PTP2000及其在不停車收費(fèi)系統(tǒng)中的應(yīng)用

1 PTR2000簡介

PTR2000是超小型、超低功率、高速率無線數(shù)傳MODEM。

1.1 PTR2000產(chǎn)品特性

·工作頻率為國際通用的數(shù)傳頻段433MHz；

·FSK調(diào)制，擴(kuò)展能力強(qiáng)，特別適合工業(yè)控制場合；

·采用DDS+PLL頻率合成技術(shù)，頻率穩(wěn)定性好；

·低工作電壓（2.7V），低功耗，接收待機(jī)狀態(tài)電流僅為8μA；

·具有兩個(gè)頻道，特別適合需要多信道工作的特殊場合；

·工作速率最高可達(dá)20kbit/s(也可在較低速率下工作，如9600bit/s)；

·可直接接單牒同串口，也可接RS232接口，軟件編程方便；

·由于采用低發(fā)射功率（+10dBm）、高接收靈敏度（-105dBm）設(shè)計(jì)，使用無需申請?jiān)S可證。

1.2 PTR2000應(yīng)用領(lǐng)域

PTT2000可用于遙控、遙測、小型無線網(wǎng)絡(luò)、無線抄表、小區(qū)傳呼、工業(yè)數(shù)據(jù)采集、無線標(biāo)簽、身份識(shí)別、非接觸RF智能卡、小型無線數(shù)據(jù)終端、生物信號(hào)采集、水文氣象監(jiān)測、機(jī)器人控制等場合。

1.3 PTR2000電氣特性

PRT2000電氣特性如表1所示。

1.4 PRT2000引腳說明

PRT2000引腳圖如圖1所示。
 
Pin1：VCC 正電源，2.7V～5.25V；
Pin2：CS 頻道選擇，CS=0選擇工作頻道I（433.92MHz），CS=1選擇工作頻道2（434.33MHz）；
Pin3：DO 數(shù)據(jù)輸出；
Pin4：DI 數(shù)據(jù)輸入；
Pin5：GND 電源地；
Pin6：PWR 節(jié)能控制，PWR=1為正常工作狀態(tài)，PWR=0為待機(jī)微功耗狀態(tài)；
Pin7:TEXN工作模式選擇，TEXN=1時(shí)模塊為發(fā)射狀態(tài)，TEXN=0時(shí)模塊為接收狀態(tài)。

1.5 模塊工作模式控制及工作頻道選擇

模塊工作模式控制及工作頻道選擇如表2所示。

1.6 PTR2000的軟件編程

1.6.1 發(fā)送

（1）通信速率最高為20kbit/s，也可在其它速率如4800bit/s、9600bit/s下工作，無需設(shè)置PTR2000的工作速率。

（2）發(fā)送數(shù)據(jù)之前需將模塊置于發(fā)射狀態(tài)，TXEN=1。

（3）至少5ms（接收到發(fā)射的轉(zhuǎn)換時(shí)間）后才可以發(fā)送任意長度數(shù)據(jù)。

（4）發(fā)送結(jié)束后將模塊置于接收狀態(tài)，TXEN=0。

（5）發(fā)射到接收的轉(zhuǎn)換時(shí)間為5ms。

1.6.2 接收

（1）將PTR2000置于接收狀態(tài)，TXEN=0。

（2）接收到的數(shù)據(jù)可直接送到單片機(jī)串口或經(jīng)電平轉(zhuǎn)換后送到計(jì)算機(jī)。

2 不停車收費(fèi)系統(tǒng)簡介

路橋不停車電子收費(fèi)系統(tǒng)是一種能實(shí)現(xiàn)不停車收費(fèi)的全天候智能型分布式計(jì)算機(jī)控制與處理系統(tǒng)。系統(tǒng)中不停車收費(fèi)的關(guān)鍵是利用車載智能識(shí)別卡與收費(fèi)站車輛自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)的無線發(fā)射器之間通過無線電波實(shí)現(xiàn)車輛自動(dòng)識(shí)別和數(shù)據(jù)交換，獲取通過車輛的類型和所屬用戶等數(shù)據(jù)，并由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)控制車輛通行，其過路過橋費(fèi)通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)從用戶在銀行開設(shè)的專用賬戶中自動(dòng)交納，從而實(shí)現(xiàn)不停車收費(fèi)。

其系統(tǒng)組成框圖如圖2所示。

3 PTR2000在不停車收費(fèi)系統(tǒng)中的應(yīng)用

不停車收費(fèi)得以實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵之處在于車輛在高速行駛時(shí)，能把自身的信息、用戶的信息通過車載單元發(fā)射出去，而路側(cè)的無線收發(fā)單元可將此信息接收到。PTR2000可使車載單元和路側(cè)收發(fā)裝置之間的數(shù)據(jù)無線傳輸?shù)靡詫?shí)現(xiàn)。車載單元和路側(cè)收發(fā)裝置的工作原理如圖3所示。

ETC （Electron Toll Collection）車輛的信息包括車輛VIN碼、車牌號(hào)、車主賬號(hào)等存放在單片機(jī)中，ETC車輛經(jīng)過收費(fèi)站時(shí)，由路側(cè)無線裝置啟動(dòng)車載單元，通過 PTR2000把車體信息發(fā)送出去；而路側(cè)的收發(fā)設(shè)備通過PTR2000進(jìn)行接收，再經(jīng)過MAX232作電平轉(zhuǎn)換，從而把數(shù)據(jù)寫入到計(jì)算機(jī)中。

4 PTR2000與單片機(jī)和PC機(jī)的接口

PTR2000可直接與單片機(jī)的串口TxD、RxD相連接。PTR2000無線MODEM的DI接單 牒同的串口發(fā)送，PTR2000無線MODEM的DO接單片機(jī)串口的接收。

PTR2000與PC機(jī)相連接時(shí)必須經(jīng)過電平轉(zhuǎn)換，將TTL電平轉(zhuǎn)換成RS-232C電平。用一片MAX232芯片即可達(dá)到電平轉(zhuǎn)換的目的。PTR2000與計(jì)算機(jī)串口連接的典型電路如圖4所示。

5 軟件編程

5.1 單 牒同發(fā)射部分編程

本例中單片機(jī)采用89C51，通過匯編語言對其進(jìn)行編程。

PTR2000的Pin6(PWR)與單片機(jī)的P1.0相連，PTR2000的Pin7(TXEN)與單片機(jī)的P1.1相連，CS直接接地，利用工作頻道1，即433.92MHz。

單片機(jī)程序清單介紹如下：
ORG 0000H
AJMP START
ORG 0200H
START：SETB P1.0 ；PTR2000的Pin6置1
SETB P1.1 ；PTR2000的Pin6置1
MOV SP， #80H ；設(shè)置數(shù)據(jù)指針的位置
MOV SCON， 40H ；串口工作方式1
MOV TMOD， #20H ；定時(shí)器工作方式1
MOV TL1， #0FDH ；設(shè)定波特率9600bits/s
MOV TH1， #0FDH
MOV PCON， #00H
SETB TR1 ；開啟定時(shí)器1
MOV DPH， #50H ；指針指向數(shù)據(jù)塊
MOV DPL， 00H
VIN： MOV R1， #LEN1 ；發(fā)送VIN碼
ACALL TXSUB
CARNO：MOV R1， #LEN2 ； 發(fā)送車牌號(hào)
ACALL TXSUB
COUNT：MOV RA， #LEN3 ；發(fā)送車主賬號(hào)
ACALL TXSUB
CLR P1.0 ；將PTR2000置接收狀態(tài)
CLR P1.1 ；將PTR2000置待機(jī)狀態(tài)
ORG 0400H
TXSUB：PUSH ACC ；保護(hù)ACC
PUSH PSW ；保護(hù)PSW
CLR TI ；清TI
TXDD：CLR A
MOVC A，@A+DPTR ；從數(shù)據(jù)塊中取數(shù)
MOVSUBF， A ；從串口發(fā)送
JNB TI，$ ；等待發(fā)送完
CLR TI
INC DPTR ；取下一個(gè)數(shù)
DJNZ R1，TXDD ；數(shù)據(jù)為發(fā)送完，繼續(xù)
POP PSW ；彈出PSW
POP ACC ；彈出ACC
RET
ORG 0500H ；數(shù)據(jù)塊
DVIN：DB '1234567890'
LEN1 DATA 10
DCARNO：DB 'ABCDEFG'
LEN2 DATA 7
DCOUNT DB '874033654200'
LEN3 DATA 12

5.2 PC機(jī)接收部分編程

本例中PC機(jī)接收部分通過對Visual Basic中的MSComm控件編程實(shí)現(xiàn)對計(jì)算機(jī)串口通訊的程序設(shè)計(jì)。

PC 串口的RTS經(jīng)電平轉(zhuǎn)換與PTR2000無線MODEM的TXEN相連。計(jì)算機(jī)要發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，RTS變?yōu)檫壿?有效，亦即PTR2000的Pin7 （TXEN）被置為1，此時(shí)可發(fā)送數(shù)據(jù)；計(jì)算機(jī)接收數(shù)據(jù)時(shí)，RTS變?yōu)檫壿?有效，亦即PTR2000的Pin7（TXEN）被置為0，此時(shí)可接收數(shù)據(jù)。

程序的設(shè)計(jì)窗體如圖5所示。

PC機(jī)接收部分程序介紹如下：
Option Explicit
Public ReceiveStr As String
Private Sub Form_Load()
MSComm2.CommPotr = 2
MSComm2.Settings = "9600,n,8,1"
MSComm2.InBufferSize = 256
MSComm2.PotrOpen = True
MSComm2.Trhreshold = 1
End Sub
Private Sub MSComm2_OnComm ()
Select Case MSComm2.CommEvent
Case comEvReceive
ReceiveStr = ReceiveStr + MSComm2.Input
If InStr(ReceiveStr,"##") <> 0 Then
txtVIN.Text = Mid$(ReceiveStr, InStr(ReceiveStr,"##")+2,10)
txtCarNO.Text = Mid$(ReceiveStr,InStr(ReceiveStr,##")+12,7)
txtCount.Text = Mid$(ReceiveStr,InStr(ReceiveStr,##")+19,12)
End If
End Select
End Sub

程序運(yùn)行結(jié)果如圖6所示。