基于單片機的電臺異常發(fā)射保護器軟件設(shè)計

1、    基于單片機的電臺異常發(fā)射保護器軟件設(shè)計    弓格日勒圖摘要：甚高頻通信是民航通信的主要通信方式，甚高頻電臺的正常工作是保障通信正常的前提?；趩纹瑱C的硬件保護電路可以有效保障電臺的正常工作。該文介紹了單片機硬件保護電路的軟件設(shè)計。關(guān)鍵詞：單片機；甚高頻；保護；短信中圖分類號：tp338 文獻標(biāo)識碼：a 文章編號：1009-3044（2016）30-0054-02software design of vhf radio abnormal-transmission protector based on single chip computergon

2、g ge ri le tu（inner mongolia atm-sub-bureau，hohhot 010070，china）abstract：vhf communication is the main method in civil communication，good status of vhf radio is very important.hardware protect circuit based on single chip computer is efficient for protecting the vhf radio status. this paper give a d

3、etail information about the software design of the circuit.key words： single chip computer； vhf； protect； short message1 甚高頻通信介紹7甚高頻通信是使用甚高頻頻段頻率進行通信的，把使用甚高頻頻率的電臺稱為甚高頻電臺。民航使用的甚高頻電臺使用調(diào)幅方式。該種電臺既具有甚高頻頻率的視距傳播的特性也具有調(diào)幅電臺調(diào)制簡單、使用方便的特性。民航用的電臺一般設(shè)置在遠(yuǎn)離控制中心的邊遠(yuǎn)地區(qū)，為了將控制中心與電臺進行信號互連，一般借助電信運營商的網(wǎng)絡(luò)將電臺與控制中心的信號互連。運營商的網(wǎng)絡(luò)經(jīng)常

4、發(fā)生網(wǎng)絡(luò)誤碼高，造成電臺與控制中心的信號異常，導(dǎo)致電臺工作不正常，以致影響整個甚高頻通信網(wǎng)的通信正常。為了保障通信安全，在運營商網(wǎng)絡(luò)不正常時，要將與之相連的電臺的傳輸網(wǎng)絡(luò)關(guān)閉。而民航電臺一般都處于無人值守臺站，因此需要設(shè)計一種自動檢測網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)，在網(wǎng)絡(luò)不正常時自動關(guān)閉運營商網(wǎng)絡(luò)，并且通過短信通知控制中心網(wǎng)絡(luò)異常的控制電路。2 單片機及gprs 簡介5-6單片機是一種集成電路芯片，是采用超大規(guī)模集成電路技術(shù)把具有數(shù)據(jù)處理能力的中央處理器cpu、隨機存儲器ram、只讀存儲器rom、多種i/o口和中斷系統(tǒng)、定時器/計數(shù)器等功能（可能還包括顯示驅(qū)動電路、脈寬調(diào)制電路、模擬多路轉(zhuǎn)換器、a/d轉(zhuǎn)換器等電路）

5、集成到一塊硅片上構(gòu)成的一個小而完善的微型計算機系統(tǒng)，主流單片機包括cpu、4kb容量的ram、128 kb容量的rom、 2個16位定時/計數(shù)器、4個8位并行口、全雙工串口行口等等，在工業(yè)控制領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。gprs是gsm phase2.1規(guī)范實現(xiàn)的內(nèi)容之一，它的目標(biāo)是提供高達115.2kb/s速率的分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。gprs應(yīng)用僅在實際傳送和接收時使用無線資源。使用gprs，在一個小區(qū)內(nèi)，上百個用戶可以分享同一條無線信道，多個用戶將數(shù)據(jù)分組打包在信道中傳輸。這樣，用戶既可以同時通信，又可以大大提高信道利用率。gprs的另外一個優(yōu)點是資費的合理性，用戶只按數(shù)據(jù)通信量付費即可，而不像電路交換方式那樣

6、需對整個鏈路占用時間付費。3 系統(tǒng)設(shè)計原理3.1 系統(tǒng)圖在本系統(tǒng)中的運營商網(wǎng)絡(luò)和電臺之間，放置一個繼電器，通過單片機檢測運營商網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)，來判斷網(wǎng)絡(luò)是否正常：如不正常，單片機給繼電器發(fā)送中斷指令，并通過gsm模塊給控制中心發(fā)送工作信息。系統(tǒng)圖如圖1所示。3.2 程序初始化1程序開始時，首先要進行初始化，包括設(shè)置計時器和端口工作狀態(tài)，其程序如下：tmod=0x01；th1=（65536-500）/256；tl1=（65536-500）%256；p0=0xff；以上完成單片機初始化設(shè)置3.2.1 設(shè)置中斷當(dāng)有系統(tǒng)檢測到運營商網(wǎng)絡(luò)誤碼高時，單片機觸發(fā)一個內(nèi)部中斷，通過單片機的p1端口輸出一個控制信號，

7、控制繼電器將運營商的傳輸網(wǎng)絡(luò)切斷。每隔20分鐘檢測一次運營商網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)，如果運營商網(wǎng)絡(luò)不正常則繼續(xù)等待，正常則自動退出中斷服務(wù)程序，恢復(fù)電臺與運營商網(wǎng)絡(luò)連接，繼續(xù)檢測網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)。3.2.2 設(shè)置串口當(dāng)進入中斷服務(wù)程序后，本系統(tǒng)中設(shè)定在系統(tǒng)關(guān)斷網(wǎng)絡(luò)時，還會發(fā)送給控制中心故障信息。因此需對串口工作方式和波特率進行設(shè)置，將串口設(shè)為方式1，波特率為9600，根據(jù)單片機的時鐘頻率，通過計算得計數(shù)器初值為0fdh。發(fā)送短信后退出短信發(fā)送程序，開始檢測網(wǎng)絡(luò)是否恢復(fù)，進入網(wǎng)絡(luò)檢測服務(wù)程序。3.3 程序流程3.3.1 主程序流程運營商網(wǎng)絡(luò)正常工作時，程序循環(huán)檢測網(wǎng)絡(luò)等待不正常產(chǎn)生中斷時，跳轉(zhuǎn)到中斷服務(wù)程序。其流程圖

8、如圖2所示。3.3.2 短信發(fā)送程序24本系統(tǒng)的中斷服務(wù)程序就是要實現(xiàn)報警短信的發(fā)送，由于該系統(tǒng)在pdu mode模式下發(fā)送短消息，需要at+cmgf，和at+cmgs兩條指令，at+cmgf用于設(shè)置短消息信息格式，要設(shè)為pdu mode，at+cmgf=0，該指令在單片機中存儲為asc碼的形式，寫為41h，54h， 2bh，43h，4dh， 47h，46h， 3dh，30h，0dh，0ah。其中指令以0dh，0ah結(jié)束，0dh，0ah是asc碼中的回車和換行。at+cmgs用于發(fā)送短信，其格式為at+cmgs=該指令在單片機中存儲為asc碼的形式為41h，54h，2bh，43h，4dh，47

9、h，53h，3dh，0dh，0ah，該命令同樣以回車換行結(jié)尾，其后輸入短信中心號和接收手機號碼及發(fā)送短信的內(nèi)容等，本系統(tǒng)中發(fā)送的是漢字“異?！?，發(fā)送內(nèi)容在單片機中存儲為asc碼的形式為08 91 68 31 08 50 13 05 f0 11 00 0d 91 68 31 95 35 31 04 f4 00 08 00 04 4f 61 50 7b以1ah結(jié)尾。4 總結(jié)基于單片機的電臺異常發(fā)射保護器的軟件設(shè)計，結(jié)合硬件電路，理論上可以有效防止電臺工作不正常，由運營商網(wǎng)絡(luò)和其他原因引起的電臺工作不正常均可通過關(guān)閉運營商網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)防止電臺不正常工作；現(xiàn)在的難點是檢測運營商網(wǎng)絡(luò)的狀態(tài)，網(wǎng)絡(luò)不正常的參考點設(shè)置為多少合適，還需驗證，本系統(tǒng)軟件的穩(wěn)定性和實時性也需在實際使用中驗證。本人能力有限， 希望各位專家提出指正意見。參考文獻：1 余錫存，曹國華.單片機原理及接口技術(shù)m，西安： 西安電子科技大學(xué)出版社，2005：10-15.2 陳冬林，譚云蘭.基于gsm 短消息的編碼方法及其編程實現(xiàn)j.計算機與現(xiàn)代化，2006（3）：115-116.3 車朝雄， 趙彥敏.基于串口的手機收發(fā)短信的設(shè)計方法j.福建電腦，2006（2）：49-50.4 葉宏帥.基于gsm的遠(yuǎn)程水情采集系統(tǒng)數(shù)據(jù)管理中心的設(shè)