CN100481744C - 一种单工语音/数据无线通信系统及其实现方法 - Google Patents
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Abstract
一种单工语音/数据通信系统及其实现方法，该单工语音/数据通信系统包括主机和分机，其中上述主机包括：单片机、无线音频/数据发射器、键盘模块、语音输入设备、显示器、天线和电源；上述分机包括：多个单片机、无线接收器、多个分机识别模块、显示器、语音输出设备、天线和电源。采用本发明，手持主机的用户除了可以即时呼叫、一对一呼叫、一点对多点呼叫之外，还可以在禁止用话音联络的场合用短信等方式建立联系，且本发明提高了无线通话的距离，增加了数据的波特率，从而能在更大的范围内发送和接收话音和数据。
Description
技术领域
本发明涉及一种单工无线呼叫系统，且特别涉及一种单工语音/数据无线通信系统及其实现方法。
背景技术
随着信息产业的发展，无线通信设备越来越受人们的关注和喜爱，例如对讲机、手机、个人手持机系统(Personal HandyphoneSystem)(简称PHS，俗称小灵通)等无线通信设备也逐渐成为人们生活中不可缺少的一部分。其中，无线电对讲机是最早被人类使用的无线移动通信设备，它是一种无线的可在移动中使用的一点对多点进行通信的终端设备，可使许多人同时彼此交流，使许多人能同时听到同一个人说话，但是在同一时刻只能有一个人讲话。这种通信方式和其它通信方式相比有如下不同的特点：即时沟通、一呼百应、经济实用、运营成本低、不耗费通话费用、节约使用方便，同时还具有组呼通播、系统呼叫、机密呼叫等功能。
按照通信工作方式可将对讲机分为单工通信工作的单工机和双工通信工作的双工机。单工机根据频率使用的情况又可分为同频单工机(或称单频机)和异频单工机(或称双频机、准双工机、半双工机)。其中，同频单工机是指发射和接收都工作在同一频率上；其优点是：仅使用一个频率工作，能最有效地使用频率资源，由于其是收发信机间断工作，线路设计相对简单、价格也较便宜。虽然该同频单工机具有以上优点，但其仅能用于话音联络，在禁止使用话音联络的场合，人们就不能再使用该设备联络上其欲联系的人了。此外，目前的对讲机和无线通信设备还未具有多媒体教学和楼宇之间的无线通话、数据或办公室文档的无线数据传输的功能。
发明内容
鉴于上述，本发明的目的在于提供一种单工语音/数据通信系统及其实现方法。该通信系统除了具有同频单工机的即时沟通、一呼百应等优点外，其还具有短信编码和发送的功能。本发明所述系统提高了无线通话的距离，增加了数据的波特率，从而能在更大的范围内发送和接收话音和数据。
为实现上述目的，本发明提供了一种单工语音/数据无线通信系统的实现方法，其中上述单工语音/数据无线通信系统包括主机部分和分机部分，该实现方法包括主机部分执行的相应步骤和分机部分执行的相应步骤，其中主机部分执行如下步骤：
步骤101：主机初始化；
步骤102：主机的显示器显示系统预先设置好的功能菜单；
步骤103：主机等待按键选择命令；
步骤104：主机判断按键选择是否为第一按键，用N1表示，若是，则主机向分机发送无线单呼操作命令，即无线一对一通话操作命令，之后返回步骤102；否则执行步骤105；
步骤105：主机判断按键选择是否为第二按键，用N2表示，若是，则主机向分机发送无线群呼操作命令，即无线一点对多点通话操作命令，之后返回步骤102；否则执行步骤106；
步骤106：主机判断按键选择是否为第三按键，用N3表示，若是，则主机向分机发送短信编辑操作命令，之后返回步骤102；否则返回执行步骤102。
分机部分执行如下步骤：
步骤201：分机初始化；
步骤202：分机等待接收主机发送的操作命令；
步骤203：分机执行译命令字操作；
步骤204：分机判断主机发送的操作命令是否为无线单呼操作命令，若是，则执行无线单通通话操作，之后返回步骤202；否则执行步骤205；
步骤205：分机判断主机发送的操作命令是否为无线群呼操作命令，若是，则执行无线群呼通话操作，之后返回步骤202；否则执行步骤206；
步骤206：分机判断主机发送的操作命令是否为短信编辑操作命令，若是，则执行短信接收操作，之后返回步骤202；否则返回执行步骤202。
在上述主机和分机初始化之前，还包括系统的调试操作，在该系统调试操作完毕之后，上述主机的发射频率和上述分机的接收频率相同，从而能有效地使用频率资源。
上述步骤102中的功能菜单至少包括如下选项：无线单呼操作对应第一按键N1，无线群呼操作对应第二按键N2，短信编辑对应第三按键N3。
其中，上述按键N1、N2、N3为生产厂家生产时自行指定的键盘模块中的其中三个按键；其中在生产时，生产厂家能指定上述键盘模块中的任意三个按键作为上述按键N1、N2、N3用，例如生产厂家可以指定按键1、2、3作为上述按键N1、N2、N3用，也可指定按键4、5、6作为上述按键N1、N2、N3用等等。
为实现上述目的，本发明的一种单工语音/数据无线通信系统，包括主机和分机，其中上述主机包括：单片机、无线音频/数据发射器、键盘模块、语音输入设备、显示器、天线和电源；上述分机包括：一个或多个单片机、无线接收器、一个或多个分机识别模块、显示器、语音输出设备、天线和电源。
上述主机的无线音频/数据发射器、键盘模块、语音输入设备、显示器和电源均与上述主机的单片机连接，其中上述主机的天线与上述无线音频/数据发射器连接；上述分机的无线接收器、一个或多个分机识别模块、显示器、语音输出设备和电源均与上述分机的单片机连接，其中上述分机的天线与上述无线接收器连接。
此外，上述主机和分机至少可通过无线信道进行通信。
上述主机中的单片机至少可为51系列的单片机，例如型号为89C51、89C52等的单片机；上述无线音频/数据发射器至少可为单片调频发射集成电路，例如是由MC2833及其外围电路构成的电路等，以保证上述系统的可靠性和稳定性；用户可按照实际需求来选择上述键盘模块的型号，例如为4*4键盘；上述语音输入设备例如为话筒等；且上述主机中的天线至少可为拉杆天线或导线。
其中，上述分机中的单片机至少为51系列的单片机，例如型号为89C51、89C52等的单片机，个数大于等于8个；上述分机识别模块的个数大于等于8个；上述无线接收器至少可为单片调频接收电路，例如是由MC3362及其外围电路构成的电路等，以保证上述系统的可靠性和稳定性；上述语音输出设备例如为扬声器等；且上述分机中的天线至少可为拉杆天线或导线。
采用本发明，手持主机的用户除了可以即时呼叫、一对一呼叫、一点对多点呼叫之外，还可以在禁止用话音联络的场合用短信等方式建立联系。并且本发明还适用于多媒体教学，即教师操作主机、学生操作分机，这样如果由于各种原因使得教师或学生不能及时到学校上课时，教师和学生可以应用本发明所述系统使课程维持下去；本发明也适用于楼宇之间的无线通话、数据或办公室文档的无线数据传输，这样即使一家公司的各个部门不在同一层楼，手持主机的各个部门和各个职员之间也可以应用本发明所述系统实时地进行无线呼叫或数据传输，这样既减少了布线，又可以节约电话费用，而且便于管理。
此外，本发明所述系统也可用于校园电话/数据通信系统。例如，将校园网络中心的路由器连接到因特网，且将其与本发明所述系统的主机连接，之后将本发明所述系统的分机分别放置于教学楼、办公室、图书馆或学生寝室等地方，这样手持主机的学校就能及时联系上或将通知等信息发送给学校任何地方的用户，这样也减少布线和节约电话费用，而且便于管理。
为让本发明之上述和其它目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合附图，作详细说明如下。
附图说明
图1为本发明所述系统的主机原理框图。
图2为本发明所述系统的分机原理框图。
图3为本发明一较佳实施例的主机原理框图。
图4为本发明一较佳实施例的分机原理框图。
图5为本发明一较佳实施例的主机程序流程图。
图6为本发明一较佳实施例的分机程序流程图。
图7为本发明一较佳实施例的4*4键盘连接电路图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施做详细说明如下。
图1为本发明所述系统的主机原理框图，图2为本发明所述系统的分机原理框图。请同时参照图1和图2，本发明所述系统包括主机和分机，其中上述主机包括：单片机、无线音频/数据发射器、键盘模块、语音输入设备、显示器、天线和电源；上述分机包括：一个或多个单片机、无线接收器、一个或多个分机识别模块、显示器、语音输出设备、天线和电源。上述主机的无线音频/数据发射器、键盘模块、语音输入设备、显示器和电源均与上述主机的单片机连接，其中上述主机的天线与上述无线音频/数据发射器连接；上述分机的无线接收器、一个或多个分机识别模块、显示器、语音输出设备和电源均与上述分机的单片机连接，其中上述分机的天线与上述无线接收器连接。
在本发明一较佳实施例中，假设分机只有一个，则本发明所述系统的主机和分机的原理框图分别如图3和图4所示。在本实施例中，主机中的单片机和分机中的单片机1均为型号为89C52的单片机。上述主机中的无线音频/数据发射器为由MC2833及其外围电路构成的单片调频发射集成电路，其包括话筒放大器、可变电抗器、射频振荡器、输出缓冲器和两个辅助晶体管；且上述分机中的无线接收器为由MC3362及其外围电路构成的单片调频接收电路，其包括内含有两个用于变频的本机振荡器和混频器，以保证上述系统的可靠性和稳定性。上述主机中的键盘为4*4的键盘。上述主机中的语音输入设备为话筒，且上述分机中的语音输出设备为扬声器。上述主机中和上述分机中的显示器均为128*64的液晶显示器。此外，上述主机中和上述分机中的天线均为拉杆天线。上述主机中和上述分机中的电源均为锂电池。
在本实施例中，该系统的实现方法如图5和图6所示，其中假设按键1表示无线单呼操作、按键2表示无线群呼操作、按键3表示短信编辑操作。如图5所示，主机部分执行如下步骤：
步骤101：主机初始化；
步骤102：主机的显示器显示系统预先设置好的功能菜单；
步骤103：主机等待按键选择命令；
步骤104：主机判断按键选择是否为1，若是，则主机向分机发送无线单呼操作命令，即无线一对一通话操作命令，之后返回步骤102；否则执行步骤105；
步骤105：主机判断按键选择是否为2，若是，则主机向分机发送无线群呼操作命令，即无线一点对多点通话操作命令，之后返回步骤102；否则执行步骤106；
步骤106：主机判断按键选择是否为3，若是，则主机向分机发送短信编辑操作命令，之后返回步骤102；否则返回执行步骤102。
如图6所示，分机部分执行如下步骤：
步骤201：分机初始化；
步骤202：分机等待接收主机发送的操作命令；
步骤203：分机执行译命令字操作；
步骤204：分机判断主机发送的操作命令是否为无线单呼操作命令，若是，则执行无线单通通话操作，之后返回步骤202；否则执行步骤205；
步骤205：分机判断主机发送的操作命令是否为无线群呼操作命令，若是，则执行无线群呼通话操作，之后返回步骤202；否则执行步骤206；
步骤206：分机判断主机发送的操作命令是否为短信编辑操作命令，若是，则执行短信接收操作，之后返回步骤202；否则返回执行步骤202。
其中，本实施例的系统实现了英文短信的编码和发送，其中该短信的字长为8位。在本实施例所述系统中，其中的4*4键盘能完成26个英文字母的输入，其连接电路图如图7所示，本实施例采用巡检的方式检测键盘编码。如图7所示，主机中的单片机的P0—P3口加上拉电阻置高电平，P4—P7口循环置零。例如在巡检时P4为零，那么当按键1、5、9、C中的任意按键被按下时单片机读相应位P0、P1、P2、P3为低电平。通过这种原理当每一个按键按下时会有唯一的编码传入主机中的单片机，单片机通过一字母选择程序判断出具体是哪个按键按下，并作出相应处理。其中按键的部分编码值下表所示：
上述字母选择程序的编程规则如下：将26个大小写英文字母分别分在8个区里，其中1号区中分有字母ABCDEFG，2号区中分有字母HIJKLMN，3号区中分有字母OPQRSTU，4号区中分有字母VWXYZ，5号区中分有字母abcdefg，6号区中分有字母hijklmn，7号区中分有字母opqrstu，8号区中分有字母vwxyz；上述各区分别用1—7号数字按键顺序代表相应的字母；则用户按照上述功能菜单中显示的“短信编辑操作对应数字按键3”按下数字键3后，显示器将显示选择1—8号区时所对应的按键，例如1号区对应数字按键1，2号区对应数字按键2等等，用户执行相应的操作，在选择完1--8号区其中的一个区后按1--7键选择第几号字母。通过这样的方法用户可以与显示器配合，任意编辑字母组合，组成任意单词，从而编辑和发送短信息。
采用本发明，手持主机的用户除了可以即时呼叫、一对一呼叫、一点对多点呼叫之外，还可以在禁止用话音联络的场合用短信等方式建立联系。且本发明提高了无线通话的距离，增加了数据的波特率，从而能在更大的范围内发送和接收话音和数据。
虽然本发明已以较佳实施例披露如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域的技术用户，在不脱离本发明之精神和范围内，当可作些许更动与改进，因此本发明之保护范围当视权利要求所界定者为准。
Claims (8)
1.一种单工语音/数据无线通信系统的实现方法，上述单工语音/数据无线通信系统包括主机部分和分机部分，其特征在于
主机部分执行如下步骤：
步骤101：主机初始化；
步骤102：主机的显示器显示系统预先设置好的功能菜单；
步骤103：主机等待按键选择命令；
步骤104：主机判断按键选择是否为第一按键，若是，则主机向分机发送无线单呼操作命令，即无线一对一通话操作命令，之后返回步骤102；否则执行步骤105；
步骤105：主机判断按键选择是否为第二按键，若是，则主机向分机发送无线群呼操作命令，即无线一点对多点通话操作命令，之后返回步骤102；否则执行步骤106；
步骤106：主机判断按键选择是否为第三按键，若是，则主机向分机发送短信编辑操作命令，之后返回步骤102；否则返回执行步骤102；
分机部分执行如下步骤：
步骤201：分机初始化；
步骤202：分机等待接收主机发送的操作命令；
步骤203：分机执行译命令字操作；
步骤204：分机判断主机发送的操作命令是否为无线单呼操作命令，若是，则执行无线单通通话操作，之后返回步骤202；否则执行步骤205；
步骤205：分机判断主机发送的操作命令是否为无线群呼操作命令，若是，则执行无线群呼通话操作，之后返回步骤202；否则执行步骤206；
步骤206：分机判断主机发送的操作命令是否为短信编辑操作命令，若是，则执行短信接收操作，之后返回步骤202；否则返回执行步骤202。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于在上述主机和分机初始化之前，还包括系统的调试操作，在该系统调试操作完毕之后，上述主机的发射频率和上述分机的接收频率相同。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于上述步骤102中的功能菜单至少包括如下选项：无线单呼操作对应按键第一按键，无线群呼操作对应按键第二按键，短信编辑对应按键第三按键。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于上述第一按键、第二按键和第三按键为生产厂家生产时自行指定的键盘模块中的其中三个按键；其中在生产时，生产厂家能指定上述键盘模块中的任意三个按键作为上述第一按键、第二按键和第三按键。
5.一种执行如权利要求1所述的实现方法的单工语音/数据无线通信系统，包括主机和分机，其特征在于
上述主机包括：单片机、无线音频/数据发射器、键盘模块、语音输入设备、显示器、天线和电源；
上述分机包括：一个或多个单片机、无线接收器、一个或多个分机识别模块、显示器、语音输出设备、天线和电源。
其中，
上述主机的无线音频/数据发射器、键盘模块、语音输入设备、显示器和电源均与上述主机的单片机连接，其中上述主机的天线与上述无线音频/数据发射器连接；
上述分机的无线接收器、分机识别模块、显示器、语音输出设备和电源均与上述分机的单片机连接，其中上述分机的天线与上述无线接收器连接。
6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于上述主机和分机通过无线信道进行通信。
7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于
上述主机中的单片机为51系列的单片机；
上述无线音频/数据发射器为单片调频发射集成电路；
上述主机中的天线为拉杆天线或导线。
8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于
上述分机中的单片机为51系列的单片机，个数大于等于8个；
分机识别模块的个数大于等于8个；
上述无线接收器为单片调频接收电路；
上述分机中的天线为拉杆天线或导线。
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| 单片机在无线可视对讲系统中的应用. 袁莹等.计算机工程与应用，第27期. 2004 |
| 单片机在无线可视对讲系统中的应用. 袁莹等.计算机工程与应用，第27期. 2004 * |
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