摘要：本文介紹一款基于Arduino NANO開發(fā)的，帶2.4G無(wú)線收發(fā)報(bào)功能的摩爾斯電碼訓(xùn)練器的系統(tǒng)設(shè)計(jì)思路。發(fā)射端通過(guò)NANO板的外部中斷引腳采集電鍵輸入的脈沖PPM序列同時(shí)驅(qū)動(dòng)喇叭播放電鍵音，然后對(duì)采集到的PPM序列時(shí)序進(jìn)行量化分析，解析得到當(dāng)前輸入的摩爾斯電碼，在LCD屏幕上顯示對(duì)應(yīng)的字符。與此同時(shí)將量化好的脈位數(shù)據(jù)及字符編碼、空格等信息利用串口數(shù)據(jù)透?jìng)髂K發(fā)送出去。接收端接收到數(shù)據(jù)后，解析出原PPM序列及字符編碼、空格信息，驅(qū)動(dòng)喇叭播放電鍵音，并在LCD屏幕上顯示對(duì)應(yīng)的字符及空格。并且，以電鍵輸入特定編碼：1、可以實(shí)現(xiàn)國(guó)際通用字碼及數(shù)字長(zhǎng)碼模式與數(shù)字短碼模式的相互切換；2、可以啟動(dòng)國(guó)際通用字碼及數(shù)字長(zhǎng)碼的自動(dòng)播報(bào)。

1. 引言

摩爾斯電碼是一種國(guó)際通用的信號(hào)代碼，以"點(diǎn)"和"劃"的組合對(duì)字母、數(shù)字、符號(hào)進(jìn)行編碼，它可以利用電臺(tái)的載波進(jìn)行傳輸，也可以利用聲音、圖形來(lái)進(jìn)行信息傳遞。一直以來(lái)，摩爾斯碼都是一種重要的通信方式，在航空、航天、航海等領(lǐng)域都有不可取代的地位，目前也是無(wú)線電愛好者進(jìn)行通聯(lián)"必備軟件"。用電臺(tái)進(jìn)行摩爾斯碼的抄報(bào)與發(fā)報(bào)需要進(jìn)行大量的訓(xùn)練才能達(dá)到正常使用的水平，因此，摩爾斯電碼練習(xí)器是不可或缺的。而目前市面上的練習(xí)器，主要有兩種：一種只可以通過(guò)聽來(lái)練習(xí)；一種可以聽，可以解碼顯示，接電臺(tái)可以進(jìn)行發(fā)報(bào)。筆者在進(jìn)行練習(xí)時(shí)想到，能不能開發(fā)一種可以聽、可以顯示，而且不接電臺(tái)就可以進(jìn)行模擬收發(fā)報(bào)的訓(xùn)練器(要持有電臺(tái)并且使用電臺(tái)要經(jīng)歷一個(gè)比較漫長(zhǎng)的過(guò)程)。因此，筆者開發(fā)這一套基于Arduino的、帶2.4G無(wú)線傳輸功能的摩爾斯電碼練習(xí)器。

2. 系統(tǒng)硬件組成

本文使用的處理核心為Arduino NANO板，其搭載的ATmega328單片機(jī)足以完成系統(tǒng)功能。

由于系統(tǒng)需具備較高的實(shí)時(shí)性，電鍵信號(hào)使用NANO板的外部中斷0即D2引腳來(lái)進(jìn)行采集，電鍵實(shí)質(zhì)上就是一個(gè)開關(guān)，因此構(gòu)建一個(gè)開關(guān)電路，當(dāng)電鍵按下時(shí)為高電平，放開時(shí)為低電平。為了防止由于電壓波動(dòng)產(chǎn)生誤中斷，在信號(hào)與地之間加入了濾波電容，如下圖：

屏幕顯示選用了IIC接口的LCD2004液晶顯示屏幕。該屏幕有4行顯示區(qū)，每行可顯示20個(gè)字符。因此將屏幕分為上下兩個(gè)顯示區(qū)，第1、2行顯示發(fā)送或本機(jī)電鍵輸入的電碼字符，第3、4行顯示接收到的電碼字符，界面設(shè)計(jì)如下圖所示：

聲音播放用NANO的D3口進(jìn)行控制，即高電平時(shí)發(fā)聲，低電平時(shí)停止發(fā)聲。聲源可由有源蜂鳴器提供。本文選用NE555芯片產(chǎn)生音頻脈沖，D3口驅(qū)動(dòng)繼電器模塊(本文中繼電器使用是成品模塊)通斷，控制脈沖信號(hào)的通斷以驅(qū)動(dòng)喇叭發(fā)聲，同時(shí)喇叭音量、音調(diào)可以通過(guò)電位器進(jìn)行調(diào)節(jié)。電路原理圖如下：

無(wú)線傳輸部分使用的是UART接口的數(shù)據(jù)透明傳輸模塊，工作頻率為2.4GHz。該模塊由于使用的是UART傳輸，只需要連接TX和RX，簡(jiǎn)化了硬件結(jié)構(gòu)，同時(shí)程序設(shè)計(jì)也相對(duì)簡(jiǎn)化了，只要設(shè)置好波特率和通訊協(xié)議即可。接下來(lái)開始介紹軟件設(shè)計(jì)思想。

制作過(guò)程

3. PPM采集到摩爾斯電碼的轉(zhuǎn)換

1) 摩爾斯碼與PPM的聯(lián)系

摩爾斯碼由"點(diǎn)"和 "劃"組合而成，例如字母"a

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的arduino nano 蓝牙_基于Arduino的摩尔斯电码练习及无线收发报训练器的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

如果覺得生活随笔網(wǎng)站內(nèi)容還不錯(cuò)，歡迎將生活随笔推薦給好友。