数据通讯中红外通信技术论文

摘要：结合某自动化立体仓库的实际工作情况，对其监控管理系统上下位之间数据通讯方式进行了分析和设计。采用基于工业以太网和OPC通信技术，实现了上位监控管理服务器与下位主控PLC之间的通信。同时在监控管理系统中配置多个OPC服务器，组成多OPC服务器/客户端的网络结构，增强了监控管理系统的稳定性，提高了自动化立体仓库的任务指令执行效率和管理水平。下面是小编为大家整理的《数据通讯中红外通信技术论文(精选3篇)》，欢迎阅读，希望大家能够喜欢。

数据通讯中红外通信技术论文 篇1：

数据通信的主力军

【摘 要】在许多基于单片机的应用系统中，系统需要实现遥控功能，而红外通信则是被采用较多的一种方法。红外通信具有控制简单、实施方便、传输可靠性高的特点，是一种较为常用的通信方式。

【关键词】红外通信;数据通信

在许多基于单片机的应用系统中，系统需要实现遥控功能，而红外通信则是被采用较多的一种方法。红外通信具有控制简单、实施方便、传输可靠性高的特点，是一种较为常用的通信方式。红外线通信是一种廉价、近距离、无线、低功耗、保密性强的通讯方案，主要应用于近距离的无线数据传输，也有用于近距离无线网络接入。从早期的IRDA规范（115200bps）到ASKIR（1.152Mbps)，再到最新的FASTIR（4Mbps），红外线接口的速度不断提高，使用红外线接口和电脑通信的信息设备也越来越多。红外线接口是使用有方向性的红外线进行通讯，由于它的波长较短，对障碍物的衍射能力差，所以只适合于短距离无线通讯的场合，进行"点对点"的直线数据传输，因此在小型的移动设备中获得了广泛的应用。

1.红外通信的基本原理

红外通信是利用950nm近红外波段的红外线作为传递信息的媒体，即通信信道。发送端将基带二进制信号调制为一系列的脉冲串信号，通过红外发射管发射红外信号。接收端将接收到的光脉转换成电信号，再经过放大、滤波等处理后送给解调电路进行解调，还原为二进制数字信号后输出。常用的有通过脉冲宽度来实现信号调制的脉宽调制（PWM）和通过脉冲串之间的时间间隔来实现信号调制的脉时调制（PPM）两种方法。

简而言之，红外通信的实质就是对二进制数字信号进行调制与解调，以便利用红外信道进行传输；红外通信接口就是针对红外信道的调制解调器。

2.红外通讯技术的特点

红外通讯技术是目前在世界范围内被广泛使用的一种无线连接技术，被众多的硬件和软件平台所支持：

⑴通过数据电脉冲和红外光脉冲之间的相互转换实现无线的数据收发。

⑵主要是用来取代点对点的线缆连接。

⑶新的通讯标准兼容早期的通讯标准。

⑷小角度（30度锥角以内），短距离，点对点直线数据传输，保密性强。

⑸传输速率较高，目前4M速率的FIR技术已被广泛使用，16M速率的VFIR技术已经发布。

3.红外数据通讯技术的用途

红外通讯技术常被应用在下列设备中：

⑴笔记本电脑、台式电脑和手持电脑。

⑵打印机、键盘鼠标等计算机外围设备。

⑶电话机、移动电话、寻呼机。

⑷数码相机、计算器、游戏机、机顶盒、手表。

⑸工业设备和医疗设备。

⑹网络接入设备，如调制解调器。

4.红外数据通讯技术的缺点

⑴通讯距离短，通讯过程中不能移动，遇障碍物通讯中断。

⑵目前广泛使用的SIR标准通讯速率较低（115.2kbit/s）。

⑶红外通讯技术的主要目的是取代线缆连接进行无线数据传输，功能单一，扩展性差。

5.红外通信技术对计算机技术的冲击

红外通信标准有可能使大量的主流计算机技术和产品遭淘汰，包括历史悠久的调制解调器。预计，执行红外通信标准即可将所有的局域网(LAN)的数据率提高到10Mb/s。

红外通信标准规定的发射功率很低，因此它自然是以电池为工作电源的标准。目前，惠普移动计算分公司正在开发内置式端口，所有拥有支持红外通信标准的笔记本计算机和手持式计算机的用户，可以把计算机放在电话机的旁边，遂行高速呼叫，可连通本地的因特网。由于电话机、手持式计算机和红外通信连接全都是数字式的，故不需要调制解调器。

红外通信标准的广泛兼容性可为PC设计师和终端用户提供多种供选择的无电缆连接方式，如掌上计算机、笔记本计算机、个人数字助理设备和桌面计算机之间的文件交换；在计算机装置之间传送数据以及控制电视、盒式录像机和其它设备。

6.红外通信技术开辟数据通信的未来

目前，符合红外通信标准要求的个人数字数据助理设备、笔记本计算机和打印机已推向市场，然而红外通信技术的潜力将通过个人通信系统(PCS)和全球移动通信系统(GSM)网络的建立而充分显示出来。由于红外连接本身是数字式的，所以在笔记本计算机中不需要调制解调器。便携式PC机有一个任选的扩展插槽，可插入新式PCS数据卡。PCS数据卡配电话使用，建立和保持对无线PCS系统的连接；扩展电缆的红外端口使得在PCS电话系统和笔记本计算机之间容易实现无线通信。由于PCS、数字电话系统和笔记本计算机之间的连接是通过标准的红外端口实现的， 所以PCS数字电话系统可在任何一种PC机上使用， 包括各种新潮笔记本计算机以及手持式计算机，以提供红外数据通信。而且，由于该系统不要求在计算机中使用调制解调器，所以过去不可能维持高性能PC卡调制解调器运行所需电压的手持式计算机，现在也能以无线方式进行通信。红外通信标准的开发者还在设想在机场和饭店等地点使用步行传真机和打印机，在这些地方，掌上计算机用户可以利用这些外设而勿需电缆。银行的ATM(柜员机) 也可以采用红外接口装置。

预计在不久的将来，红外技术将在通信领域得到普遍应用，数字蜂窝电话、寻呼机、付费电话等都将采用红外技术。红外技术的推广意味着膝上计算机用户不用电缆连接的新潮即将到来。由于红外通信具有隐蔽性，保密性强，故国外军事通信机构历来重视这一技术的开发和应用。这一技术在军事隐蔽通信，特别是军事机密机构、边海防的端对端通信中将发挥出重要的作用。正如前面所述，它还将对计算机技术产生冲击，对未来数据通信产生重大影响。

【参考文献】

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作者：曾智超

数据通讯中红外通信技术论文 篇2：

多OPC服务器在自动化立体仓库监控管理系统中的应用

摘 要：结合某自动化立体仓库的实际工作情况，对其监控管理系统上下位之间数据通讯方式进行了分析和设计。采用基于工业以太网和OPC通信技术，实现了上位监控管理服务器与下位主控PLC之间的通信。同时在监控管理系统中配置多个OPC服务器，组成多OPC服务器/客户端的网络结构，增强了监控管理系统的稳定性，提高了自动化立体仓库的任务指令执行效率和管理水平。

关键词：自动化立体仓库；监控管理系统；多OPC服务器；异步数据访问

Key words： automated storage & retrieval system； monitor and management system； multiple OPC servers； asynchronous data access

0 引 言

随着企业生产过程自动化程度的不断提高，自动化立体仓库被越来越广泛的应用到自动化生产线中。为了使自动化立体仓库中的堆垛机、输送机、条码扫描识别系统及各种检测传感器等设备在系统中高效、安全的运行，从而完成一系列任务，一个高可靠性、高效率的监控管理系统必不可少。自动化立体仓库监控管理系统主要负责从ERP接收和反馈出入库任务，自动控制作业指令的下发，实时监控下位物流设备堆垛机及输送机的工作状态和报警信息，以及对库房内部资源的合理管理利用。要实现上述功能，最主要的是实现上位监控管理系统与下位物流设备之间的数据通信。上位服务器与下位机之间常用的通信方式有串行通信、现场总线通信、工业以太网通信等[1]。然而到目前为止，由于硬件的驱动器和与其连接的应用程序之间的接口并没有统一的标准，一般来说要根据已选择通信方式所对应的通信协议在立体仓库监控管理系统软件中编写专门的通讯接口和设备驱动程序[2]，这就会造成系统通用性差和可移植性差的弊病。而采用OPC技术将很好地解决这些问题。

本文以某公司自动化立体仓库监控管理系统开发为背景，详细分析立体仓库的组成结构，设计监控管理系统上下位之间的数据通信网络。介绍采用OPC通信技术，在监控管理系统中配置多个OPC服务器，组成多OPC服务器/客户端的网络结构，实现与下位PLC的实时通信，顺利完成各项库操作指令。

1 立体仓库的结构分析

该自动化立体仓库只有一个库区分为4个巷道，每个巷道由2排横梁组合式双货位货架组成，巷道长度在100米左右且均是直道。立体仓库平面图如图1所示。

立体仓库位于车间中部，两边都与自动化生产线相连，要求从库房两端都可以进行出入库操作。因此库房两端都规划一片出入库区域，每块出入库区域对应一个控制室，里面均配备一台工控计算机和一台条码打印机。在每条巷道中有一台堆垛机，用来取送托盘。由于要求立体仓库两端都可以进行出入库操作，则在巷道两端各配备一台输送机。在出入库区域靠近每台输送机旁安装一台触屏计算机终端，每台触屏终端上安装一部条码扫描枪，用来出入库时扫描物料条形码。

库管人员通过控制室中的工控计算机可以向立体仓库中所有巷道下发出入库任务，而通过触屏终端只能向对应的输送机和堆垛机下发库操作指令。为了库房的统一管理，只有主控制室里的工控计算机才有权限从集团ERP接收出入库任务并向其反馈任务完成状态。

2 立体仓库监控管理系统的设计

传统自动化立体仓库监控管理系统通常在上位只配置一台监控管理服务器，通过这台服务器就可以完成立体仓库的监控管理任务。然而如前所述，在本立体仓库的两端都设置了一个控制室，这样就避免了只有一个监控管理服务器而造成入库/领料工人以及库管员在服务器和出入库区域之间来回奔波的问题。因此将主控制室和副控制室中的工控计算机都设置成监控管理服务器，在系统中组成多服务器结构。

2.1 OPC简介

OPC（（OLE）for Process Control）是微软公司以OLE/COM/DCOM技术为基础，采用客户/服务器模式，为连接数据提供源（OPC，服务器）和数据使用者（OPC，客户应用程序）之间提供的一种软件接口标准。OPC接口既适用于通过网络把最下层控制设备的原始数据提供给作为数据使用者的上位应用程序，也适用于应用程序和物理设备的直接连接。随着控制系统的不同，OPC服务器既可以是和OPC应用程序在同一台计算机上运行的本地OPC服务器，也可以是在另外的计算机上运行的远程OPC服务器[2]。

OPC服务器与OPC客户端之间的交互包括两个方面：客户端程序从服务器读取数据和客户端程序向服务器写入数据。两者之间的数据访问方法主要有同步访问和异步访问两种[2]。

由于同步访问适用于OPC客户程序较少和数据量较小的场合，这里采用效率更高的异步访问方式。异步访问方式如图2所示。OPC客户程序对OPC服务器进行请求后立刻返回，不用等待OPC服务器的响应，可以进行其他操作。当OPC服务器完成数据访问时，触发OPC客户程序的异步访问完成事件，将数据访问结果传送给OPC客户程序[2-3]。

2.2 监控管理系统的构成

系统上位中，在主控制室中的工控计算机上安装SIMATIC NET通信软件及MYSQL数据库，使其同时作为OPC服务器和数据库服务器。副控制室中工控计算机安装SIMATIC NET通信软件和MYSQL的odbc链接驱动，使其作为OPC服务器和数据库客户端。而下面各巷道的触屏计算机终端上则安装OPC客户端软件和MYSQL的odbc链接驱动，作为OPC客户端和数据库客户端。

系统下位由五台S7-300PLC组成，一台固定的主控PLC，四台可移动的堆垛机PLC。主控PLC负责控制输送机，扩展CP343-1以太网接口模块，实现与上位机之间的数据通信，扩展通讯模块CP342-5通过Profibus DP现场总线和红外光通信方式实现与四台堆垛机PLC的数据通信。整个监控管理系统的网络结构如图3所示。

2.3 双OPC服务器结构

结合本立体仓库的实际使用要求，在自动化立体仓库监控管理系统中，将主控制室和副控制室的工控计算机都配置成OPC服务器，各巷道触屏终端配置成OPC客户端，这样组成双OPC服务器/客户端结构。与传统单OPC服务器/客户端结构相比，有如下优点：

（1）任务指令下发的便利性。集团ERP下传到立体仓库的任务会储存在立体仓库内部数据库中等待分配。立体仓库位于车间生产线中，可以根据生产实际需求和操作的方便，选择从立体仓库的任意一端进行出入库操作。操作人员选择同侧控制室中的服务器来接收要执行的任务，根据库房出入库准则选择合适的货位，并将生成的任务指令排队到任务列中。在具体巷道的触屏操作端上，选择任务列中的任务下发给下位设备。采用双OPC服务器/客户端，可以直接在立体仓库的一侧完成任务的操作，减少单OPC服务器/客户端带来的控制室与触屏操作端不在同一侧带来操作上的麻烦，给任务指令下发带来便利性。

（2）提高任务执行效率。从任务操作流程可知，需要从控制室中的服务器上分配ERP下传的任务。采用双OPC服务器/客户端结构，可以从立体仓库两端的控制室同时分配任务，并能够通过触屏操作端操作全部巷道同时执行库操作指令，这样既可以提高下位设备的利用率，也提高出入库任务的执行效率。

（3）提高系统的稳定性。由于采用双OPC服务器/客户端结构，两个控制室中的服务器都可以向所有巷道分配ERP下传任务。当一侧控制室出现通信故障影响任务分配时，可通过另一控制室的服务器向要执行任务的巷道下发指令，这样可以提高系统的稳定性，在某一服务器出现通信故障时仍能顺利完成库操作。

（4）方便库管人员的管理。采用双OPC服务器/客户端结构，可将立体仓库的库管人员分配在库房两端的控制室中。库管人员各司其职，根据系统权限管理好各自负责的巷道货区。这样可以合理安排库管人员，强化责任意识，便于库房人员管理。

3 监控管理系统中上下位间的数据访问

3.1 系统数据流分析

立体仓库监控管理系统只与主控PLC通信，主控PLC再通过红外通信模块与各巷道堆垛机PLC通信。因此监控管理系统中上下位之间的数据通信即控制室中服务器和主控PLC之间的数据交互。监控管理服务器向主控PLC下发库操作作业指令并同时读取主控PLC采集的监控状态信息。

下发给主控PLC的作业指令包括输送机编号，堆垛机编号，作业类型以及货位编号；从主控PLC中采集的状态信息包括巷道堆垛机工作状态、巷道堆垛机故障报警信息、输送机工作状态以及输送机故障报警信息。

3.2 系统OPC数据访问的实现

作为立体仓库监控管理系统需要实时了解立体仓库的ERP任务状态、货位状态、库存信息和下位设备的状态，将这些信息按照巷道的不同添加到不同的数据组，定时刷新采集这些数据组中变量信息；而只有在作业指令下发时系统才向主控PLC执行数据写的操作。

选择采用OPC异步读写的方式来实现OPC客户程序与OPC服务器之间的数据交互。OPC异步数据访问的实现步骤如下：

（1）OPC客户程序连接OPC服务器，进行添加OPC组和OPC项的操作

r1=CLSIDFromProgID（L"OPC.SimaticNET"， &clsid）；

r1=CoCreateInstance（clsid，NULL，CLSCTX_LOCAL_SERVER， IID_IOPCServer， （void**）&m_pIOPCServer）；

通过上述函数创建一个OPCServer实例，调用函数AddGroup（）添加四个组，每个组对应立体仓库中的一个巷道，函数AddItems（）为每个组中要读写的数据添加对应的项。

（2）创建回调类，并将回调类pCOPCDataCallback接口指针传递给OPC服务器

CComObject* pCOPCDataCallback；

CComObject ：：CreateInstance（&pCOPCDataCallback）；

hRes=AtlAdvise（m_pIOPCGroupStateMgt，pCbUnk，IID_IOPCDataCallback，&m_dwAdvise）。

（3）数据的异步读、写操作

OPC客户程序获得OPC组的IOPCAsyncIO2接口指针，然后调用该接口的读、写函数。

r1=m_pIOPCAsyncIO2->Read（34，phServer，g_dwReadTransID，&dwCancelID，&pErrors）；

r1=m_pIOPCAsyncIO2->Write（8，phServer，values，g_dwWriteTransID，&dwCancelID，&pErrors）。

（4）数据回调反馈

当OPC服务器完成数据读写操作后通过回调类pCOPCDataCallback接口指针通知OPC客户程序。数据读完成回调函数是OnReadComplete（），数据写完成回调函数是OnWriteComplete（）[3-4]。

4 总 结

本文以某公司自动化立体仓库监控管理系统开发为例，根据立体仓库的实际功能需求，分析了监控管理系统上下位之间数据通讯，设计了双OPC服务器/多客户端的OPC通信网络结构。并采用异步数据访问的方式完成OPC服务器与OPC客户程序之间的数据交互。

多OPC服务器在自动化立体仓库中的应用，使数据传输性能较传统通信方式大大提高，增强了监控管理系统的稳定性，使任务指令下发更加便利，提高立体仓库的任务指令执行效率和管理水平。

参考文献：

[1] 杜亚江，马殷元. OPC通信在自动化立体仓库实时监控系统中的应用[J]. 兰州交通大学学报，2010（6）：87-90.

[2] 日本OPC协会. OPC应用程序入门[Z]. OPC（中国）促进委员会，2004.

[3] 佚名. 在VC中如何实现OPC数据访问[Z]. SIEMENS，2006.

[4] 李晓虹，谭健斌，邹益仁. 使用MTA技术实现OPC服务器的异步数据传输[J]. 化工自动化及仪表，2001，28（6）：42-46.

作者：黄俊强 陈柏金 党发科

数据通讯中红外通信技术论文 篇3：

无线LCD广告牌系统的设计实现

摘要：随着经济社会的不断进步，LCD广告牌作为面向公众的信息显示终端之一，有着极其广泛的民用和商业价值。虽然市场中已经出现了各种类型的LCD广告牌，但大多数LCD广告牌信息显示采取的是预先将显示信息固化在系统之中，这失去了信息的时效性，特别不方便用户更新显示内容。少数LCD广告牌采用了与微机直接相连，用微机来传送信息，这种系统解决了信息刷新问题，但由于有线连接，制约了系统放置的随意性，特别是对于面向多地区多客户的广告公司来说，给系统的实时更新和维护带来了诸多不便。该文设计采用无线传输技术，实现了对广告牌内容及显示方式的灵活设置，具有很好的应用价值。

关键词：LCD广告牌；无线；单片机；NRF905；Keil；STC89C52

Key words： LCD billboard； radio；computer； NRF905； Keil； STC89C52

1 设计背景

信息和信息传播在现代社会的发展进程中越来越显现出其重要的地位，视频媒体作为信息传播的重要载体之一，已经越来越受众欢迎。与此同时，人们对视觉媒体的内在要求也不断提高，要求其更加具有反应迅速、实时更新、视觉醒目等特点。近年来，微电子技术、自动化技术、计算机技术迅猛发展，半导体制作工艺日趋成熟， LCD的应用范围日益扩大。但目前大多数LCD广告牌信息显示采取的是预先将显示信息固化在系统之中，很难及时响应用户信息更新的需求；少数LCD广告牌采取与微机直接相连，由微机来传送信息解决信息更新问题，但由于采取有线连接，对系统的放置具有一定的制约，特别是对于面向多地区多客户的广告公司来说，给系统的实时更新和维护带来了诸多不便。所以LCD广告牌内容的实时更新及更新方式作为体现视觉媒体传播的内在要求显得尤为重要。

2 设计方案

本系统较现有的LCD广告牌系统主要有两个特点：第一，采用无线电波传送信息到LCD显示屏；第二，根据LCD广告牌附近人员的分布情况有效地开启LCD显示屏。整个系统需要由五个模块组成，即上位机、发射机、接收机、显示屏和红外热释。其结构框图如图1所示。

上位机在编辑好信息后，利用点阵抽取和移动算法把信息转换成点阵数据，通过串口将点阵数据传输至发射机中。发射机将点阵数据及通过键盘输入的命令经编码和调制后，以码分多址技术实现转发。接收机将收到的高频信号经过放大、整形、解调、译码后，再并行输出到单片机，单片机对接收的数据进行识别和转存，实时对显示方式及内容进行调整，并驱动LCD显示屏。通过热释电传感器以非接触形式检测出人体辐射的红外线能量变化，并将其转换成电压信号输出放大后驱动LCD显示屏的控制电路，从而控制LCD屏的显示。

3 系统的硬件设计

硬件是系统设计的基础，硬件设计的好坏直接影响着整个系统的性能。该系统的硬件主要有这样几个部分：上位机、发射模块、接收模块和LCD屏显模块、热释红外模块。下面对其中几个关键的硬件模块做一些介绍。

1）发射端模块

本系统的发射端由STC89C52单片机、键盘、编码器、NRF905发射器、串行通信接口和UPS供电系统组成，其结构框图如图2所示。

通过串行口将信号发至STC89C52单片机，单片机将数据暂存在发射缓冲区RAM中，然后按照键盘的指令将数据通过串行口传送到到编码器，发射器将编码后的数字信号调制到高频段的载波上，经功率放大后发射出去。本系统的发射器选用的是NORDIC公司的无线芯片NRF905，该芯片采用高效的GFSK调制，使用开放的ISM频段，工作速率可达50Kbps，收发模式间的切换时间短，功耗低，内置循环冗余校验和点对多点的通信地址控制，这些优点特别适用于工业控制场合[6]。

上位机与发射端通过串口进行数据的通信，关联如图3所示。

2）接收端和显示模块

本系统的接收端和显示模块由NRF905接收器、译码器、STC89C52单片机、显示驱动、LCD屏及供电系统组成，其结构框图如图5所示。

接收器的工作步骤是“接收、放大、整形、解调、输出”，作用是将接收的高频段信号解调为数字编码信号。我们选用了与发射模块相对应的接收解调一体化模块NRF905芯片。 译码器是对数字编码信号进行译码。我们选用的是码分多址串行解码专用芯片。 STC89C52单片机的作用是将接收到的数据进行识别、保存和显示方式的转换。显示模块的作用是显示输出的内容。该模块由LCD显示屏和显示驱动板组成，显示驱动板自带显示数据缓冲区，同时以动态扫描的方式驱动LCD屏显，具有功耗相对较低的特点。

接收与显示模块的电路图如图6所示。

3）热释红外模块

红外热释电传感器通过感受红外热源，如人员等其他物体的散热，对LCD显示屏执行开关操作。但是它也有一定的缺陷，在远距离的情况下，它的灵敏度相对较低。红外热释电处理芯片BISS0001和菲涅尔镜片是红外控制模块的主要组成部分。

本设计中采用的是带有菲涅耳透镜的红外热释电传感器，并附有传感器处理芯片BISS0001及控制电路。

BISS0001的热释电红外无线感应器应用电路图如图7所示。

在上图中，热释电红外传感器将输出的信号先送至运算放大器OP1进行第一级放大，接着经过C3耦合之后传送给运算放大器OP2进行第二级的放大，最后再通过由电压比较器COP1与COP2所构成的双向鉴幅器的处理，检测出有效的触发信号Vs去开启延迟时间定时器，并把输出的信号Vo通过晶体管T1的放大以后去驱动继电器接通负载。上图中，R3为光敏电阻，用来检测环境照度。

4 系统的软件设计

本系统的软件设计主要围绕这样的三大模块进行：上位机主控程序、发射端主控程序和接收端主控程序。

1）上位机主控程序设计

上位机主控程序包括显示信息生成程序和串口通信程序。该系统采用Visual Basic语言设计用户界面（如图8所示），可以实现用户对上位机系统可视化的控制。将Windows平台下的主控程序与底层通信软件结合，经串行通信端口完成用户对源文件、Internet接口和其他输入设备的多种参数录入。

点阵显示转换程序通过点阵抽取和移动算法将系统中生成的显示信息转换为LCD显示屏中对应的点阵数据。对于双基色、三基色显示屏而言，通过将不同基色数据分别抽样，进行分块存储和顺序转发；对于动态图像，以帧为单位，分别计算其偏移量，并确保背景图像和动画文字在时序上的同步[7]。上位机主控程序的功能流程如图9所示。

2）发射端主控程序设计

发射端主控程序的作用是通过串行口接收上位PC机传送来的数据，读取键盘指令，并向编码器串行发送显示数据或操作指令。由于程序是在基于C的Keil C51环境下所编写的，所以它可以直接被翻译成汇编语言，并生成二进制代码写进单片机，提高编写工作效率。程序的是否执行依靠中断来确定的，系统启动后即处于等待INT0和串行口触发状态。INT0触发时，说明键盘有命令输入，单片机接收键值判断命令的类别；串行口触发时，说明PC机传来数据，单片机接收数据并存储于RAM中。同时向接收机发送操作指令或数据。其工作流程如图10所示。

发射端的控制器STC89C52单片机上电复位后，首先需要完成的就是系统初始化，即完成对单片机中的各个模块，具体包括往相应的控制寄存器中写入数据，设定各个部分的工作方式等。单片机初始化过程主要包括设定系统时钟、定时器、定义I/O（输入输出端口）等操作。

3）接收端主控程序设计

该部分软件的功能是对接收到数据进行的识别、储存、转换和显示驱动，并可进行本机的自检。当接收端的译码芯片有内容输出时，控制器STC89C52单片机则中断当前显示，接收标志字，并判断标志字的内容，确定将要接收的内容是数据，还是操作控制命令。若为数据，则将其接收并存储在一个显示缓冲数据库当中，按当前的方式进行显示。若为命令，则立即改变显示方式。

接收端主控程序的功能流程如图11所示。

5 系统测试

本系统测试时是先对各模块的功能以及性能做简单的测试和分析，然后再整体测试。系统的实体图如图12所示。

系统的发射端通过DB9转USB串口线与计算机的COM口相连。发射端与接收端均采用NRF905作为无线收发装置，采用STC89C52单片机作为各自的控制器。红外热释电处理芯片BISS0001和菲涅尔镜片是红外控制模块的主要组成部分，此模块通过单片机用来控制LCD屏的显示。

1）上位机通信测试

上位机采用串口与发射端进行通信，接收端接收发射端数据并在STC89C52单片机的控制下传送给LCD屏显示。上位机发送字符个数测试结果如表1所示。

2 无线发送接收装置通信测试

测试NRF905时选用444.0MHz的工作频率，设置发射功率为+10dBm（10mW）。测试结果如表2所示。

NRF905通讯距离的测试结果距离小于200米通讯稳定（丢包率不足1%）。距离大于700米时出现严重的丢包。同时在测试中还发现，NRF905所采用的433MHz胶棒天线具有较强的方向性，在接近极限距离时尤为明显。如想在远距离通讯中获得更好的稳定性，建议换用高增益的定向天线。当距离控制在有效范围内，LCD屏则显示，效果如图13所示：

3）无线发送接收装置通信测试

红外热释模块

由于菲涅耳透镜只能感知有限的范围，所以LCD控制是有距离要求的。经过多次试验，得出范围大约控制在7米以内，实验数据如图14所示[8]：

由于真正的实物不可能像理论那样理想化，会受到很多因数的影响，发射模块和接收模块之间回收距离，电磁波影响等，那么就需要在调试的时候选择最佳距离，手机等有干扰性的器件应该远离模块。红外热释模块主要探测人存在情况，得到送信号，经过单片机处理，从而控制发射接收模块使LCD点阵出现我们所需要的结果。所以红外热释模块必须避免阳光、强烈灯光的直接照射，而且不能对准窗口，否则窗外的热气流会引起误报。

6 总结

该文通过全面分析现有的LCD广告牌系统的发展现状，结合无线通信技术的特点，设计了无线LCD广告牌系统。

系统性能测试及鉴定结论如下：1）无线遥控LCD广告牌，方案新颖，实用性强，具有较高的市场推广价值；2）硬件配置科学，性能稳定，性价比高；3）软件结构合理，功能强大，使用方便。

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作者：吉晓香