電路精選:NFC無線通信系統(tǒng)接口與復(fù)位電路模塊設(shè)計
發(fā)布時間:2016-12-29 責(zé)任編輯:sherry
【導(dǎo)讀】單片機(jī)無線通信系統(tǒng)設(shè)計基于PTR2000無線數(shù)據(jù)傳輸解決方案,可實(shí)現(xiàn)小于300 m的短距離通信,在應(yīng)用時將系統(tǒng)作為一個模塊可方便地移植,以便構(gòu)建更為復(fù)雜的無線通信網(wǎng)絡(luò),可應(yīng)用于小型無線網(wǎng)絡(luò)、無線抄表、小區(qū)傳呼、工業(yè)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、安全防火系統(tǒng)等領(lǐng)域,具有一定實(shí)用價值。
短距離無線傳輸具有抗干擾性能強(qiáng)、可靠性高、安全性好、受地理條件限制少、安裝靈活等優(yōu)點(diǎn),在許多領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。低功耗、微型化是用戶對當(dāng)前無線通信產(chǎn)品尤其是便攜產(chǎn)品的實(shí)際需求,短距離無線通信逐漸引起廣泛關(guān)注。常見的短距離無線通信有基于802.11的無線局域網(wǎng)WLAN、藍(lán)牙 (blueTooth)、HomeRF及歐洲的HiperLAN(高性能無線局域網(wǎng)),但其硬件設(shè)計、接口方式、通信協(xié)議及軟件堆棧復(fù)雜,需專門的開發(fā)系統(tǒng),開發(fā)成本高、周期長,最終產(chǎn)品成本也高。因此這些技術(shù)在嵌入式系統(tǒng)中并未得到廣泛應(yīng)用。普通RF產(chǎn)品不存在這些問題,且短距離無線數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)成熟,功能簡單、攜帶方便,使其在嵌入式短程無線產(chǎn)品中得到了廣泛應(yīng)用。
本文介紹的是采用NFC技術(shù)的無線通信系統(tǒng)接口和復(fù)位電路模塊的設(shè)計
電路原理:
單片機(jī)的時鐘電路和復(fù)位電路:單片機(jī)時鐘電路設(shè)計中,選擇晶振頻率11.059 2 MHz,約定PC機(jī)和單片機(jī)的通信速率為9 600 b/s,并選擇相應(yīng)電容與單片機(jī)的時鐘引腳相連構(gòu)成時鐘回路。在復(fù)位電路設(shè)計中,采用復(fù)位引腳和相應(yīng)的電容、電阻構(gòu)成復(fù)位電路。單片機(jī)與PTR2000接口原理電路如圖所示。
圖1 單片機(jī)與PTR2000接口原理圖
單片機(jī)與PTR2000接口電路:AT89C52 單片機(jī)主要完成數(shù)據(jù)的采集和處理,向PTR2000模塊發(fā)送數(shù)據(jù),并接收由PC機(jī)通過PTR2000 傳送的數(shù)據(jù)。和單片機(jī)相連的PTR2000模塊主要將單片機(jī)的待傳數(shù)據(jù)調(diào)制成射頻信號,再發(fā)送到PC機(jī)端的PTR2000模塊,同時接收PC機(jī)端的 PTR2000模塊傳送的射頻信號,并調(diào)制成單片機(jī)可識別的TTL信號送至單片機(jī)。單片機(jī)的RXD和TXD引腳分別和PTR2000的DO和DI引腳連接,實(shí)現(xiàn)串行數(shù)據(jù)傳輸;決定PTR2000模塊工作模式的TXEN、CS、PWR 3個引腳分別和單片機(jī)I/O控制口的P2.0~P2.2相連,PTR2000工作時,由單片機(jī)中的運(yùn)行控制程序?qū)崟r控制其工作模式。
圖2 PC與PTR2000接口原理圖
該接口電路設(shè)計首先需進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換。PC機(jī)的串口支持RS-232標(biāo)準(zhǔn),而PTR2000模塊支持TTL電平,選擇MAX232器件進(jìn)行兩者間的電平轉(zhuǎn)換,接口電路如圖所示。PTR2000模塊進(jìn)行串行輸入、輸出,引腳DI、DO通過電平轉(zhuǎn)換器件和PC機(jī)串口相連;PTR2000的低功耗控制引腳。 PWR接高電平VCC,即PTR2000固定工作在正常工作狀態(tài);頻道選擇引腳CS接GND低電平,即采用固定通信頻道1,固定工作在433.92 MHz;PC機(jī)串口的RTS信號控制TXEN引腳,以決定PTR2000模塊何時為接收和發(fā)射狀態(tài)。PC機(jī)和串口的傳輸速率設(shè)定為9 600 b/s,和單片機(jī)保持一致。
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