基于PTR2000的单片机近程无线控制系统

BillScot2

摘要:本文在分析目前无线数据传输的几种方式后,提出了基于PTR2000的单片机无线通信控制系统，详细描述了该系统的实现
框架,并根据该芯片的特点设计了通信数据包格式以保证数据传输的正确率,文章就通用性分析了上位机软件设计流程,并提出
用固定优先级方法来满足不同事件的实时性要求。
1 W, Q3 g) ]3 @0 b# D$ U  `关键字: PTR2000;单片机;无线
引言
基于微机的控制系统已经在目前的工业和日常生活中被广
; l" Q% V1 V% D9 g$ G泛应用,比如数据采集、重症病人生命指标监测、机器人等等,其
构建大都符合“控制中心移动设备”的模式。但是两者之间传
统联系方式是采用有线连接,有线通信的优点是数据传输可靠
2 y9 P+ c1 I' F& F2 W3 [5 K性较高,缺点是需要铺设较多明线,而有些区域由于条件所限,难
以铺设明线。这时就需要用无线通信来解决问题。实现无线通
信的方式有很多,最简便的方式是利用现有的无线通信网,比如
CSM/GPRS、CDMA移动网络等,但是这样就需要向网络运营商
支付额外费用。我们也可以建立自己的无线局域网,这样虽然
# t; g4 F3 X: A$ Y8 f具有专网专用、安全性高的优点,但是需要购买专用的无线设
备,成本较高,且所购产品为独立器件,使得移动设备端体积庞
* |( t/ ^4 J% Z/ i" D' i大,从而不利于系统推广。因此如果能减小无线通信设备的体
积以及降低其运转成本，符合当前市场追求物美价廉的行情,
会给实际应用带来广阔的市场。本文研究的基于PTR2000的单
* V- g! w9 a# U5 T3 h, C片机无线通信控制系统,具有成本低廉、体积小的优点,且可以
与微机所控制的移动设备有机的集成在一起，即实现电路板级
% E! `( [7 z/ {的通信,在实际操作中简单易用,给人们的生活带来方便的同
时也带来实用。
. d7 Z0 d+ W( H1 J( r/ S& L1 PTR2000简介
, c8 v" P' |5 Z) p. ~) [5 _0 CPTR2000无线收发数据传输MODEM是基于NordicVLSI
ASA公司推出的射频收发芯片nRF401,其融接收、发射二者合
4 }: h& R0 H% k( d" \* u8 q一;工作频率为国际通用的数据传输频段433MHz,因此无须申
7 E( H5 p" d1 {4 g$ T3 S* G  i0 d6 }请使用许可证;该器件采用抗千扰能力较强的频移键控(FSK)
/ S7 ?7 M+ v2 s, F调制/解调方式,特别适合工业控制场合;采用DDS+PLL频率合
" N0 h- J; R" d4 C成技术,频率稳定性极好;灵敏度高,达到-105dBm;低工作电压
(2.7V),功耗小，接收状态250uA ,待机状态仅为8uA;具有2个频
/ [3 h9 o2 ?  ]8 p3 a/ i5 U0 l
道,特别满足多信道工作的特殊场合;工作速率最高可达20kbit/
s;体积超小约40x27x5(mm);可连接单片机串口,也可以直接连
接计算机RS232接口,软件编程非常方便;在空旷地带,传输距离
可达300m。另外使用PTR2000无线通信模块无需进行曼彻斯
, l! q" E8 h3 K6 g% {; k" ^; _& s特编码就可以直接传送数据，减少了编程的工作量和产品开发
0 D# g  H3 s* s7 b的难度。因而是目前低功率无线数据传输的理想选择。
2无线数据传输控制系统框架
2.1系统框架设计
4 O+ z7 D- N# m0 h" f
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/ A: ]  ~9 }# K5 m- `& b
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Racheler

实现无线通信的方式有很多,最简便的方式是利用现有的无线通信网