2019年11月09日 | PIC16F877A单片机PPM调制的激光通信Proteus仿真及源程序

软件：
MPLAB X IDE v4.15编译    proteus 8.6仿真.
1、仿真电路图；
2、发送和接收源程序加注释。
请看注释。
原理：
1）ADC读取并用led显示ADC读数，并通过usart进行输出。
2）通过PPM原理进行通讯传输到另外一个单片机，LED显示接收的值。
具体请看附件
希望大家顶一下。
仿真原理图如下（proteus仿真工程文件可到本帖附件中下载）
 
1、发送模块：读取ADC数值，LED显示10位ADC值。并通过PPM发送。
2、接收模块：PPM接收到的数据。LED显示接收的ADC值（10bits）

基于PIC单片机的PPM调制激光通信收发器

PPM (pulse position modulation) 脉冲位置调制。

• 通过改变脉冲的位置来传输不同的数据。
  

如图1、

• PPM的编码：
  

如图、利用单片机的PWM功能产生PWM1和PWM2连个脉冲。

利用数字电路合成PPM脉冲。

可以看出当PWM1的占空比是0时，PPM如下图的A，

PWM1的占空比是1时，PPM如下图的B，

• PPM的合成：
  

如第一个图可知，PPM可以将PPM1求反后和PWM2相与得到。

故设计如上发送模块。接收模块结果波形整形送到单片机处理。

• PPM发送的数据（16位的双字节数）。
  

定义占空比一定的脉冲为发送的数据。

发送0,   0,   0,   0-3， 4-7,   8-11， 12-15

前面是头，可以提供接收PPM的单个周期。

• PPM接收。
  

PPM接收到的数据是：

由图中知道

• 不用，作为启动接收。

• 就是波形的周期
  

    （3-2）即3测量的宽度减去波形的周期的等于0-3对应的PWM脉宽1

（4+脉宽1-2）即4测量的宽度加上脉宽1减去波形的周期的等于4-7对应的PWM脉宽2

（5+脉宽2-2）即5测量的宽度加上脉宽2减去波形的周期的等于8-11对应的PWM脉宽3

（6+脉宽3-2）即6测量的宽度加上脉宽3减去波形的周期的等于12-15对应的PWM脉宽4

在将四个半字节数合成2个字节16位的值。

单片机源程序如下:

#include "sys.h"

#include        /* For uint8_t definition */

#include       /* For true/false definition */

#include

#define AKING PORTCbits.RC0

const uint8_t uart_disp1[]={"ADC result(DEC) is:"};      //uart DISP

void usart_send_8bits(uint8_t send_data);

void ppm_send_unit(uint8_t send_data);

void time1_init();

uint16_t adc_read()                         

{

    ADCON1=0x80;                //fosc/2，A口都是AD口，Vref=VDD

           ADCON0=0x01;                //AN0进行转换，允许转换

                                //ADFM  ADCS2 --  --  PCFG3   PCFG2   PCFG1  PCFG0

                                //        1      0             0      0      0      0

                                //ADCS1 ADCS0  CHS2 CHS1 CHS0  GO/DONE  --  ADON

                                //  0     0     0    0     0     0            1

    __delay_ms(2);              //delay 

        GO=0x01;                                                          //开始AD转换

    while(GO);                                                        //是否转换完毕，GO=0转换完毕  

        uint16_t adc_result=(uint16_t)ADRESH<<8 |ADRESL;    //转换结果,10bits

    return adc_result;                  //return ADC results

}

void sys_init()                        //SYS INIT

{    

    TRISC=0;                            //PORTC is output

    PORTC=0;                            //Clear PORTC

    TRISD=0;                            //PORTD is output

    PORTD=0;                            //Clear PORTD 

}

void uart_init()                        //UART INIT

{

    TXSTA =0x24;                            //TXEN=1,TX enable

                                            //BRGH=1,high speed baud

    RCSTA =0b10010000;                      //SPEN=1,receive enable

                                            //CREN=1

    TRISB=0x00;                             //PORTB is output

    SPBRG=103;                              //SPBRG=FOSC/(16*baud)-1;      (high speed baud)

                                            //     =16000000/(16*9600)-1

                                            //     =104-1=103

    INTCON=0;                               //no interrupt

    PIE1=0;                                 //PIE1 disable

    PIE2=0;                                 //PIE2 disable

    PIR1=0;                                 //Clear PIR1(flag of interrupt) 

    PIR2=0;                                 //Clear PIR2(flag of interrupt)

}

void usart_send_16bits(uint16_t send_data)            //send 2 bytes 

{

     uint16_t send_buffer;                      

      send_buffer=send_data;                            

      usart_send_8bits((uint8_t)(send_buffer>>8));      //send high byte

      usart_send_8bits((uint8_t)(send_data));           //send low  byte

}

void usart_send_8bits(uint8_t send_data)            //send one bytes 

{

      TXREG=(uint8_t)(send_data);                       

      while(TRMT==0);                                 //send is over

}

void TMR1_init()                                    //TMR1 INIT

{

    T1CON=0;                                         //TMR1 is TIMR

    TMR1=(uint16_t)(65535-985);                      //delay is 1000*FOSC=1000*0.25=250us

    TMR1IF=0;                                        //Clear TMR1IF

}

void PWM_init()                                     //PWM INIT

{

    PR2=0xff;                                        //写入PR2寄存器设置PWM周期，PWM周期=[(PR2)+1]*4*TOSC*(TMR2预分频比)

                                                     //                               =[255+1]*4*4/16=256us

    CCPR1L=0;                                       //Clear CCPR1L

    T2CON=0x01;                                     //TMR2预分频比=1:4

    CCP1CON=0;                                      //Clear CCP1CON

    CCP2CON=0;                                      //Clear CCP2CON

    TMR2ON=1;                                       //TMR2 enable

}

void PPM_unit(uint8_t send_data)                   //PPM send half byte

{

    TMR1_init();                                    //TMR1 delay 250us

    TMR1ON=1;                                       //TMR1 enable

    TMR2=0xF0;                                      //to start PWM