基于单片机的电台异常发射保护器软件设计
2017-03-06弓格日勒图
弓格日勒图
摘要：甚高频通信是民航通信的主要通信方式，甚高频电台的正常工作是保障通信正常的前提。基于单片机的硬件保护电路可以有效保障电台的正常工作。该文介绍了单片机硬件保护电路的软件设计。
关键词：单片机；甚高频；保护；短信
中图分类号：TP338 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2016）30-0054-02
Software Design of VHF Radio Abnormal-transmission Protector Based on Single Chip Computer
GONG GE RI LE TU
（Inner Mongolia ATM-Sub-bureau，Hohhot 010070，China）
Abstract：VHF communication is the main method in civil communication，good status of VHF radio is very important.hardware protect circuit based on single chip computer is efficient for protecting the VHF radio status. This paper give a detail information about the software design of the circuit.
Key words： single chip computer； VHF； protect； short message
1 甚高频通信介绍[7]
甚高频通信是使用甚高频频段频率进行通信的，把使用甚高频频率的电台称为甚高频电台。民航使用的甚高频电台使用调幅方式。该种电台既具有甚高频频率的视距传播的特性也具有调幅电台调制简单、使用方便的特性。
民航用的电台一般设置在远离控制中心的边远地区，为了将控制中心与电台进行信号互连，一般借助电信运营商的网络将电台与控制中心的信号互连。运营商的网络经常发生网络误码高，造成电台与控制中心的信号异常，导致电台工作不正常，以致影响整个甚高频通信网的通信正常。为了保障通信安全，在运营商网络不正常时，要将与之相连的电台的传输网络关闭。而民航电台一般都处于无人值守台站，因此需要设计一种自动检测网络状态，在网络不正常时自动关闭运营商网络，并且通过短信通知控制中心网络异常的控制电路。
2 单片机及GPRS 简介[5-6]
单片机是一种集成电路芯片，是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU、随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中斷系统、定时器/计数器等功能（可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路）集成到一块硅片上构成的一个小而完善的微型计算机系统，主流单片机包括CPU、4KB容量的RAM、128 KB容量的ROM、 2个16位定时/计数器、4个8位并行口、全双工串口行口等等，在工业控制领域广泛应用。
GPRS是GSM PHASE2.1规范实现的内容之一，它的目标是提供高达115.2KB/S速率的分组数据业务。GPRS应用仅在实际传送和接收时使用无线资源。使用GPRS，在一个小区内，上百个用户可以分享同一条无线信道，多个用户将数据分组打包在信道中传输。这样，用户既可以同时通信，又可以大大提高信道利用率。GPRS的另外一个优点是资费的合理性，用户只按数据通信量付费即可，而不像电路交换方式那样需对整个链路占用时间付费。
3 系统设计原理
3.1 系统图
在本系统中的运营商网络和电台之间，放置一个继电器，通过单片机检测运营商网络状态，来判断网络是否正常：如不正常，单片机给继电器发送中断指令，并通过GSM模块给控制中心发送工作信息。系统图如图1所示。
3.2 程序初始化[1]
程序开始时，首先要进行初始化，包括设置计时器和端口工作状态，其程序如下：
TMOD=0X01；
TH1=（65536-500）/256；
TL1=（65536-500）%256；
P0=0XFF；
以上完成单片机初始化设置
3.2.1 设置中断
当有系统检测到运营商网络误码高时，单片机触发一个内部中断，通过单片机的P1端口输出一个控制信号，控制继电器将运营商的传输网络切断。每隔20分钟检测一次运营商网络状态，如果运营商网络不正常则继续等待，正常则自动退出中断服务程序，恢复电台与运营商网络连接，继续检测网络状态。
3.2.2 设置串口
当进入中断服务程序后，本系统中设定在系统关断网络时，还会发送给控制中心故障信息。因此需对串口工作方式和波特率进行设置，将串口设为方式1，波特率为9600，根据单片机的时钟频率，通过计算得计数器初值为0FDH。发送短信后退出短信发送程序，开始检测网络是否恢复，进入网络检测服务程序。
3.3 程序流程
3.3.1 主程序流程
运营商网络正常工作时，程序循环检测网络等待不正常产生中断时，跳转到中断服务程序。其流程图如图2所示。
3.3.2 短信发送程序[2]～[4]
本系统的中断服务程序就是要实现报警短信的发送，由于该系统在PDU Mode模式下发送短消息，需要AT+CMGF，和AT+CMGS两条指令，AT+CMGF用于设置短消息信息格式，要设为PDU Mode，AT+CMGF=0，该指令在单片机中存储为ASCⅡ码的形式，写为41H，54H， 2BH，43H，4DH， 47H，46h， 3DH，30H，0DH，0AH。其中指令以0DH，0AH结束，0DH，0AH是ASCⅡ码中的回车和换行。AT+CMGS用于发送短信，其格式为AT+CMGS=
4 总结
基于单片机的电台异常发射保护器的软件设计，结合硬件电路，理论上可以有效防止电台工作不正常，由运营商网络和其他原因引起的电台工作不正常均可通过关闭运营商网络实现防止电台不正常工作；现在的难点是检测运营商网络的状态，网络不正常的参考点设置为多少合适，还需验证，本系统软件的稳定性和实时性也需在实际使用中验证。本人能力有限， 希望各位专家提出指正意见。
参考文献：
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