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2018年02月27日 | 通过无线通信收发模块实现单片机之间的通信
2018-02-27 来源：eefocus
与有线数据传输相比，无线数据传输以成本低廉、适应性好、扩展性好、组网简单方便、设备维护简单等特点在工业生产、抄表系统、离散环境下的监控系统、点菜系统等众多领域得到广泛的运用。下面通过无线通信收发模块D21DL来实现两个单片机之间的通信。
无线数传模块，其构成框图如图10-29所示。
无线数传模块的发射功率不大，体积较小，与有线连接的串行通信相比有如下的3点不同。
参数匹配问题：有线连接的通信程序中数据帧帧格式、串口速率可设置灵活，连接线本身对这两个参数无太大限制；而数传模块的串口帧格式、串口速率一般相对固定，如串口帧格式可设置从成(1，8，1)或(1，9，1)，串口数据传输速率固定为4800bit/s或9600bit/s等，使用无线模块的通信程序在这两个参数上应与模块一致。
延时问题：如果是设备A发出数据，设备B接收数据。有线连接时发端发出数据的时刻与收端收到数据的时刻一般认为是无时间间隔的；而无线模块在发送数据时要进行收发转移及时钟同步，无线通信时设备A发出数据的时刻与设备B收到数据的时刻有时间间隔，这个时间间隔就叫延时时间，记为T。无线传输的收发时间关系图如下图所示。
数据的传送方向问题：一般有线连接时串口通信可以是全双工的；而无线模块的通信是半双工的，即无线模块发射数据数据时的模块不能接收数据，接收数据时模块不能发射数据，因此在通信编程时应将收发的时间错开。
目前市场上无线模块生产厂商很多，用户一般根据使用的通信距离、环境来选择模块的发射功率，根据与不同计算机的接口来选择模块的电平接口（TTL/RS232/RS485等），当然用户还要注意的是选择合适的载波频率段，否则，可能会受到无线电管理委员会的使用限制。
由于D21DL与51系列的单片机接口，因此，我们选择TTL接口类型，它与89C51的接口如下图所示。
从图中可看出，基本应用的接口关系比较简单。
实际上，D21DL数传模块还有DSR、DTR联络线，它可用来改变数传模块的频率、ID地址等参数；还可直接给用户提供8个开关量的输入输出端口等，当然，接口关系图也变得稍复杂些，更详细的说明请读者查阅有关的资料或相关企业网站。
无线模块的使用一般用户只需要掌握接口，而不需关心其内部的结构，对于无线模块来说，构成的系统是否能正常工作，构成网络的通信质量是否得到保证，这些因素比较重要，这里简单介绍一下无线模块测试软件的作用。
1．了解模块的工作原理
将模块正确安装完毕后，在初次使用以及自己的应用系统建立起来前，可用测试软件来 帮助用户了解模块的工作原理。
2．了解模块及信道的通信质量
按标准无线网络设计的步骤如下。
(1)测试应用环境的无线电场强。
(2)根据测试的无线电场强设计电台的功率、天线的类型、天线的高度、馈线的粗细等设备指标。但在实际的无线电组网中系统集成商往往不具备组网的专用知识及专用设备，通常的做法是根据经验先架设总台的天线，在车上设一分台，利用测试软件测试通信质量，检验组网的可行性。
3．调试用户系统
在用户的应用系统调试过程中，用户往往在出现问题时不易分清是收发哪一方的问题，可在调收的时候利用测试软件做发射端的上位机，调发的时候做接收端上位机。
4．设置模块参数
在需要修改、设置模块参数时，利用测试软件对模块的所有参数进行设置最方便。
注意要点
在使用无线数传模块进行通信时，可能会有以下几个问题。
(1)电源问题：请检查电源的电压、最大负载电流、脉动输出等参数是否符合要求。特别要注意有些电源由于抗电磁干扰能力差，当模块发送时上述指标不能满足要求，使模块不能正常工作。
(2)串口问题：单片机的数据的帧格式是否与数传模块的设置一致、通信的波特率设置是否一致等。
(3)频率问题：收、发模块的频率是否设置一致、所设置的频率是否超过模块的工作范围等。
(4)天线问题：天线馈线是否连接正确、有无开路、短路等现象。
当然，不少的数传模块在设计时，还设计了低功耗的待机模式，用户在选用、设计时要充分考虑这些因素。
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