PC機具有強大的監控和管理功能，而單片機則具有快速及靈活的控製特點，通過PC機的RS 232串行接口與外部設備進行通信，是許多測控係統中常用的一種通信解決方案。因此如何實現PC機ji與yu單dan片pian機ji之zhi間jian的de通tong信xin具ju有you非fei常chang重zhong要yao的de現xian實shi意yi義yi。針zhen對dui一yi些xie遠yuan距ju離li控kong製zhi或huo者zhe是shi危wei險xian性xing比bi較jiao高gao的de數shu據ju采cai集ji和he控kong製zhi的de應ying用yong情qing況kuang，本ben文wen主zhu要yao介jie紹shao一yi種zhong用yong雙shuang工gong方fang式shi實shi現xianPC機與單片機之間的串行通信。

　　

　　

為了通過串口實現PC機與單片機間的雙工通信，可有如下設計方案。

　　

（1）設計方案一：有線傳輸

　　

此方案是指PC機與單片機之間通過電纜線傳輸數據。有線傳輸的優勢是性能比較穩定，調試簡單
，而不足之處在於它的應用範圍不夠廣、性能不夠好，而且傳輸距離受限，這樣就大大影響了係統的應用範圍。

　　

（2）設計方案二：無線傳輸

　　

此方案是指PC機(ji)與(yu)單(dan)片(pian)機(ji)通(tong)過(guo)無(wu)線(xian)信(xin)道(dao)傳(chuan)輸(shu)數(shu)據(ju)。無(wu)線(xian)傳(chuan)輸(shu)的(de)最(zui)大(da)優(you)勢(shi)是(shi)應(ying)用(yong)範(fan)圍(wei)廣(guang)
，受(shou)距(ju)離(li)約(yue)束(shu)較(jiao)小(xiao)
，在(zai)一(yi)定(ding)範(fan)圍(wei)內(nei)可(ke)以(yi)不(bu)用(yong)考(kao)慮(lv)距(ju)離(li)問(wen)題(ti)，還(hai)可(ke)以(yi)應(ying)用(yong)在(zai)一(yi)些(xie)高(gao)溫(wen)
、危險的場合。

　　

因此，本文選用無線傳輸方案通過串口來實現PC機與單片機之間的雙工通信。無線傳輸可以用不同的方式來實現，常用的有紅外方式、藍牙方式
，其他的還有射頻收發芯片如CC1100,PT2262/2272芯片等。

　　

紅外通信是利用950nm近jin紅hong外wai波bo段duan的de紅hong外wai線xian作zuo為wei傳chuan遞di信xin息xi的de載zai體ti，通tong過guo紅hong外wai光guang在zai空kong中zhong的de傳chuan播bo來lai傳chuan遞di信xin息xi，由you紅hong外wai發fa射she器qi和he接jie收shou器qi實shi現xian。發fa射she端duan將jiang二er進jin製zhi數shu字zi信xin號hao調tiao製zhi成cheng某mou一yi頻pin率lv的de脈mai衝chong序xu列lie，經jing電dian光guang轉zhuan換huan電dian路lu，驅qu動dong紅hong外wai發fa射she管guan以yi光guang脈mai衝chong的de形xing式shi發fa送song到dao空kong中zhong。接jie收shou端duan將jiang接jie收shou到dao的de光guang脈mai衝chong轉zhuan換huan成cheng電dian信xin號hao，再zai經jing解jie調tiao和he譯yi碼ma後hou恢hui複fu出chu原yuan二er進jin製zhi數shu字zi信xin號hao。其qi最zui大da優you點dian是shi：不易被人發現和截獲，保密性強；幾乎不會受到電氣、天電、人為幹擾，抗幹擾性強。此外，紅外線通信機體積小
、重量輕、結構簡單
、價格低廉。不足之處在於它必須在視距內通信，且傳播受天氣的影響。

　　

CCll00是一種低成本真正單片的UHF收發器，為低功耗無線應用而設計。CCll00構建高性能射頻無線數據傳輸技術方案應用無線通訊模塊采用透明模式進行通訊，即所收即所發，具有通訊距離遠、低功耗、接口靈活等優點
，使用者無需編碼和控製。CCll00通信距離（視距）大於300m,而且能隔牆遙控
，操作方便。

　　

綜合上述分析，本文介紹的是采用CCll00收發器通過串口來實現PC機與單片機之間的雙工無線通信。

　　

　　

2.1 總體框圖

　　

此雙工無線通信係統的總體框圖如圖1所示。由於此係統可實現雙工通信，因此它可分為兩個通信過程：PC機（上位機）通過上位機程序界麵發送數據給單片機
，並送給液晶屏顯示相應的數據；鍵盤輸入數據傳給單片機
，接著發送給PC機，並在PC機上位機程序界麵上顯示出來。

 

 

2.2 實現電路圖

　　

對應於上述框圖的電路實物圖如圖2所示。其左右兩個電路分別對應上述框圖中的左右兩個部分。總體來說
，它包括電平轉換電路、單片機處理部分、無線收發部分（CCll00收發器 ）、液晶顯示模塊和鍵盤輸入模塊五個部分。

 

 

（1）電平轉換電路

　　

PC機的串行口采用的是標準的RS 232接口，單片機的串行口電平是FTL電平，而TTL電平特性與RS 232的電氣特性不匹配，因此為了使單片機的串行口能與RS 232接口通信
，必須將串行口的輸入/輸出電平進行轉換。通常用MAX232芯片來完成電平轉換。

　　

（2）單片機部分

　　

單片機部分包括單片機
、複位電路和時鍾電路。它將串口送過來的數據傳輸給CC1100收發器，或者將CCll00收發器傳送過來的數據通過串口給PC機。單片機的複位電路和時鍾電路是單片機工作所必需的。

　　

（3）無線收發部分

　　

無線收發部分由CC1100收發器組成，它將接收到的數據通過天線發射出去或從天線接收發送過來的數據。

　　

（4）液晶顯示模塊

　　

此處選用LCDl602液晶模塊，其內部的字符發生存儲器已經存儲了160個不同的點陣字符圖形
，這些字符有：阿拉伯數字
、英文字母的大小寫、常用的符號和日文假名等，每一個字符都有一個固定的代碼。

　　

（5）鍵盤輸入模塊

　　

在鍵盤中按鍵數量較多時，為了減少I/O口kou的de占zhan用yong
，通tong常chang將jiang按an鍵jian排pai列lie成cheng矩ju陣zhen形xing式shi。在zai矩ju陣zhen式shi鍵jian盤pan中zhong，每mei條tiao水shui平ping線xian和he垂chui直zhi線xian在zai交jiao叉cha處chu不bu直zhi接jie連lian通tong

，而er是shi通tong過guo一yi個ge按an鍵jian加jia以yi連lian接jie。這zhe樣yang
，一yi個ge端duan口kou（如P1口）就可以構成4×4=16個ge按an鍵jian，比bi之zhi直zhi接jie將jiang端duan口kou用yong於yu鍵jian盤pan多duo出chu了le一yi倍bei。由you此ci可ke見jian，在zai需xu要yao的de鍵jian數shu比bi較jiao多duo時shi
，采cai用yong矩ju陣zhen法fa來lai做zuo鍵jian盤pan是shi比bi較jiao好hao的de。矩ju陣zhen式shi鍵jian盤pan的de按an鍵jian識shi別bie方fang法fa為wei行xing掃sao描miao法fa。此ci處chu選xuan用yong4×4的矩陣鍵盤來輸入O~9的數字和a~f的字母。

　　

　　

benxitongderuanjianshejifangmianbaokuoshangweijichengxuhedanpianjichengxudesheji。shangweijichengxuyaoshixiandegongnengshizaidiannaoshangxianshiyigecaozuojiemian
，takedaitichuankoutiaoshigongju。

　　

3.1 上位機程序

　　

上位機程序可以用VB,VC++等語言來編程，但本方案采用比較方便的C#來編程實現，其流程圖如圖3所示。

 

 

3.2 單片機程序

　　

單片機程序主要包括主程序、單片機發送子程序、單片機接收子程序、液晶顯示子程序、鍵盤輸入子程序五部分
，均采用C語言進行模塊化編程。由於篇幅原因
，下麵隻給出了單片機發送子程序和接收子程序，如圖4,圖5所示。

 

 

　　

測試時，連接好硬件打開串行口COM1,並設波特率為9600b/s.單片機發送字符串“675”給PC機，其液晶顯示如圖6所示，相應的PC機界麵顯示如圖7所示。PC機發送“69asd”給單片機
，液晶屏上即可接收到“69asd”,如圖8,圖9所示。測試結果說明：基於串行口的PC機與單片機之間的雙工無線通信是切實可行的，而且無線傳輸的距離至少可達到100m.

 

 

　　

采用CCll00收發器通過串口實現了PC機與單片機之間的雙工無線通信。此係統可應用到一些遠距離控製或者是危險性比較高的數據采集和控製的場合
，用於采集溫度、濕度等參數
，還可擴展到無線傳感器網絡領域，實現諸如無線抄表、智能家居等係統。