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【摘 要】本文设计了一种基于无线传输的信息发布系统.系统分为发射机与接收机两个部分,发射机主要用于接收上位机数据并通过无线模块发送给接收机,接收机用于接收数据并显示.该系统结构结单,性能稳定,可广泛应用于诸多领域.
【关 键 词】无线传输,信息发布,单片机
引言
当今社会是一个信息时代的社会,信息技术延伸了人类的触角,大量的信息充斥在人们日常生活的各个方面,为人们传送多媒体讯息,内容涉及新闻、交通、娱乐、金融等.信息产品和信息服务对于各个国家、地区、企业、单位、家庭、个人都不可缺少,信息技术已成为支撑当今经济活动和社会生活的基石.随着生活、工作、学习、科技、娱乐等各种信息都以爆炸的速度在增长,人们对信息传播速度,处理速度以及应用的程度都提出了更高的要求.伴随科技的进步,信息的流通在人类的生产生活中担任着越来越重要的角色.可以说在当今社会,信息技术代表着当今先进生产力的发展方向,信息技术的广泛应用使信息成为生产活动的生产要素和战略资源,使人们能更高效地进行资源优化配置,从而推动传统产业不断升级,提高社会劳动生产率和社会运行效率.信息的发布手段多种多样,LCD信息板这种大屏幕广播方式更是效果非凡,无论在广告业、交通业、证券业还是工艺事业,其强大的信息广播能力都是无可比拟的[1].而传统的信息发布系统的有线传输方式,安装的工程庞大,布线、控制、维护等等都成为其发展的绊脚石.同时,传统的信息发布系统大多只能固定的显示控制器内存中的信息,若要发布新的信息则需要通过电脑联机对控制器内程序进行修改,因此,传统的信息发布系统远不能满足信息实时发布的需要.本文设计了一种基于无线传输的信息发布系统,将待显示的字符通过无线传输方式发送到接收机并显示,增强了系统的灵活性、实时性和可靠性.
1.设计方案
系统结构如图1所示.系统主要由两个部分组成,发送机与接收机.PC机的上位机软件将要显示的信息进行字模转化后,通过RS232串口将数据发送给发送机.发送机主要完成接收PC机发送的数据,并通过无线传输模块发送到接收机.接收机在收到数据后,在显示的同时,将数据写入存储模块.
图1无线信息发布系统结构框图
根据系统需求,选择合适的无线数据传输模块相当重要.本系统选用的无线传输模块为nRF24L01,它是一款新型单片射频收发器件,工作于2.4GHz～2.5GHzI频段.内置频率合成器、功率放大器、晶体振荡器、调制器等功能模块,并融合了增强型ShockBurst技术,其中输出功率和通信频道可通过程序进行配置.nRF24L01功耗低,在以-6dBm的功率发射时,工作电流也只有9mA,接收时,工作电流只有12.3mA,多种低功率工作模式（掉电模式和空闲模式）使节能设计更方便.
在控制芯片元件的数量方面,nRF24L01也是一个较为理想的选择,它的元件仅需15个左右,无须滤波器、变容管等昂贵元件,只需要使用16MHz的晶振,收发天线合一,减小了系统开发的难度.在目前较为流行的无线通信芯片中,无论从使用的方便性、传输速度还是输出等各个方面考虑,nRF24L01都是一种较为理想的选择[2].
系统以单片机AT89C52作为主控制器.AT89C52是一个低功耗,高性能8位单片机,ISP（In-systemprogrammable）的可反复擦写1000次的Flash只读程序存储器,器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术制造,兼容标准MCS-51指令系统及80C51引脚结构,芯片内集成了通用8位处理器和ISPFlash存储单元,功能强大的微型计算机的AT89C52可为许多嵌入式控制应用系统提供高性价比的解决方案[3].
2.硬件电路设计
无线信息发布系统硬件设计包括发送机和接收机两部分,两部分的重点都是如何实现基于nRF24L01模块的无线数据传输.发送机主要由主控制器、无线传输模块和串口通信模块组成.主控制器主要负责接收PC机的数据,并通过无线传输模块发送到接收机.PC机的串口支持RS-232标准,而单片机支持TTL电平,因此,它们之间的信号需要经过电平转换.选用美信公司的芯片MAX232[4]来完成RS-232和TTL电平的转换,硬件原理图如图2所示.
图2无线信息发布系统发送机原理图
接收机主要由无线接收模块、显示模块和存储模块构成.显示模块可根据实际需要,选择合适大小的LCD显示屏或LED点阵.存储模块同样可根据实际显示字符的多少来选择相应存储容量的外部存储器.
3.系统软件设计
软件包括发送机和接收两部分.图3给出了无线信息发布系统发送机与接收机工作流程图.
图3无线信息发布系统发送机流程图
（a）和接收机流程图（b）
4.上位机软件设计
图4上位机软件界面,采用VC++6.0编写,其主要功能为完成点阵字模的转换和字符编码的发送.
图4无线信息发布系统PC机显示界面
5.结语
本文提出了一种基于无线传输的信息发布系统设计方案,解决了信息发布系统受到传输介质限制的问题.通过简单的无线通信协议,实现可靠性与功耗平衡.实时性、灵活性是该设计的最大特点.实验表明,该系统能够稳定的传输和显示数据,对诸多领域具有很高的实用价值.