用8051软件编程的编解码电路

　　数据通过无线传输，在发送方需要将并行的数据转变为串行数据，这个过程称为编码；接收端反过来需将无线接收到的串行数据变为并行数据，这个过程称为解码。往往用PT2262/2272实现编、解码，一次只能传送4～6位数据。另外也可以使用单片机本身的串口工作，但单片机串口送出的数据为电平信号，抗干扰性较差。用8051软件编程的编、解码电路，能一次完成8位数的传送，在一对一的通信时，可不设地址码，减少了一帧数的长度，增加了接收的灵敏度，通过软件的设置具有较好的抗干扰性，另外一次传输数据的位数，一帧数的结构及数据传输的波特率都可以根据需要修改。

　　一、硬件电路
　　
　　上图与下图分别为发射电路和接收电路，无线发射与接收使用315MHz的组件模块电路NDR315和CJS-ROIA，单片机采用20引腿的AT89C2051，其体积小，设计好后可独立作为编、解码电路，为降低对高频无线模块的电磁干扰，单片机采用4MHz的晶振。发射电路将P1输入的数据编码为串行数据从P3.7输出到无线发射模块，图1中隔离电路可以不用。为增大发射距离，可对端口进行隔离，隔离电路可采用比较器构成，将隔离电路与NDR315单独供电（最佳12V）可进一步增大发射距离。接收电路将无线模块接收到的数据从P3.7输入解码为并行数据，输出到P1口进行后续处理，如显示等。

　　二、软件编程
　　
　　1．发送编码
　　
　　实验中发现，当发射模块不工作时，接收模块仍然会接收到一系列由尖脉冲组成的白噪声，不编码时干扰很大，根据噪声波形特点，借鉴PT2272的编码方式，采用抗干扰的措施且本着编码从简的原则，设计一帧数只包含9位信息，其中一位是前导码，其余8位为从低到高的8位数据（若需要的话可以扩展为16位数据或再加1位效验位），前导码为一高电平在前，低电平在后，且占空比为1/31的脉冲；数据“1”为一高电平在前，低电平在后，且占空比为1/4的脉冲；数据“0”为一高电平在前，低电平在后，且占空比为3/4的脉冲；每位数据只发送一次（PT6672每位数据由2个脉冲构成），一帧数至少发送三次，再从P1读入新数据，数据不变则一直发送。

　　程序1为发送编码程序，无线发射信号时，过宽的调制脉冲信号容易引起调制效率下降，收发距离变近。当高电平脉冲宽度在80μs～500μs时发射效果较好，大于1000μs时效率开始下降，程序1中的常量M决定了脉冲宽度，对应4MHz的晶振，当M为5时，数据“1”的高电平脉宽约为375μs，数据“0”的高电平脉宽约为125μs，一帧数占时约为8ms。

　　2．接收编码
　　
　　程序2为接收解码程序，解码采用查询方式，测量相邻的一个高电平宽度和一个低电平宽度（一位数据），连续检测18位（两帧），这样可提高查询检测所得到电平宽度的精度，检测结束后再根据高低电平的比例，判断是干扰信号或是有效数据，首先捕捉前导码，考虑单片机运行时间及发射、接收电路的稳定性等因素，将判断比例增大一些，如设为1:29到1:33之间，程序中比例的判别采用乘法运算，可以防止除数为O的出错，找到前导码后，若后面有8数据，再一一判断其为“1”还是“0”，同样考虑误差，将判断比例增大，程序2中设为2～5之间（此误差范围的设置要兼顾灵敏性与抗干扰性这一对矛盾，需通过实验电路进行调试。）．否则丢弃这帧数，干扰信号高电平时间很短，出现在所设的比例之间概率小，这样的数据判断方法可以较有效地去除干扰。

　　程序2：

　　采用软件编码的方式具有很大的灵活性，突破硬件编码电路的局限性，其地址位数、数据位数及编码格式可灵活变动，可以根据具体设计系统的需要兼顾传输速度及传输的可靠性。同时通过采样判断相邻高、低电平的比例关系来捕捉前导码和识别数据的软件解码方法，不仅速度快，且可有效滤除干扰，提高数据接收正确率。

本文关键字：软件编程  编、解码-加、解密电路，单元电路 - 编、解码-加、解密电路