和存储。
单片机通常会通过模数转换器将传感器信号进行模数转换，并使用串行通信接口将转换后的数字信号传输到内部存储器中进行存储。
同时，单片机还可以对采集到的数据进行处理和分析，如平均值计算、阈值判断等。
无线通信模块是整个系统的关键部分，负责将数据传输到远程地点。
常见的无线通信技术包括无线射频（RF）、蓝牙、Wi-Fi、Zigbee等。
根据实际需求选择合适的无线通信模块，通过单片机与无线通信模块的串行通信接口进行数据传输。
远程控制端是无线数据传输系统的接收端，用于接收和处理传输过来的数据。
远程控制端可以采用与传感器采集模块相同的结构，包括无线通信模块、单片机和数据处理与存储模块。
当远程控制端接收到传输的数据后，可以进行进一步的处理、显示和控制操作。
基于单片机的无线数据传输系统设计还需要考虑一系列的实际问题，如供电方式、通信协议、安全性等。
供电方式可以选择电池供电或外部电源供电，需要根据应用场景和系统功耗来确定。
通信协议的选择需要考虑到数据传输的可靠性和传输速率等因素。
同时，为了保证数据传输的安全性，可以采用加密算法或其他安全措施来防止数据被窃取或篡改。
总的来说，基于单片机的无线数据传输系统设计包括传感器采集模块、数据处理与存储模块、无线通信模块和远程控制端。
通过合理选择和组合这些模块，能够实现各种应用场景下的无线数据传输需求。
51单片机的nRF905无线发射接收程序
基于51单片机的nRF905无线发射接收程序无线发射程序：#include <reg52.h>#include <intrins.h>#define uchar unsigned char#define uint unsigned int//*******************定义命令字**********************#define WC 0x00 // Write configuration register command#define RC 0x10 // Read configuration register command#define WTP 0x20 // Write TX Payload command#define RTP 0x21 // Read TX Payload command#define WTA 0x22 // Write TX Address command#define RTA 0x23//*******************管脚配置*********sbit MOSI=P1^6;sbit CSN=P1^7;sbit SCK=P1^0;sbit MISO=P1^1;sbit TRX_CE=P1^2;sbit TXEN=P1^3;sbit PWR=P1^4;sbit DR=P1^5;uchar Txbuf[4]={0x03,0x04,0x05,0x06};uchar Rfconfig[10]={0x4c,0x0e,0x44,0x04,0x04,0xe7,0xe7,0xe7,0xe7,0xde};//------------------------------------------------void delay(uint x){uint i;for(i=0;i<x;i++){_nop_();}}//------------------------------------------------void Spiwrite(uchar dat){uchar i=8;while(i--){delay(10);SCK=0;MOSI=(bit)(dat&0x80);dat<<=1;delay(10);SCK=1;delay(10);SCK=0;}SCK=0;}//------------------------------------------------void Txpacket(void){TXEN=1;TRX_CE=1;CSN=0;Spiwrite(0x22);Spiwrite(0xe7);Spiwrite(0xe7);Spiwrite(0xe7);Spiwrite(0xe7);CSN=1;_nop_();_nop_();CSN=0;Spiwrite(0x20);Spiwrite(Txbuf[0]);Spiwrite(Txbuf[1]);Spiwrite(Txbuf[2]);Spiwrite(Txbuf[3]);CSN=1;_nop_();_nop_();delay(50);while(!DR);TRX_CE=0;}//--------------------------------------------------void ini_system(void){uchar i;CSN=1;SCK=0;PWR=1; // PWR_UP | TRX_CE |TXEN | M O D E TRX_CE=0; // 1 | 0 | 0 | SPI ProgrammingTXEN=0;_nop_();CSN=0;Spiwrite(0x00);for(i=0;i<10;i++){Spiwrite(Rfconfig[i]);}CSN=1;}//-------------------------------------------------void setmode(){PWR=1; // PWR_UP TRX_CE TXEN MODE TRX_CE=1; // 1 1 1 SHOCKBURST TX TXEN=1;delay(1000); //time must be >=650us}//-----------------------------------------------------void main(){ini_system();while(1){setmode();Txpacket();P2=~P2;}}无线接收程序：#include <reg52.h>#include <intrins.h>#define uchar unsigned char#define uint unsigned int#define WC 0x00#define RC 0x10#define WTP 0x20#define RTP 0x21#define WTA 0x22#define RTA 0x23#define RRP 0x24sbit TXEN=P1^7;sbit TRX_CE=P3^0;sbit PWR=P1^6;sbit MISO=P1^0;sbit MOSI=P1^3;sbit SCK=P1^1;sbit CSN=P1^2;sbit DR=P1^4;sbit CD=P1^5;sbit we=P3^7;sbit de=P3^6;unsigned int Rxbuf[4]={0};unsigned char Rfconfig[10]={0x4c,0x0e,0x44,0x04,0x04,0xe7,0xe7,0xe7,0xe7,0xde}; void display(uint e,uint f,uint g,uint h);void delay(uint x){uint i;for(i=0;i<x;i++){_nop_();}}void Dela(uint a){uint b,c;for(b=a;b>0;b--)for(c=110;c>0;c--);}void Spiwrite(uchar dat){uchar i=8;while(i--){delay(10);SCK=0;MOSI=(bit)(dat&0x80);dat<<=1;delay(10);SCK=1;delay(10);SCK=0;}SCK=0;}unsigned char Spiread(void) {uchar i=8;uchar ddat;while(i--){ddat<<=1;SCK=0;_nop_();_nop_();ddat|=MISO;SCK=1;_nop_();_nop_();}SCK=0;return ddat;}void Rxpacket(void){unsigned char j=0;TRX_CE=0;PWR=1;CSN=0;_nop_();Spiwrite(RRP);for(j=0;j<4;j++){Rxbuf[j]=Spiread();}CSN=1;TRX_CE=1;while(!DR);}void ini_system(void){uchar i;CSN=1;SCK=0;PWR=1; // PWR_UP | TRX_CE |TXEN | M O D ETRX_CE=0; // 1 | 0 | 0 | SPI ProgrammingTXEN=0;_nop_();CSN=0;_nop_();Spiwrite(WC);for(i=0;i<10;i++){Spiwrite(Rfconfig[i]);}CSN=1;}void setmode(){PWR=1; // PWR_UP TRX_CE TXEN MODE TRX_CE=1; // 1 1 0 SHOCKBURST RX TXEN=0;delay(300); //time must be >=650us}void display(uint e,uint f,uint g,uint h){uint code table[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x77,0x7c,0x39,0x5e,0x79,0x71};we=1;P0=0xfe;we=0;de=1;P0=table[e];de=0;Dela(5);we=1;P0=0xfd;we=0;de=1;P0=table[f];de=0;Dela(5);we=1;P0=0xfb;we=0;de=1;P0=table[g];de=0;Dela(5);we=1;P0=0xf7;we=0;de=1;P0=table[h];de=0;Dela(5);}void main(){ini_system();setmode();while(1){Rxpacket();P2=~P2;display(Rxbuf[0],Rxbuf[1],Rxbuf[2],Rxbuf[3]);}}。
51单片机双机串行通信设计
51单片机双机串行通信设计51单片机是一款广泛应用于嵌入式系统中的微控制器，具有高性能和低功耗的特点。
在一些场景中，需要使用51单片机之间进行双机串行通信，以实现数据传输和协同工作。
本文将介绍51单片机双机串行通信的设计，包括硬件连接和软件编程。
一、硬件连接1.串行通信口选择：51单片机具有多个串行通信口，如UART、SPI 和I2C等。
在双机串行通信中，可以选择其中一个串行通信口作为数据传输的接口。
一般来说，UART是最常用的串行通信口之一，因为它的硬件接口简单且易于使用。
2.引脚连接：选定UART口作为串行通信口后，需要将两个单片机之间的TX（发送）和RX（接收）引脚相连。
具体的引脚连接方式取决于所使用的单片机和外设，但一般原则上是将两个单片机的TX和RX引脚交叉连接。
二、软件编程1.串行通信初始化：首先需要通过软件编程来初始化串行通信口。
在51单片机中，可以通过设置相应的寄存器来配置波特率和其他参数。
具体的初始化代码可以使用C语言编写，并根据所使用的开发工具进行相应的配置。
2.发送数据：发送数据时，可以通过写入相应的寄存器来传输数据。
在51单片机中，通过将数据写入UART的发送寄存器，即可将数据发送出去。
发送数据的代码通常包括以下几个步骤：(1)设置发送寄存器；(2)等待数据发送完成；(3)清除数据发送完成标志位。
3.接收数据：接收数据时，需要通过读取相应的寄存器来获取接收到的数据。
在51单片机中，可以通过读取UART的接收寄存器，即可获取到接收到的数据。
接收数据的代码通常包括以下几个步骤：(1)等待数据接收完成；(2)读取接收寄存器中的数据；(3)清除数据接收完成标志位。
4.数据处理：接收到数据后，可以进行相应的数据处理。
根据具体的应用场景，可以对接收到的数据进行解析、计算或其他操作。
数据处理的代码可以根据具体的需求进行编写。
5.中断服务程序：在双机串行通信中，使用中断可以提高通信的效率。
原创：51单片机串口通信（字符串接收和发送）
原创：51单⽚机串⼝通信（字符串接收和发送）下⾯的⽰例代码基于51单⽚机，⽤于快速⼆次开发实现基于串⼝字符串通信控制程序(⽐如要实现电脑控制单⽚机的开灯和关灯)，⽰例很⾔简意赅，并附上了详尽的注释，本⽰例代码经过了更新，新版本代码更加友好了，1 #include<reg52.h>23//------------------串⼝通信的数据包协议-----------------//4/*5此程序的串⼝字符串通信使⽤到下⾯的⼀个⾃定义协议，每次通信都是发送或接收⼀个数据包，数据包格式解释如下(长度恒为15):6例如:A01_fmq_01Off___#7 A--------数据包的开始标记(可以为A到Z,意味着数据包可以有26种)8 01-----设备代号9 fmq_01Off___--------指令(长度恒为10)，指令的前4个⼈字符是指令头部，指令的后6个字符是指令尾部10 #---------数据包的结束标记1112例如:A02_SenT010250#13 A--------数据包的开始标记(可以为A到Z,意味着数据包可以有26种)14 02-----设备代号15 SenT010250--------指令(长度恒为10)，指令的前4个⼈字符是指令头部，指令的后6个字符是指令尾部16 #---------数据包的结束标记17*/18char RecvString_buf[16]; //定义数据包长度为15个字符19#define deviceID_1Bit '0' //⽤于串⼝通信时，定义本地设备ID的第1位20#define deviceID_2Bit '2' //⽤于串⼝通信时，定义本地设备ID的第2位21#define datapackage_headflag 'A' //⽤于串⼝通信时，定义数据包头部的验证标记2223char DataPackage_DS18B20[16]={datapackage_headflag,deviceID_1Bit,deviceID_2Bit,'_','S','e','n','T','X','X','X','X','X','X','#'}; //这个是曾经⽤来控制温度传感模块（DS18B20）的数据包24char HeartBeat[16]={datapackage_headflag,deviceID_1Bit,deviceID_2Bit,'_','B','e','a','t','X','X','X','X','X','X','#'}; //我随便定义了⼀个数据包⽤来做"⼼跳包"，⽐如单⽚机系统向电脑每2秒发送⼀次该数据包，如果电脑没有按时接收到，就认为 25//----------------------------------------------//26/*******************************27串⼝通信28 MCU:89C52RC 11.0592MHz2930//11.0592MHz 0xd0 1200bps31//12MHz 0xcc 1200bps32//11.0592MHz 0xfa 9600bps33//0xf4 11.0592MHz 0xf3 12MHz 4800bps34//均在SMOD=1的情况下（波特率倍增模式）35*******************************/36//串⼝发送函数37void PutString(unsigned char *TXStr)38 {39 ES=0;40while(*TXStr!=0)41 {42 SBUF=*TXStr;43while(TI==0);44 TI=0;45 TXStr++;46 }47 ES=1;48 }49//串⼝接收函数50 bit ReceiveString()51 {52char * RecStr=RecvString_buf;53char num=0;54 unsigned char count=0;55 loop:56 *RecStr=SBUF;57 count=0;58 RI=0;59if(num<14) //数据包长度为15个字符,尝试连续接收15个字符60 {61 num++;62 RecStr++;63while(!RI)64 {65 count++;66if(count>130)return0; //接收数据等待延迟，等待时间太久会导致CPU运算闲置，太短会出现"数据包被分割",默认count=13067 }68goto loop;69 }70return1;71 }72//定时器1⽤作波特率发⽣器73void Init_USART()74 {75 SCON=0x50; //串⼝⽅式1，使能接收76 TMOD|=0x20; //定时器1⼯作⽅式2（8位⾃动重装初值）77 TMOD&=~0x10;78 TH1=0xfa; //9600bps79 TL1=0xfa;80 PCON|=0x80; //SMOD=181 TR1=1;82 TI=0;83 RI=0;84//PS=1; //提⾼串⼝中断优先级85 ES=1; //开启串⼝中断使能86 }87//⽐较指令头部88 bit CompareCMD_head(char CMD_head[])89 {90 unsigned char CharNum;91for(CharNum=0;CharNum<4;CharNum++) //指令长度为10个字符92 {93if(!(RecvString_buf[CharNum+4]==CMD_head[CharNum]))94 {95return0; //指令头部匹配失败96 }97 }98return1; //指令头部匹配成功99 }100//⽐较指令尾部(start:从哪⾥开始⽐较，quality:⽐较多少个字符，CMD_tail[]：要⽐较的字符串)101 bit CompareCMD_tail(unsigned char start,unsigned char quality,char CMD_tail[])102 {103 unsigned char CharNum;104for(CharNum=0;CharNum<quality;CharNum++)105 {106if(!(RecvString_buf[start+CharNum]==CMD_tail[CharNum]))107 {108return0;109 }110 }111return1;112 }113 bit Deal_UART_RecData() //处理串⼝接收数据包函数（成功处理数据包则返回1，否则返回0）114 {115//PutString(RecvString_buf);116if(RecvString_buf[0]==datapackage_headflag&&buf_string[14]=='#') //进⾏数据包头尾标记验证117 {118switch(RecvString_buf[1]) //识别发送者设备ID的第1位数字119 {120case'0':121switch(RecvString_buf[2]) //识别发送者设备ID的第2位数字122 {123case'3':124if(CompareCMD_head("Ligt")) //判断指令头部是否为"Ligt"125 {126//下⾯是指令尾部分析127switch(RecvString_buf[8])128 {129case'0':130switch(RecvString_buf[9])131 {132case'0':133134return0;135case'1':136if(CompareCMD_tail(10,3,"Off")) //判断整个数据包是否为：A03_Ligt01Off_#137 {138//如果是则执⾏以下代码139return1;140 }141if(CompareCMD_tail(10,3,"On_")) //判断整个数据包是否为：A03_Ligt01On__#142 {143//如果是则执⾏以下代码144return1;145 }146return0;147default:148return0;149 }150default:151return0;152 }153 }154return0;155156default:157return0;158 }159default:160return0;161 }162 }163return0;164 }165/************************166中断函数167************************/168//串⼝中断服务函数-----------169void USART() interrupt 4//标志位TI和RI需要⼿动复位，TI和RI置位共⽤⼀个中断⼊⼝170 {171if(ReceiveString())172 {173//数据包长度正确则执⾏以下代码174 Deal_UART_RecData();175 }176else177 {178//数据包长度错误则执⾏以下代码179//LED1=~LED1;180 }181 RI=0; //接收并处理⼀次数据后把接收中断标志清除⼀下，拒绝响应在中断接收忙的时候发来的请求182 }183/***************************184主函数185***************************/186void main()187 {188 EA=1; 189 Init_USART(); //初始化串⼝中断通信，当串⼝接受完数据包后，如果检测到数据包包含有效指令，则⾃动执⾏对应的代码，执⾏完⾃动返回到主函数，为了尽可能不影响主函数的时序，串⼝中断函数的执⾏代码不要过复杂190while(1)191 {192//下⾯可以放要经常运⾏的⽤户代码，使⽤PutString()函数来发送数据包，如PutString(HeartBeat); 注:空格的ASCLL码是:0x20,回车是:0x0D193194195 }196 }。
基于51单片机的多机通信系统设计
基于51单片机的多机通信系统设计多机通信系统是指通过一台主机与多台从机之间进行数据交互和通信的系统。
在本设计中，我们将使用51单片机实现一个基于串行通信的多机通信系统。
系统硬件设计如下：1.主机：使用一个51单片机作为主机，负责发送数据和接收数据。
2.从机：使用多个51单片机作为从机，每个从机负责接收数据和发送数据给主机。
3.串口：主机和从机之间通过串口进行通信。
我们可以使用RS232标准通信协议。
系统软件设计如下：1.主机设计：a.初始化串口：设置串口参数，如波特率、数据位、停止位等。
b.发送数据：将需要发送的数据存储在发送缓冲区中，通过串口发送给从机。
c.接收数据：接收从机发送的数据，并存储在接收缓冲区中。
2.从机设计：a.初始化串口：设置串口参数，如波特率、数据位、停止位等。
b.接收数据：接收主机发送的数据，并存储在接收缓冲区中。
c.发送数据：将需要发送的数据存储在发送缓冲区中，通过串口发送给主机。
系统工作流程如下：1.主机启动，执行初始化操作，包括初始化串口。
2.从机启动，执行初始化操作，包括初始化串口。
3.主机发送数据给从机：主机将需要发送的数据存储在发送缓冲区中，通过串口发送给从机。
4.从机接收并处理数据：从机接收主机发送的数据，并存储在接收缓冲区中，对接收到的数据进行处理。
5.从机发送数据给主机：从机将需要发送的数据存储在发送缓冲区中，通过串口发送给主机。
6.主机接收并处理数据：主机接收从机发送的数据，并存储在接收缓冲区中，对接收到的数据进行处理。
7.主机和从机循环执行步骤3-6，实现多机之间的数据交互和通信。
多机通信系统的设计考虑到以下几个方面：1.硬件设计：需要合理选择单片机和串口的类型和参数，确保系统的稳定性和可靠性。
2.软件设计：需要设计适应系统需求的通信协议和数据处理提取方法，保证数据的准确性和完整性。
3.通信协议：需要定义主机和从机之间的通信协议，包括数据的格式、传输方式等，以便实现正确的数据交互。
基于单片机的无线通信系统的设计
基于单片机的无线通信系统的设计无线通信系统是指通过无线电波传输信息的系统，其中基于单片机的无线通信系统是指利用单片机作为中心控制器进行数据处理和控制的无线通信系统。
本文将介绍基于单片机的无线通信系统的设计方案。
一、无线通信系统的设计需求：1.长距离通信：系统需要能够在较长的距离范围内进行通信，以满足不同场景下的通信需求。
2.数据传输可靠性：系统需要能够实现稳定可靠的数据传输，以确保信息不会丢失或损坏。
3.低功耗设计：系统需要能够实现低功耗工作，以延长电池寿命，减少能源消耗。
4.多设备通信：系统需要支持多个设备之间的通信传输，以满足不同用户的需求。
5.数据安全性：系统需要具备一定的数据安全性能，确保通信数据不被非法获取或篡改。
二、基于单片机的无线通信系统的设计方案：1.系统架构设计：2.通信模块选择：在选择通信模块时，需要考虑通信距离、传输速率、功耗等因素。
目前常用的通信模块有蓝牙、Wi-Fi、LoRa等。
蓝牙适用于短距离通信，传输速率较快；Wi-Fi适用于中距离通信，传输速率较高；LoRa适用于长距离通信，功耗较低。
根据实际需求选择合适的通信模块。
3.数据传输协议选择：在数据传输过程中，需要选择合适的数据传输协议来保障数据的正确传输。
常用的数据传输协议有UART、SPI、I2C等。
根据实际需求选择合适的协议。
4.电源管理设计：由于无线通信系统需要长时间工作，为了延长电池寿命，需要设计合理的电源管理方案。
可选用低功耗模式，同时对系统进行功耗优化，减少电路的静态功耗。
5.安全性设计：为了确保通信数据的安全性，可以采用数据加密算法对通信数据进行加密，同时可以增加数据完整性校验，确保数据传输的完整性。
6.多设备通信设计：如果系统需要支持多个设备之间的通信，可以引入网络拓扑结构，实现多个设备之间的互联互通。
通过设计合适的协议和数据格式，实现多设备之间的数据传输。
三、系统实施和测试：在进行系统实施前，可以进行原型设计和仿真测试，验证系统的可行性和性能。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
基于51单片机串行通信的无线发射极和接收机设计---- 1 概述1.1 课题的目的、背景和意义最近几年来，由于无线接入技术需求日益增大，以及数据交换业务(如因特网、电子邮件、数据文件传输等)不断增加，无线通信和无线网络均呈现出指数增加的趋势。
有力的推动力无线通信向高速通信方向发展。
然而，工业、农业、车载电子系统、家用网络、医疗传感器和伺服执行机构等无线通信还未涉足或者刚刚涉足的领域，这些领域对数据吞吐量的要求很低，功率消耗也比现有标准提供的功率消耗低。
此外，为了促使简单方便的，可以随意使用的无线装置大量涌现，需要在未来个人活动空间内布置大量的无线接入点，因而低廉的价格将起到关键作用。
为降低元件的价格，以便这些装置批量生产，所以发展了一个关于这种网络的标准方案。
Zigbee就是在这一标准下一种新兴的短距离、低功耗、低数据传输的无线网络技术，它是一种介于无线标记技术和蓝牙之间的技术方案。
对于这种短距离、低功耗、低数据传输无线技术，它不仅在工业、农业、军事、环境、医疗等传统领域有着巨大的应用价值，未来应用中还可以涉及人类日常生活和社会生产活动的所有领域。
由于各方面的制约，这种技术的大规模商业应用还有待时日，但已经显示出了非凡的应用价值，相信随着相关技术的发展和推进，一定会得到更广泛应用。
1.2国内外无线技术相关现状及Zigbee现状无线通信从固定方式发展为移动方式，移动通信发展至今大约经历了五个阶段: 第一阶段为20年代初至50年代初，主要用于舰船及军有，采用短波频及电子管技术，至该阶段末期出现才出现150MHVHF单工汽车公用移动电话系统MTS。
第二阶段为50年代到60年代，此时频段扩展至UHF450MHZ器件技术已向半导体过渡，大多为移动环境的专用系统，并解决了移动电话与公用电话的接续问题。
第三阶段为70年代初至80年代初频段扩展至800MHZ，美国Bell研究所提出蜂窝系统概念并于70年代末进行了AMPS试验。
-----第四阶段为80年代初至90年代中，为第二代数字移动通信兴起与大发展阶段，并逐步向个通信业务方向迈进，此时出现D-AMPS、TACS、ETACS、GSM\DCS、cdmaone、PDC、,,,、DECT、PACS、PCS、等各类系统与业务运行。
第五阶段为90年代中至今，随着数据通信与多媒体业务需求的发展，适应移动数据、移动计算及移动多媒体运作需要的第三代移动通信兴起，其全球标准化及相应融合工作与样机研制和现场试验工作在快速推进，包括从第二代至第三代移动通信的平滑过渡问题内。
近10年来，我国在移动通信领域的科研、设备生产等方面也取得了可喜的进步，国产移动通信设备交换系统、基站和手机等都已经投入生产，并陆续投方市场，第三代移动通信系统的开发和研究也正与世界同步。
21世纪的电信技术正进入一个关键的转折期、未来十年将是技术发展最为活跃的时期。
信息化社会到来以及IP技术兴起，正深刻地改变着电信网络的面貌以及未来技术发展走向，未来无线通信技术发展主要趋势是宽带化、分组化、综合化、个人化。
无线技术也分不同种类，通常以产生无线信号的方式来区分，目前主要的方式有调频无线技术、红外无线技术和蓝牙无线技术三种，其成本和特点也不尽相同。
广泛应用于音响键鼠等各项内容，有很好的发展。
而所谓无线技术，就是通过发射模块，以波的形式由接收模块接收，之后把发射的内容解调出来。
Zigbee无线技术是一种介于无线标记技术和蓝牙之间的技术方案，Zigbee是一种高可靠的无线数传网络，类似于GSM(全球移动通信)和CDMA(数字通信中出现的一种先进无线扩频通信技术)，Zigbee模块类似与移动网络基点，Zigbee技术是建立在IEEE802.15.4标准上，为了促进Zigbee技术发展，2001年8月成立Zigbee联盟，2002年下半年，英国invensys公司、日本三菱电子公司、摩托罗拉电子公司以及荷兰飞利浦半导体公司四大巨头共同宣布，它们将加入“Zigbee联盟”，目前该联盟已经有150家成员，以研发名为Zigbee的下一代无线通信为标准。
其功能超越蓝牙简单而实用，大规模简化蓝牙的复杂，专注于低传输应用，但是Zigbee不支持语音，而其低功耗、低价格和可靠是它的亮点，让它超越蓝牙简单而实用。
预计在未来Zigbee无线传输将大规模占领市场。
1.3 课题任务要求(1)实现Zigbee无线模块间的无线通信;(2)发射模块间传输距离大于100米;(3)发射模块间可以实现点对点和广播传输数据，即有相同的通信协议;----- (4)传输数据在PC或1602液晶屏上显示出来;(5)个人电脑内对单片机的控制;(6)实现单片机对zigbee模块的控制与设置;(7)与同一课题并采用zigbee方案的其他小组组成小型局域网络，相互通信。
----- 2 技术方案如下图所示，此次技术方案是:应用Zigbee模块的接收与发送数据功能，对数据的接收与发送，Zigbee模块连接在单片机功能引脚TXD、RXD，这样可以对传送数据处理，用单片机的I/O口连接上液晶显示屏可以对接收与发送的数据显示，串口连接上单片机与PC机相连，可对单片机输入程序控制和输入发送数据。
基于stc89C52单片机组成的系统，对zigbee和1602液晶屏进行控制和通信。
Zigbee模块液晶显示器单片机控制电源电路系统串口pc机其他无线模块图2-1 技术方案框图2.1 芯片选择Zigbee模块型号:DRF1605，主要功能:串口(UART)转Zigbee无线数据透明传输。
-----这次我们实习无线接受与发送运用Zigbee模块，Zigbee模块接收与发送是这样的:Zigbee模块有两种节点模式，一种是coordinator(主节点)，另一种Router(从节点)，这两种节点可以有各自的PAN ID(地址)，Zigbee模块出厂默认地址是Router一种，可以用软件修改其PAN ID，当有一个coordinator节点时，其他的Router可以与其连接，当很多Router节点在这coordinator节点连接时，就可以形成一个网络，在这网络中任意节点可以相互传输数据。
Zigbee模块传输数据有两种方式:一种数据透明传输，另一种是数据点对点传输，所谓透明传输，就是coordinator主节点这网络上发送数据时，任意Router都能接收到发送的数据;而点对点传输，就是在coordinator网络发送数据时，任意两个节点间发送数据，只能这两节点收到数据。
图2.2 Zigbee结构及引脚定义图转串口芯片选用MAX232。
RS232C是一种电压型总线标准，可用于设计计算机接口与终端或外设之间的连接，以不同的极性的电压表示逻辑值。
-3至-25表示逻辑“1”，+3至+25表示逻辑“0”，其电平是TTL和CMOS电平是不同的，所以在通信时必须进行转换。
MAXIM公司的MAX232接收/发送器是MAXIM公司特别为满足EIA/TEA2232的标准而设计的，它们具有功耗低、工作电源为单电源、外接电容仅为0.1uF或1uF的电容，其价格低，可在一般需要串行通信的系统中使用。
MAX232引脚C1+与C1-、C2+与C2-、V+与VCC、V-与GND之间的4个0.1uF的电容不可缺少，一般选用陶瓷介质的电容。
-----MAX232可以用作单片机和单片机之间、单片机和PC机串口之间的符合RS232串行接口电路。
只要将待进行串行传输的设备的发送和接收端相应的接上，编程即可[3]。
图 2.4 Max232内部结构及一家定义STC89C52单片机控制核心单片机选用STC89C52，完全能满足本系统要求。
表 2.11 P3口功能引脚端口引脚第二功能P3.0 RXD(串行输入口)P3.1 TXD(串行输出口)P3.2 (外部中断0) INT0P3.3 (外部中断1) INT1P3.4 T0(定时器0)P3.5 T1(定时器1)P3.6 (外部数据存储器写选通) WRP3.7 RD(外部数据存储器都选通)----- 3. 硬件设计3.1 Zigbee模块引脚连接设计图 3.1 Zigbee模块电路图3.2 Zigbee模块电源设计Zigbee模块电源采用的是3.3v直流电，电路中直接采用四个电容滤波，用芯片LM1117-3.3稳压得到。
单片机系统采用的是5V直流电，用7805稳压芯片可得。
-----图3.2 电源电路3.3V图3.3 电源电路 5V 3.3 单片机设计电路图 3.4 单片机连接图----- 3.4 串口电路设计图 3.5 串口电路----- 4.软件设计4.1软件功能说明按本课题设计要求，程序所要实现的功能如下:1)、实现1602液晶屏实时显示系统状态，提供较好的人机界面;2)、实现通过按键设置Zigbee模块的工作模式，即给zigbee发送命令，zigbee工作状态及命令见附录;3)、用预先定好的通信协议进行数据的收发控制，实现点对点通信和广播数据，并在1602显示系统的工作状态。
4.2软件总流程图个人电脑无线通信系统功能键单片机LED1602显示 Zigbee无线收发模块其他无线收发模块图4-1整体思路-----按上图设计思路编写程序，程序流程图如下:开始初始化1602液晶设置Zigbee程功能键扫描程序显示程序序与无线模块的数据传输控制程序图4-2 程序流程图4.3各功能软件4.4软件测试4.5 软件设计总结----- 5.通信协议5.1模块说明这次实习，我们用的是ZigBee模块，DRF系列ZigBee模块目前包括DRF1601、DRF1602、DRF1605、DRF1605H、DRF2617-ZR232、DRF2618-ZUSB、DRF2619-ZR485及相关配套底板，它是基于TI 公司CC2530F256芯片，运行ZigBee2007/PRO协议的ZigBee模块，它具有ZigBee协议的全部特点，这有区别于其它种类的ZigBee模块。
其主要特点包括:(一)自动组网:所有的模块上电即自动组网，Coordinator 自动给所有的节点分配地址，不需要用户手动分配地址，网络加入、应答等专业 ZigBee组网流程;(二)简单数据传输:串口数据透传:Coordinator 从串口接收到的数据会自动发送给所有的节点，某个节点从串口接收到的数据，会自动发送给Coordinator。
通过串口即可在任意节点间进行数据传输，数据传输的格式为:0xFD(数据传输命令)+ 0x0A(数据长度) + 0x73 0x79(目标地址) + 0x01 0x02 0x03 0x04 0x05 0x060x07 0x08 0x09 0x10(数据，共0x0A Bytes);(三)唯一IEEE地址:DRF 系列模块采用的TI CC2530F256 芯片，出厂时已经自带IEEE地址，用户无需另行购买IEEE地址，IEEE 地址(MAC地址)可作为ZigBee 模块的标识;(四)用户可更改节点类型:用户可通过串口指令更改模块的节点类; (五)用户可更改无线电频道:用户可通过串口指令更改模块使用的无线电频道。