基于单片机的串行通信发射机设计

这篇具有很好参考价值的文章主要介绍了基于单片机的串行通信发射机设计。希望对大家有所帮助。如果存在错误或未考虑完全的地方,请大家不吝赐教,您也可以点击"举报违法"按钮提交疑问。

一、项目介绍

串行通信是一种常见的数据传输方式,允许将数据以比特流的形式在发送端和接收端之间传输。当前实现基于STC89C52单片机的串行通信发射机,通过红外发射管和接收头实现自定义协议的数据无线传输。

基于单片机的串行通信发射机设计,STM32单片机开发基础,单片机,嵌入式硬件

二、系统设计

2.1 单片机选择

在本设计中,选择了STC89C52作为主控芯片。单片机具有较高的性能和丰富的外设资源,适合实现串行通信发射机功能。

2.2 矩阵键盘

采用4x4的矩阵键盘,用于接收用户输入的指令。通过扫描矩阵键盘的按键状态,可以获取用户需要发送的数据。

2.3 红外发射管和接收头

选择具有较高发射功率和较长发射距离的红外发射管,并配合红外接收头进行数据传输。当红外接收头检测到红外光时,输出低电平;没有检测到红外光时,输出高电平。

2.4 矩阵键盘扫描

利用矩阵键盘的行列扫描原理,实时检测用户按键状态,并将按键值保存在变量中供后续使用。

2.5 数据转换和红外发送

根据自定义的协议格式,将用户按键值转换为红外控制码。通过IO口驱动红外发射管发送红外控制码。

三、协议的约定

【1】自定义发送协议: 自定义发送协议需要约定以下内容:

  • 帧格式:确定每一帧数据的起始标志、数据长度和校验信息等。常见的帧格式包括起始位、数据位、停止位和校验位。
  • 数据编码:确定将要发送的数据转换为比特流进行传输的方式。常见的编码方式有Manchester编码和Pulse-Width Modulation(PWM)编码。
  • 校验机制:确定是否需要添加校验位,以保证数据传输的准确性和完整性。常见的校验方式有奇偶校验、循环冗余校验(CRC)等。

例如,可以采用以下的帧格式作为示例:

  • 帧头:起始位,一个特定的比特用于标识帧的开始。
  • 数据字段:包含要发送的数据。
  • 校验位:用于检验帧数据的准确性。
  • 帧尾:停止位,一个特定的比特用于标识帧的结束。

【2】接收原理: 接收端通过红外接收头实现对发送端发送的红外控制码的接收和解码。接收原理包括以下步骤:

  • 红外信号接收:红外接收头接收红外光,并将接收到的光信号转换为电流信号。
  • 弱信号放大:对接收到的电流信号进行放大,以便进行后续处理。
  • 数据解码:根据约定的帧格式和编码方式,将接收到的比特流解码为原始数据。
  • 校验校准:对接收到的数据进行校验和校准,确保数据的准确性。

下面是发送端和接收端的代码:

发送端代码:

#include <reg52.h>

// 定义红外发射管IO口
#define IR_LED P1

// 发送一帧数据
void sendFrame(unsigned char data) {
  unsigned char i;

  // 发送起始位
  IR_LED = 0;
  DelayUs(300);

  for (i = 0; i < 8; i++) {
    // 发送数据位
    IR_LED = data & 0x01;
    DelayUs(300);
    data >>= 1;
  }

  // 发送停止位
  IR_LED = 1;
  DelayUs(300);
}

// 主函数
void main() {
  unsigned char sendData = 0x55;  // 要发送的数据

  while (1) {
    sendFrame(sendData);  // 发送一帧数据
    DelayMs(1000);
  }
}

接收端代码:

#include <reg52.h>

// 定义红外接收头IO口
#define IR_RECV P2

// 接收一帧数据
unsigned char receiveFrame() {
  unsigned char i;
  unsigned char data = 0;

  while (IR_RECV);  // 等待起始位

  DelayUs(150);

  for (i = 0; i < 8; i++) {
    DelayUs(300);
    data >>= 1;
    if (IR_RECV) {
      data |= 0x80;
    }
  }

  return data;
}

// 主函数
void main() {
  unsigned char receivedData;

  while (1) {
    receivedData = receiveFrame();  // 接收一帧数据
    // 处理接收到的数据
  }
}

四、代码实现

下面是基于STC89C52单片机的串行通信发射机和接收机的整体代码,其中包括了4x4矩阵键盘的读取和红外数据传输的功能:

发射机代码:

#include <reg52.h>

#define IR_LED P1
#define KEYBOARD P2

// 发送一帧数据
void sendFrame(unsigned char data) {
  unsigned char i;

  // 发送起始位
  IR_LED = 0;
  DelayUs(300);

  for (i = 0; i < 8; i++) {
    // 发送数据位
    IR_LED = data & 0x01;
    DelayUs(300);
    data >>= 1;
  }

  // 发送停止位
  IR_LED = 1;
  DelayUs(300);
}

// 读取矩阵键盘
unsigned char readKeyboard() {
  unsigned char row, col, keyVal;

  KEYBOARD = 0xF0;  // 设置行为高电平,列为低电平

  if (KEYBOARD != 0xF0) {  // 检测是否有按键按下
    keyVal = KEYBOARD;
    switch (keyVal) {
      case 0xE0: row = 0; break;
      case 0xD0: row = 1; break;
      case 0xB0: row = 2; break;
      case 0x70: row = 3; break;
      default: return 0xFF;
    }

    KEYBOARD = 0x0F;  // 设置列为高电平,行为低电平
    keyVal = KEYBOARD;
    switch (keyVal) {
      case 0x0E: col = 0; break;
      case 0x0D: col = 1; break;
      case 0x0B: col = 2; break;
      case 0x07: col = 3; break;
      default: return 0xFF;
    }

    // 根据行列计算键值
    return 4 * row + col + 1;
  }

  return 0xFF;  // 返回无效键值
}

// 主函数
void main() {
  unsigned char sendData;

  while (1) {
    sendData = readKeyboard();  // 读取键盘数据
    if (sendData != 0xFF) {
      sendFrame(sendData);  // 发送一帧数据
    }
  }
}

接收机代码:文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-690220.html

#include <reg52.h>

#define IR_RECV P3

// 接收一帧数据
unsigned char receiveFrame() {
  unsigned char i;
  unsigned char data = 0;

  while (IR_RECV);  // 等待起始位

  DelayUs(150);

  for (i = 0; i < 8; i++) {
    DelayUs(300);
    data >>= 1;
    if (IR_RECV) {
      data |= 0x80;
    }
  }

  return data;
}

// 主函数
void main() {
  unsigned char receivedData;

  while (1) {
    receivedData = receiveFrame();  // 接收一帧数据
    // 处理接收到的数据
  }
}

到了这里,关于基于单片机的串行通信发射机设计的文章就介绍完了。如果您还想了解更多内容,请在右上角搜索TOY模板网以前的文章或继续浏览下面的相关文章,希望大家以后多多支持TOY模板网!

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处: 如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请点击违法举报进行投诉反馈,一经查实,立即删除!

领支付宝红包 赞助服务器费用

相关文章

  • 单片机串行口详解

    之前学习了UART通信协议,那为了实现串行通信,单片机中需要有对应的硬件电路。 这些硬件电路用来解决串行通信中的一系列协调问题,而这些硬件就是串行接口,简称为串行口。 下面对80C51单片机中的串行口进行介绍。 通常把实现异步通信的串行口称为通用异步接收器

    2024年02月19日
    浏览(36)
  • 单片机串行扩展

    单片机需要串行扩展的原因: 远距离,大范围,多目标的单片机控制应用,只能以串行方式进行。 社区安全报警系统,要对社区内众多地点的多个项目(例如,煤气泄漏,门磁开关,红外人体移动,温度,烟雾,玻璃破碎振动等)进行检测和报警,一旦出现异常情况能及时传送到物业管理

    2024年01月23日
    浏览(24)
  • STM32F103单片机通过SPI全双工通信协议与W25Q64(FLASH)进行通信【串行同步通信(数据线与时钟线配合),(一主多从模式)】附相关驱动代码详解

    1.W25Qxx系列是一种低成本、小型化、使用简单的 非易失性存储器 ,常应用于数据存储、字库存储、固件程序存储等场景 2.存储介质: Nor Flash(闪存) 3.时钟频率:80MHz / 160MHz (Dual SPI) / 320MHz (Quad SPI) 4.存储容量(24位地址): W25Q40: 4Mbit / 512KByte W25Q80: 8Mbit / 1MByte W25Q16: 16

    2024年04月13日
    浏览(61)
  • ROS通信------基于物联网(单片机)与手机通信

    ROS通信------基于物联网(单片机)与手机通信,物联网通信使用的是 http://iot.dfrobot.com.cn http://iot.dfrobot.com.cn 对于MQTT的使用可以查阅博主的 物联网MQTT通信------Easy IoT、SIoT 左边是博主3D打印一个外壳 套住了,外观没有太精美,中间是博主自己做的APP,功能暂未完善,右边是用别

    2024年02月04日
    浏览(44)
  • 基于FPGA的OFDM基带发射机的设计与实现

    文章目录 前言 一、OFDM描述 二、本系统的实现参照 1.IEEE 802.11a协议主要参数 2.不同调制方式与速率  3. IFFT映射关系 4. IEEE 802.11a物理层规范 5. PPDU帧格式 三、设计与实现 1.扰码 2.卷积编码与删余 3.数据交织 4.符号调制 5.导频插入 6.IFFT变换  7.循环前缀加窗 8.训练序列生成 9.发

    2024年02月06日
    浏览(47)
  • 【单片机】基于STM32的UART串口通信

    简单讲解一下UART通信协议,以及UART能够实现的一些功能,还有有关使用STM32CubeMX来配置芯片的一些操作。实验内容基于 正点原子精英板 开发板,单片机芯片为 STM32F103ZET6 。 在后面我会以我使用的STM32F429开发板来举例讲解(其他STM32系列芯片大多数都可以按照这些步骤来操作

    2024年01月17日
    浏览(79)
  • 基于串口通信技术——让数码管显示的数据发送给电脑,电脑控制单片机外设——15单片机

    目录 1.使用的单片机为IAPI15F2K61S2 2.使用的外设 3.各个外设的作用 1.数码管功能  2.LED灯 3.蜂鸣器与继电器 4.按键 5.串口通信 4.利用发送单个字符函数 发送字符型的数字值,为一个变量+\\\'0\\\',发送为字符型数字。 4.初始化 5.程序 1.main 2.iic.h 3.onewire.c 1.LED灯,继电器与蜂鸣器。 2.数

    2024年02月10日
    浏览(47)
  • 0077-基于单片机的串口通信(1主3从)仿真设计

    1、采用51单片机作为主控芯片; 2、发送机通过开关选通向3个接收机中的1个进行串口发送; 3、发送机采用按键输入发送内容; 4、接收机采用数码管显示接受内容,LED指示连接状态; 采用Proteus作为仿真设计工具。Proteus是一款著名的EDA工具(仿真软件),从原理图布图、代

    2024年02月19日
    浏览(37)
  • Proteus基于51单片机利用虚拟串口实现主从机的通信

    最近在学校做单片机课程实验时,需要在Proteus上实现串口的通信,具体要求如下: 在此记录一下本人的解题方案,首先Proteus中的原理图绘制如下 其中虚拟串口可在元件库中搜索COMPIM获得。 将原件按上图连接完毕后,将各个虚拟串口的收发波特率设置为19200,并分别赋予CO

    2024年02月08日
    浏览(42)
  • 基于51单片机的双机串口通信排队叫号系统(LCD显示)设计

    仿真图:proteus8.9以上 程序代码:KEIL4/KEIL5 原理图:AD 设计编号:A0006 基于51单片机的双机串口通信排队叫号系统(LCD显示)设计 结合实际情况,基于51单片机设计一个排队叫号系统设计。该系统应满足的功能要求为: 由51单片机、按键模块、LCD1602液晶屏、蜂鸣器呼叫模块构成 具

    2024年02月04日
    浏览(48)

觉得文章有用就打赏一下文章作者

支付宝扫一扫打赏

博客赞助

微信扫一扫打赏

请作者喝杯咖啡吧~博客赞助

支付宝扫一扫领取红包,优惠每天领

二维码1

领取红包

二维码2

领红包