專利名稱：一種無線串口設備的制作方法
技術領域：
一種無線串口設備技術領域一種無線串口設備，是一種無線電數(shù)據(jù)傳輸裝置，為光機電一體化行業(yè)的 高性能、智能化儀器儀表。
背景技術：
無線數(shù)據(jù)傳輸裝置工作時需要占用頻帶，只有收發(fā)設備同時選定了相同的 頻點后才能進行數(shù)據(jù)傳輸工作，而且無線電波的傳輸是沒有方向限制的，但是， 如果附近或周圍出現(xiàn)頻點相同的無線設備工作，此時無線傳輸設備就會受到同頻干擾，造成所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)亂碼。本實用新型采用ISM頻段的433MHz頻率，利 用射頻偵測技術達到防碰撞處理，實現(xiàn)近距離數(shù)據(jù)的無線傳輸。發(fā)明內容本實用新型的目的是提供一種無線串口設備，即利用成熟的單片無線射頻 芯片，集成當前低成本的微處理器，以433MHz頻率進行數(shù)據(jù)無線傳輸。當前的 串口設備通常采用RS232有線方式，距離有一定的限制， 一般在25米以內。本 實用新型是一種無線串口，兩個需要傳輸數(shù)據(jù)的設備間不需要連線，且距離在 視距范圍可超過500米。本實用新型所采用的技術方案為1、主動發(fā)送數(shù)據(jù)。無線數(shù)據(jù)串口發(fā)送最困難的是數(shù)據(jù)主動發(fā)送，當同頻段 有多個串口同時發(fā)送數(shù)據(jù)時，必然會出現(xiàn)干擾而影響數(shù)據(jù)的接收。本實用新型 采用射頻偵測技術，在數(shù)據(jù)即將發(fā)送之前判別空中是否有數(shù)據(jù)正在發(fā)送，有則
等待，無則發(fā)送，從而實現(xiàn)多個無線設備主動發(fā)送不碰撞，滿足目前市場的巨 大需求。2、 射頻識別技術。利用射頻信號和空間耦合傳輸特性，實現(xiàn)對數(shù)據(jù)采集對 象的信息主動讀取。3、 編碼糾錯技術。本實用新型采用多種編碼技術，使設備具有一定的糾 錯能力和抗干擾能力，極大地避免碼流傳送中誤碼的發(fā)生。其中采用BCH碼和 漢明碼實現(xiàn)前向糾錯，包含有檢錯、定位、糾錯的過程。BCH碼校驗算法，可 以對多位隨機差錯和多位突發(fā)差錯進行檢驗和糾錯，漢明碼可實現(xiàn)每四位糾-位錯碼。4、 數(shù)據(jù)幀識別技術。將用戶的數(shù)據(jù)進行編碼，對每個用戶的數(shù)據(jù)幀前加上 一個導頻頭，導頻頭采用48個位的字符，同時緊跟著兩個十六進制字節(jié)的字符， 再加上經(jīng)過編碼后的用戶數(shù)據(jù)，最后加上32個位的字符。由于保證經(jīng)過編碼后 的用戶數(shù)據(jù)中不可能出現(xiàn)十六進制的相同字符，可以保證實現(xiàn)用戶的數(shù)據(jù)幀與 我們的數(shù)據(jù)幀是不可能重復的；由于用戶數(shù)據(jù)幀的數(shù)據(jù)經(jīng)過編碼，同時不可能 與我們數(shù)據(jù)幀的幀頭和幀尾數(shù)據(jù)重復，所以用戶數(shù)據(jù)區(qū)的長度也達到不受限制 的要求；與已有技術相比，本實用新型具有以下優(yōu)勢1、 數(shù)據(jù)主動發(fā)送防沖撞；也可以輪詢；2、 具備休眠啟動功能；3、 波特率4種可選擇，可根據(jù)用戶需要再定制波特率；4、 接口形式多樣，232、 485可跳線選擇；5、 傳輸距離遠，可達800米；6、 在433MHz頻率附近有8個頻段可選擇，方便組網(wǎng)

圖1為本實用新型的原理結構圖。 具體實施方法本實用新型的連線關系參照圖1。該設備為無線串口通信設備。本實用新型無線串口通過基于ISM頻段433MHz的窄帶無線通信芯片CC1020 (2)的接口 PSEL、 PLCK、 PDI、 PDO、 DCLK、 DIO、 LOCK與ATMEGA8CPU (1)的IO 接口相連，將通信接口電路(3)與ATMEGA8CPU (1)的RXD、 TXD相連， 實現(xiàn)串行接口數(shù)據(jù)向空中發(fā)送，達到串口數(shù)據(jù)無線收發(fā)的目的；外接10位撥碼(4)與ATMEGA8CPU (1)的IO 口相連，實現(xiàn)芯片CC1020在433MHz附近 8個信道的切換、實現(xiàn)串口波特率1200/2400/4800/9600的選擇、實現(xiàn)串口數(shù)據(jù) 是否奇偶校驗或無校驗的選擇以及實現(xiàn)RS232/RS422的切換等功能;而CC1020(2)與功率放大接口 (5)通過PA_EN連接以及射頻天線RF-OUT輸出的連接， 加上天線發(fā)送接收切換(7)，通過射頻天線接口 (6)實現(xiàn)無線數(shù)據(jù)的收發(fā)。其 中功率放大只是在數(shù)據(jù)發(fā)送過程中起作用，而射頻接收沒有功率放大功能。 本實用新型的關鍵技術之一是利用了國際ISM頻段的433MHz的窄帶無線接口芯片CC1020實現(xiàn)了無線數(shù)據(jù)的主動發(fā)送，保證了數(shù)據(jù)傳輸過程中防沖撞 收發(fā)，這在工業(yè)應用領域具有極其重要的現(xiàn)實意義。
權利要求1、一種無線串口設備，其特征在于該設備通過無線通信芯片CC1020(2)與ATMEGA8CPU(1)的IO接口相連，將通信接口電路(3)與ATMEGA8CPU(1)的RXD、TXD相連，外接10位撥碼(4)與ATMEGA8CPU(1)的IO口相連，CC1020(2)與功率放大接口(5)及發(fā)送接收切換(7)連接，功率放大接口(5)與天線發(fā)送接收切換(7)連接，射頻天線接口(6)與發(fā)送接收切換(7)連接。
2、 根據(jù)權利要求1所述的無線串口，其特征在于:所述的基于ISM頻段433MHz 的窄帶無線通信芯片CC1020 (2)的接口 PSEL、 PLCK、 PDI、 PDO、 DCLK、 DIO、 LOCK與ATMEGA8CPU (1)的IO接口相連，將通信接口電路(3) 與ATMEGA8CPU (1)的RXD、 TXD相連。
3. 根據(jù)權利要求l所述的無線串口，其特征在于所述的外接10位撥碼(4) 與ATMEGA8CPU (1)的IO 口相連。
4. 根據(jù)權利要求1所述的無線串口，其特征在于CC1020 (2)與功率放大接 口 (5)通過PA—EN連接以及與射頻天線RF-OUT輸出連接；功率放大接口(5)與天線發(fā)送接收切換(7)通過RF-OUT連接；，CC1020 (2)與射頻 天線接口 (6)通過RF-IN連接。
專利摘要利用成熟的單片無線射頻芯片，集成當前低成本的微處理器，以433MHz頻率進行無線數(shù)據(jù)傳輸?shù)拇心K。為了克服現(xiàn)有無線傳輸裝置同頻干擾、傳輸?shù)臄?shù)據(jù)亂碼的不足，本實用新型所不僅能解決同頻干擾、沖突的問題，而且通過軟件技術，將所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進行編碼和糾錯處理，使數(shù)據(jù)的傳輸質量提高，誤碼率達到10^-4，特別是通過硬件的改良和軟件優(yōu)化，將功耗降低至普通裝置的十分之一，解決了電池供電設備上使用時的節(jié)能問題。本實用新型的創(chuàng)新點為主動發(fā)送防碰撞機制解決了設備之間的同頻干擾問題；采用的糾錯處理，使數(shù)據(jù)的傳輸質量得到提高，自動節(jié)能降低功耗，拓寬了應用層面。
文檔編號H04B5/02GK201048373SQ20062012059
公開日2008年4月16日 申請日期2006年6月23日 優(yōu)先權日2006年6月23日
發(fā)明者科 周, 姜貞勇 申請人:姜貞勇;周 科;方 勇;戴青云;韓國軍