短距离无线传输具有抗干扰性能强、可靠性高、安全性好、受地理条件限制少、安装灵活等优点,在许多领域有着广泛的应用前景。低功耗、微型化是用户对当前无线通信产品尤其是便携产品的实际需求,短距离无线通信逐渐引起广泛关注。常见的短距离无线通信有基于 802.11 的无线局域网 WLAN、蓝牙 (blueTooth)、HomeRF 及欧洲的 HiperLAN(高性能无线局域网),但其硬件设计、接口方式、通信协议及软件堆栈复杂,需专门的开发系统,开发成本高、周期长,最终产品成本也高。因此这些技术在嵌入式系统中并未得到广泛应用。普通 RF 产品不存在这些问题,且短距离无线数据传输技术成熟,功能简单、携带方便,使其在嵌入式短程无线产品中得到了广泛应用。
单片机的时钟电路和复位电路设计
单片机时钟电路设计中,选择晶振频率 11.059 2MHz,约定 PC 机和单片机的通信速率为 9 600 b/s,并选择相应电容与单片机的时钟引脚相连构成时钟回路。在复位电路设计中,采用复位引脚和相应的电容、电阻构成复位电路。单片机与 PTR2000 接口原理电路如图 2 所示。

在图 2 中,AT89C52 单片机主要完成数据的采集和处理,向 PTR2000 模块发送数据,并接收由 PC 机通过 PTR2000 传送的数据。和单片机相连的 PTR2000 模块主要将单片机的待传数据调制成射频信号,再发送到 PC 机端的 PTR2000 模块,同时接收 PC 机端的 PTR2000 模块传送的射频信号,并调制成单片机可识别的 TTL 信号送至单片机。单片机的 RXD 和 TXD 引脚分别和 PTR2000 的 DO 和 DI 引脚连接,实现串行数据传输;决定 PTR2000 模块工作模式的 TXEN、CS、PWR 3 个引脚分别和单片机 I/O 控制口的 P2.0~P2.2 相连,PTR2000 工作时,由单片机中的运行控制程序实时控制其工作模式。
PC 机与 PTR2000 接口电路的设计
该接口电路设计首先需进行电平转换。PC 机的串口支持 RS-232 标准,而 PTR2000 模块支持 TTL 电平,选择 MAX232 器件进行两者间的电平转换,接口电路如图 3 所示。PTR2000 模块进行串行输入、输出,引脚 DI、DO 通过电平转换器件和 PC 机串口相连;PTR2000 的低功耗控制引脚。PWR 接高电平 VCC,即 PTR2000 固定工作在正常工作状态;频道选择引脚 CS 接 GND 低电平,即采用固定通信频道 1,固定工作在 433.92MHz;PC 机串口的 RTS 信号控制 TXEN 引脚,以决定 PTR2000 模块何时为接收和发射状态。PC 机和串口的传输速率设定为 9 600 b/s,和单片机保持一致。

单片机无线通信系统设计基于 PTR2000 无线数据传输解决方案,可实现小于 300 m 的短距离通信,通过实验验证该无线数据传输系统运行良好,单片机控制得相当准确。在应用时将系统作为一个模块可方便地移植,以便构建更为复杂的无线通信网络,可应用于小型无线网络、无线抄表、小区传呼、工业数据采集系统、安全防火系统等领域,具有一定实用价值。