基于单片机无线控制的多功能打铃仪设计

区分接收到的时间是哪一种的，在主机1 发送是采用自制协议，便于主机控制器进行分辨和操作人员维护。

2.2 主机控制器模块

主机控制器先守候在与信号源相同的频率和信道(CH1 授时信道)上。时基信号源一有信号来就根据自制的协议进行判断数 据来源，并点亮相应的指示灯，以判断接收的时间是GPS 授时还是DS1302 授时。提取数据后还要判断季节，如果是5 ~10 月之间的月份，启用夏季打铃时间系统，否则启动冬季打铃系统。如果所接收的数据位1 为特殊标识的话，则进入紧急状态，主机程序工作流程如图3 所示。

夏季作息打铃时间：对接收到的时间进行判断，如果符合打铃时间，则马上切换通信信道(CH3 打铃信道)，利用CC1101 向各子机发送打铃控制信号，子机收到后打铃。通信结束后重新切换到CH1 信道(信道)。冬季作息打铃时间：除了预示打铃时间外 其他都与夏季一样。

2.3 系统自检

为了保证主机与子机的正常通信，主机2 每天12 点01 分准时发送信检查信号，工作过程如下：

切换到信道3(CH3)，发送包含主机ID 信息的协议包给所有子机，延时等待子机1 应答信号，子机接收到协议包后判断ID 号是否有效，有效则向主机返回应答，否则丢弃。如果主机长时间没有接收到应答信号，对应I/O 口输出低电平，指示对应子机发生故障，继续呼叫下一台子机，直到所有子机检测完毕为止。检测结束后切换信道0(CH0)，继续接收时基授时信号。

子机1 守候在03 信道，等待信号。接收到信号后判断信号，是打铃还是检测。如果为打铃则对应的io 口为高电平。继电器导通打铃，延时15 秒后 重设为低电平。如果为检测信号则发送应答信号。

2.4 报警功能

如果有报警按键按下去，则停下子机工作，子机切换到CH3信道向主机发送报警信号，并打铃，直到警报解除。如果外接有无线传感器，子机通过CH5 信道巡检各传感器。

整个系统的通信过程如图4 所示。

2.5 通信协议

各模块之间通信采用简单的协议包完成，根据具体情况不同，每个协议的字节数不同，具体如下：

(1)授时包(主机接收时基信号源)

授时包由8 个字节组成，每个字节定义为：0B :标识符，恒为AAH ;1B :年;2B :月;3B :日;4B :时;5B :分;6B :秒;7B :星期。

(2)打铃控制包(子机接收)

打铃控制包为6 个字节，0B :命令字，不同的命令代表不同动作;1B :ID 号，存放子机的ID 地址;2B :铃声的类型;3B :

禁声与否，00H 为禁声，01H 为正常;4B :保留;5B :保留。

(3)巡检包(子机接收)

巡检控制包为3 个字节，0B :命令字，不同的命令代表不同动作。

1B :ID 号，存放子机1 的ID 地址。2B :动作指令。

(4)子机应答包(子机发送)

巡检控制包为3 个字节，0B :命令字，不同的命令代表不同动作;1B :ID 号，存放子机2 的ID 地址;2B :动作指令。

(5)报警信号包(子机发送)

巡检控制包为2 个字节，0B :命令字，不同的命令代表不同动作;1B :ID 号，存放子机1. 的ID 地址。

(6)传感器巡检包(子机接收)

巡检控制包为2 个字节，0B :命令字，不同的命令代表不同动作;1B :ID 号，存放子机2. 的ID 地址;2B :传感器型号;3B :传感器动作3 作品性能测试与分析

3.1 系统测试方案

方案一：在实验室内对几个模块的性能进行测试，观察各模块的工作情况，及各主要元件工作稳定性能。

方案二：在学校内对几个模块进行分开测试，观察各模块的运行情况及数据传输执行情况。

3.2 测试设备

频谱分析仪(AT6010+/AT6011+);数字式万用表(DT9605A);模拟式万用表(MF-47);标准时间(IBM 电脑)。

3.3 测试数据

3.4 结果分析

通过我们的多次测试，从各种数据反映。本系统性能稳定，存在误差小，可以很好的完成时间的收发及相应的处理，对设置好的打铃时间系统能够准确的做出相应的应答，达到预期设计要求。因电源在测试过程的中电压都可以长期稳定在上述的测试值，电源的安全性能也是比较可靠。由于我们使用的GPS 模块是第二代，固其在室内的接收性能方面不是很理想，有接收失败的情况发生;但我们的设计GPS 相关的模块是安装在室外的，固其存在的这一缺陷就不需要做太多的考虑了。

CC1100 无线模块的收发距离在隔有障碍物时的收发距离只有150 米左右，空旷场合也只有200 米左右，固是限制其发展的主要问题之一，在一些范围较大的场合将是本产品的劣势，但我们可以做多种设置，在不同场合使用传输距离相应的无线模块就可以解决该问题。

4 结束语

电路的安装和操作比较简单，因主机1 采用太阳能供电，固可以将主机1 模块安装固定在楼顶等有阳光的地方就可以正常使用了，注意要对模块进行保护(太阳能接收板除外)，尽量把其安装在干燥阴凉的地方。

主机2