基于PIC的无线数据传输发射机设计
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摘要：以PIC单片机和CC1000为核心器件，设计并实现无线数据传输发射机；介绍PIC16C73芯片和CC1000芯片的性能，详细讨论发射机的硬件和软件系统设计并予以实现。 关键词：无线数据 传输发射机 PIC CC1000 本文介绍以PIC16C73和CC1000为基本部件，设计并实现无线数据传输发射机的过程。 1 PIC16C73及CC1000简介 PIC16C73是Microchip公司生产的一种高性价比的8位嵌入式微控制器。 2 系统设计 本无线数据传输发射机框图如图1所示。 图中，PIC16C73接收数字或模拟信号，经过缓存、组帧后，将数据传送到射频发射机，由CC1000实现FSK调制后发射出去。 本设计中PIC16C73的振荡周期为4MHz，指令周期为1μs。CC1000工作在发射状态，发射频率306.874457MHz，频偏64kHz，速率7638Kbps，发射功率10dBm。发射数据采用自定义帧格式，其格式为： 4字节位同步字—0AAH，0AAH，0AAH，0AAH； 2字节帧同步字（3位0加13位巴克码）—1FH，35H； 1字节地址或命令； 50字节数据。 上述57字节组成一帧，每两帧之间间隔为8.25ms。 3 硬件设计 单片机PCI16C73与CC1000的连接如图2所示。 4 软件设计 4.1 总体流程图 软件采用模块化程序设计方法，图5是总体流程。 初始化是一项十分重要的工作，需要分别对PIC16C73和CC1000两个芯片进行初始化。由于本设计中要完成PC机与PIC之间的异步通信和PIC的模/数据换功能，所以除了PIC16C73的各个PORT端口外，还应对串行通信接口SCI部件和A/D转换部件等进行初始化。在单片机初始化完成后，通过它对CC1000进行初始化，使其工作在发射模式，其流程如图6所示。 4.3 中断服务子程序设计 PIC16C73有多达11种中断源，本设计使用了其中的SCI异步接收中断和A/D转换完成中断。初始化工作完成后，当单片机通过SCI接收完一字节数据后就会产生SCI接收中断，另外，当单片机完成一次A/D后也会产生中断。在产品中断后，程序即进入中断服务子程序，要完成数据的缓存、缓存管理及组帧、数据传送工作。 编写的程序经过调试，通过编译生成机器码，将其写入PIC，再将PIC嵌入发射机电路，连接正确后，经过调试达到了无线发射机的功效。 |
CC1000是为在无线条件下应用所设计的一种极低功率单芯片射频收发器。它主要是为315、433、868和915MHz的ISM和SRD设备所设计，可以编程工作在300～1000MHz范围之间的任一频率上。它具有极低的电流消耗、高灵敏度、体积小、低供电电压、FSK数据传输率可达76.8kbps、FSK调制频谱修正等特点，它还为用户提供了简单易用的开发包。使用CC1000芯片设计电路简单，不需要使用极少的外部元件、不需要外部射频转换和中频滤波器。
每个数据帧中前7位为地址位，下一位是读/写位（高电平写，低电平读），后8位是数据。在地址和读/写位传送过程中，程序地址锁存器使能PALE线必须保持低电平，然后传送8位数据位。PDATA上的数据同步在编程时钟PCLK的负沿完成。当D0，即8位数据位的最后一位已经载入时，数据就会被载入内部设置寄存器，时序如图3所示。
具体实现方法是在PIC16C73通用寄存器里开辟一个数据缓存区，由50个寄存器组成，同时自定义收发数据计数器RX_IF0和TX_IF0.RX_IF0是接收数据计数器，其中存放的值表示PIC16C73接收到第几个数据，每接收到一个数据，就将RX_IF0加1，同时寄存器地址加1，以便接收下一个数据。当RX_IF0的值等于50时表示接收完一帧数据。TX_IF0是发送数据计数器，其中存在的值表示PIC16C73向CC1000发送了几个数据，PIC每发送完一个数据，就把TX_IF0加1。同时寄存器地址加1，以便发送下一个数据。TX_IF0等于50时，表示已发送完一帧数据。中断服务子程序流程如图7所示。
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