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PIC16F877A单片机PPM调制的激光通信Proteus仿真及源程序

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ID:18297 发表于 2018-6-14 15:56 | 显示全部楼层 |阅读模式
帮一个毕业生做的《PIC16F877A基于PPM的激光通信》仿真。
软件：
MPLAB X IDE v4.15编译    proteus 8.6仿真.
1、仿真电路图；
2、发送和接收源程序加注释。
请看注释。
原理：
1）ADC读取并用led显示ADC读数，并通过usart进行输出。
2）通过PPM原理进行通讯传输到另外一个单片机，LED显示接收的值。
具体请看附件
希望大家顶一下。
仿真原理图如下（proteus仿真工程文件可到本帖附件中下载）

原理和仿真

原理和仿真
1、发送模块：读取ADC数值，LED显示10位ADC值。并通过PPM发送。
2、接收模块：PPM接收到的数据。LED显示接收的ADC值（10bits）

基于PIC单片机的PPM调制激光通信收发器
PPM (pulse position modulation) 脉冲位置调制。
  • 通过改变脉冲的位置来传输不同的数据。
如图1、
  • PPM的编码：
如图、利用单片机的PWM功能产生PWM1和PWM2连个脉冲。
利用数字电路合成PPM脉冲。
可以看出当PWM1的占空比是0时，PPM如下图的A，
PWM1的占空比是1时，PPM如下图的B，


  • PPM的合成：
如第一个图可知，PPM可以将PPM1求反后和PWM2相与得到。
故设计如上发送模块。接收模块结果波形整形送到单片机处理。
  • PPM发送的数据（16位的双字节数）。
定义占空比一定的脉冲为发送的数据。
发送0,   0,   0,   0-3， 4-7,   8-11， 12-15
前面是头，可以提供接收PPM的单个周期。
  • PPM接收。
PPM接收到的数据是：
由图中知道
  • 不用，作为启动接收。
  • 就是波形的周期
    （3-2）即3测量的宽度减去波形的周期的等于0-3对应的PWM脉宽1
（4+脉宽1-2）即4测量的宽度加上脉宽1减去波形的周期的等于4-7对应的PWM脉宽2
（5+脉宽2-2）即5测量的宽度加上脉宽2减去波形的周期的等于8-11对应的PWM脉宽3
（6+脉宽3-2）即6测量的宽度加上脉宽3减去波形的周期的等于12-15对应的PWM脉宽4
在将四个半字节数合成2个字节16位的值。

单片机源程序如下:
  1. #include "sys.h"
  2. #include <stdint.h>        /* For uint8_t definition */
  3. #include <stdbool.h>       /* For true/false definition */
  4. #include <stdio.h>
  5. #define AKING PORTCbits.RC0
  6. const uint8_t uart_disp1[]={"ADC result(DEC) is:"};      //uart DISP
  7. void usart_send_8bits(uint8_t send_data);
  8. void ppm_send_unit(uint8_t send_data);
  9. void time1_init();

  11. uint16_t adc_read()                        
  12. {
  13.     ADCON1=0x80;                //fosc/2，A口都是AD口，Vref=VDD
  14.            ADCON0=0x01;                //AN0进行转换，允许转换
  15.                                 //ADFM  ADCS2 --  --  PCFG3   PCFG2   PCFG1  PCFG0
  16.                                 //        1      0             0      0      0      0
  17.                                 //ADCS1 ADCS0  CHS2 CHS1 CHS0  GO/DONE  --  ADON
  18.                                 //  0     0     0    0     0     0            1
  19.     __delay_ms(2);              //delay
  20.         GO=0x01;                                                          //开始AD转换
  21.     while(GO);                                                        //是否转换完毕，GO=0转换完毕  
  22.         uint16_t adc_result=(uint16_t)ADRESH<<8 |ADRESL;    //转换结果,10bits
  23.     return adc_result;                  //return ADC results
  24. }
  25. void sys_init()                        //SYS INIT
  26. {   
  27.     TRISC=0;                            //PORTC is output
  28.     PORTC=0;                            //Clear PORTC
  29.     TRISD=0;                            //PORTD is output
  30.     PORTD=0;                            //Clear PORTD
  31. }
  32. void uart_init()                        //UART INIT
  33. {
  34.     TXSTA =0x24;                            //TXEN=1,TX enable
  35.                                             //BRGH=1,high speed baud
  36.     RCSTA =0b10010000;                      //SPEN=1,receive enable
  37.                                             //CREN=1
  38.     TRISB=0x00;                             //PORTB is output
  39.     SPBRG=103;                              //SPBRG=FOSC/(16*baud)-1;      (high speed baud)
  40.                                             //     =16000000/(16*9600)-1
  41.                                             //     =104-1=103
  42.     INTCON=0;                               //no interrupt
  43.     PIE1=0;                                 //PIE1 disable
  44.     PIE2=0;                                 //PIE2 disable
  45.     PIR1=0;                                 //Clear PIR1(flag of interrupt)
  46.     PIR2=0;                                 //Clear PIR2(flag of interrupt)
  47. }
  48. void usart_send_16bits(uint16_t send_data)            //send 2 bytes
  49. {
  50.      uint16_t send_buffer;                     
  51.       send_buffer=send_data;                           
  52.       usart_send_8bits((uint8_t)(send_buffer>>8));      //send high byte
  53.       usart_send_8bits((uint8_t)(send_data));           //send low  byte
  54. }
  55. void usart_send_8bits(uint8_t send_data)            //send one bytes
  56. {
  57.       TXREG=(uint8_t)(send_data);                       
  58.       while(TRMT==0);                                 //send is over
  59. }
  60. void TMR1_init()                                    //TMR1 INIT
  61. {
  62.     T1CON=0;                                         //TMR1 is TIMR
  63.     TMR1=(uint16_t)(65535-985);                      //delay is 1000*FOSC=1000*0.25=250us
  64.     TMR1IF=0;                                        //Clear TMR1IF
  65. }
  66. void PWM_init()                                     //PWM INIT
  67. {
  68.     PR2=0xff;                                        //写入PR2寄存器设置PWM周期，PWM周期=[(PR2)+1]*4*TOSC*(TMR2预分频比)
  69.                                                      //                               =[255+1]*4*4/16=256us

  71.     CCPR1L=0;                                       //Clear CCPR1L
  72.     T2CON=0x01;                                     //TMR2预分频比=1:4
  73.     CCP1CON=0;                                      //Clear CCP1CON
  74.     CCP2CON=0;                                      //Clear CCP2CON
  75.     TMR2ON=1;                                       //TMR2 enable
  76. }
  77. void PPM_unit(uint8_t send_data)                   //PPM send half byte
  78. {
  79.     TMR1_init();                                    //TMR1 delay 250us
  80.     TMR1ON=1;                                       //TMR1 enable
  81.     TMR2=0xF0;                                      //to start PWM
  82.     CCPR1L=(uint8_t)(send_data<<3);                 //CCPR1L
  83.     CCPR2L=(uint8_t)(CCPR1L+8);                     //CCPR2L=CCPR1L+8
  84.     CCP1CON=0x0c;                                   //CCP1 PWM enable
  85.     CCP2CON=0x0c;                                   //CCP2 PWM enable
  86.     while(TMR1IF==0);                               //250us delay is over
  87.     TMR1IF=0;                                       //clear TMR1IF
  88.     CCP1CON=0x0;                                    //CCP1 PWM disable
  89.     CCP2CON=0x0;                                    //CCP2 PWM disable
  90.    
  91. }
  92. void PPM_send(uint16_t send_data)                 //PPM send 2 byte
  93. {
  94.     uint8_t send_buffer[7];
  95.     send_buffer[3]=(uint8_t)send_data;              //half byte
  96.     send_buffer[4]=(uint8_t)send_data;              //half byte
  97.     send_buffer[5]=(uint8_t)(send_data>>8);         //half byte
  98.     send_buffer[6]=(uint8_t)(send_data>>8);         //half byte
  99.     send_buffer[0]=0;                               //head
  100.     send_buffer[1]=0;                               //head                             
  101.     send_buffer[2]=0;                               //head   
  102.     send_buffer[3]=(uint8_t)(send_buffer[3] & 0x0f);    //half byte
  103.     send_buffer[4]=(uint8_t)(send_buffer[4]>>4);        //half byte
  104.     send_buffer[5]=(uint8_t)(send_buffer[5] & 0x0f);    //half byte
  105.     send_buffer[6]=(uint8_t)(send_buffer[6]>>4);        //half byte
  106.     for(uint8_t i=0;i<7;i++)
  107.     {
  108.         PPM_unit(send_buffer[i]);                       //PPM send head(0,0,0) & half byte,half byte,half byte,half byte      7 bytes
  109.     }      
  110. }
  111. void UART_disp(uint16_t uart_data)                     //UART DISP
  112. {
  113.     for(uint8_t i=0;i<19;i++)
  114.     {
  115.         usart_send_8bits(uart_disp1[i]);                //PRINT"ADC result(DEC) is:"
  116.     }
  117.     uint8_t buff[4];
  118.     sprintf(buff,"%d",uart_data);                       //ADC result Dec
  119.     for(uint8_t i=0;i<4;i++)
  120.     {
  121.         usart_send_8bits(buff[i]);                      //
  122.     }
  123.     usart_send_8bits(0x0d);                             //send "enter"
  124. }
  125. void main(void)
  126. ……………………

  128. …………限于本文篇幅 余下代码请从51黑下载附件…………
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ID:109235 发表于 2019-11-13 12:58 | 显示全部楼层
好样的，学习一下1
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