專利名稱：便攜式darc無線數(shù)據(jù)接收卡的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種無線數(shù)據(jù)廣播接收裝置，特別是一種便攜式DARC無線數(shù)據(jù)接收卡。
數(shù)據(jù)廣播是繼聲音廣播、電視廣播后的第三種廣播類型。無線數(shù)據(jù)廣播是在傳統(tǒng)的聲音廣播基礎上開發(fā)的新技術，在聲音廣播的同時，進行無線傳輸數(shù)據(jù)。主要有二種形式一種是利用調幅(AM)廣播，另一種是利用調頻(FM)廣播，也稱調頻多工數(shù)據(jù)廣播。它是利用調頻廣播頻譜的空余部分，也就是調頻廣播的副信道，增設數(shù)據(jù)信道進行點對點、點對面的數(shù)據(jù)廣播方式。使得傳統(tǒng)的只具有聲音廣播的調頻廣播，具有無線數(shù)據(jù)廣播的能力，既有立體聲信號，又有數(shù)據(jù)信號，適合于文字、圖形和情報資料的傳送。利用調頻廣播副信道進行數(shù)據(jù)廣播的技術有幾種，在發(fā)達的國家應用廣泛。例如美國、德國、日本、瑞典等都已經(jīng)開辦調頻多工數(shù)據(jù)廣播業(yè)務，可以為用戶提供各種信息，包括新聞、天氣預報、交通信息、體育比賽、金融行情、旅游購物等。
數(shù)據(jù)無線電信道(DAta Radio Channel,DARC)，簡稱DARC技術，是日本廣播協(xié)會(NHK)開發(fā)的調頻多工高速數(shù)據(jù)廣播技術。DARC是日本廣播協(xié)會(NHK)為該技術注冊的商標，已于1995年經(jīng)國際電信聯(lián)盟推薦為國際標準Rec.ITU-R BS.1194。DARC技術采用的調制方式和編碼結構，在眾多的數(shù)據(jù)廣播技術中，屬于既適合于固定接收、又適合于移動接收、傳輸容量大的一種數(shù)據(jù)廣播方式。
進行無線數(shù)據(jù)傳輸?shù)南到y(tǒng)，例如寶典828系統(tǒng)，都是采用傳呼技術。普通的傳呼采用的是POCSAG編碼體制，速率為1200bps，用戶容量有限，可傳送的信息少。后來出現(xiàn)了高速尋呼編碼，在對呼臺進行技術改造后，可以傳送更多的信息，如摩托羅拉推出的寶典828，采用的是FLEX技術，速率為6.4kbit/s，有效數(shù)據(jù)速率為4kbit/s左右，但仍有傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量少，接收范圍小，移動接收能力差，成本高的缺陷，而數(shù)據(jù)無線電信道(DARC)技術在我國還沒有推廣和應用。
本實用新型的目的在于利用DARC技術，使外接設備通過本接收卡可具有無線接收數(shù)據(jù)的能力，拓展外接設備的應用功能。例如，掌上電腦、PDA等已經(jīng)具有了可視化的功能，在該功能的基礎之上，再安裝有本接收卡，即無線數(shù)據(jù)接收卡，就可以隨時隨地實時接收信息，包括文字信息和圖像信息等，凡是在調頻廣播的覆蓋范圍內，都可以接收到信號。這樣，在原有的終端功能上，實現(xiàn)了廣播和通訊的融合，擴展出了新的功能，實現(xiàn)了無線掌上電腦和無線PDA，使其達到1、在FM副信道傳送DARC信號的同時，不妨礙立體聲信號的傳輸，可以實現(xiàn)聲音、文字和圖像的同時傳輸。
2、充分利用現(xiàn)有資源。在頻道資源極為有限的今天，本系統(tǒng)不需要再申請單獨的頻點，不需交納頻率占用費，只是利用調頻廣播的副信道，完全不影響原有的播音作業(yè)。
3、覆蓋面大，服務范圍廣。調頻廣播的覆蓋范圍就是本系統(tǒng)的服務范圍，由于其傳送的是數(shù)字信號，且有很強的誤碼保護，因此，在實際應用中，本系統(tǒng)的覆蓋范圍比調頻廣播的覆蓋范圍大，當廣播聲音信號已不能正常接收時，本系統(tǒng)傳送的數(shù)字信號仍能正確接收?，F(xiàn)有的廣播系統(tǒng)已覆蓋全國85％的地區(qū)，因此本系統(tǒng)的全國網(wǎng)絡至少可覆蓋全國85％的人口。
4、可以為移動接收者傳送足夠的信息。
5、傳輸數(shù)據(jù)的速率高，速率為16kbit/s，有效數(shù)據(jù)速率可達9.7kbit/s。
本實用新型的目的是通過以下技術方案實現(xiàn)的便攜式DARC無線數(shù)據(jù)接收卡，主要由高頻頭、中央處理單元(CPU)、數(shù)據(jù)無線電信道(DARC)信號解碼電路、電源管理電路、串行輸入/輸出接口，外接設備、天線(Antenna)、電池所構成，其中天線(Antenna)與高頻頭天線相連；中央處理單元(CPU)的數(shù)據(jù)線(DATA)、寫/讀控制線(WR/RD)、時鐘輸出端(CLK)、調諧控制輸入端(TUNE)分別與高頻頭相連；中央處理單元(CPU)的數(shù)據(jù)線(DATA)、地址線(ADDRESS)、控制線(INT)、片選線(CS)、清除控制線(CLR)、外部輸出控制線(XOUTC)分別與DARC信號解碼電路相接；中央處理單元(CPU)的數(shù)據(jù)發(fā)送(TXD)和數(shù)據(jù)接收(RXD)端連接到外接設備的串行輸入/輸出端；電池輸出的電壓經(jīng)電源管理器輸入給高頻頭、中央處理單元(CPU)和DARC信號解碼電路；電源管理器的輸入電壓為15-3伏，其輸出電壓分別為3.3伏和12伏；高頻頭的接收頻率范圍為87-108MHz。
本實用新型的優(yōu)點是1、傳輸速率大。速率為16Kbit/s，有效數(shù)據(jù)速率為9.7Kbit/s，采用本接收卡在同樣的時間接收的信息遠比寶典828接收的信息量大。而且，本接收卡可以實現(xiàn)實時接收信息，例如可用于傳送股票信息，使股民能及時了解股市行情，而寶典828不能實現(xiàn)實時傳送信息的功能。
2、接收范圍大。由于采用的是調頻廣播副信道技術，凡是在調頻廣播能收到的地方，利用本接收卡都可以收到信息，其接收范圍遠大于寶典828、呼機等的接收范圍。
3、便攜靈巧。本接收卡的體積小，只有名片大小，便于攜帶。具有三芯的串行輸入輸出接口，可方便地與手持式外接設備(如掌上電腦、PDA等)進行連接。通過天線(Antenna)接收、把解碼的數(shù)據(jù)信息傳送給外接設備，再由外接設備進行處理，如顯示文字、圖形、圖象等，使這些手持式外接設備由孤立的顯示終端變?yōu)榭呻S時隨地通過無線方式接收大量信包的設備，極大的拓展了它們的功能。本接收卡還可以與現(xiàn)在流行的便攜式MP3播放機連接起來。通過無線傳輸?shù)姆绞?，把MP3音樂傳送給播放機，使得MP3播放機用戶不僅可以通過有線方式從電腦上下載音樂，也可以通過無線方式從空中下載音樂，即使在行駛的車輛中，傳輸也不受影響，極大的方便了MP3機用戶。
4、支持移動接收。接收性能可靠，靈敏度高。DARC技術是專門針對移動接收開發(fā)的，采用本技術的接收卡，可以在快速行駛的車輛中接收數(shù)據(jù)，其移動接收無線數(shù)據(jù)的能力，比采用呼機技術的寶典828接收能力強。
5、電路巧妙，功耗小。本接收卡通過巧妙設計，采用低功耗的元器件，在接收時，可以采取分時接收的省電接收方式。在有數(shù)據(jù)信息時自動開機接收信息，當無信息時自動關機。
6、可定頻或掃頻接收。本接收卡在接收時，如同調頻收音機接收聲音信號一樣，只是不需要人工調諧電臺頻率，可自動進行電子調諧，找到具有DARC信號的電臺頻率。如果有多個電臺發(fā)送DARC信號，用戶可以設定自己喜愛的電臺頻率。本接收卡可以記憶該頻率，并在以后應用時自動鎖定該頻率，如果需要改變頻率，只需要重新設定即可。
7、本接收卡的電源有兩種方式。一種是自備電源電池，另一種是由外部設備提供。用戶可以根據(jù)不同情況自主選擇。
8、使用方便，易于操作。在使用時，可把本卡通過插頭直接插在掌上電腦、PDA等上，也可通過導線與外接設備相連。本接收卡的開機/關機都可以自動完成，也可根據(jù)需要由用戶手動實現(xiàn)。
9、應用范圍廣。本接收卡通過串行通訊線可與掌上電腦、商務通等相連，也可與筆記本電腦、臺式PC相連，還可與具有串行通信能力的信息家電、電子廣告牌等相連。使這些設備具有無線接收數(shù)據(jù)的能力，極大的拓展了它們的功能。
10、利用本接收卡，可使外接設備接收股票信息、電子報紙信息、天氣預報信息、飛機航班信息、車船時刻信息、無線接收E-mail信息、無線瀏覽網(wǎng)站信息、無線接收MP3音樂、個人留言信息、集團/個人呼叫信息等。
11、成本低，僅為二、三百元。
以下結合附圖和實施例進一步詳細說明


圖1為本實用新型原理框圖。
圖2為本實用新型電路原理圖。
圖中符號說明如下IC1-調頻接收模塊TA5610IC2-中央處理單元(CPU)89C51IC3-數(shù)據(jù)無線電信道(DARC)信號解碼芯片MAM9563IC4-電源管理芯片TI1677JP1-三芯插座JP2-二芯插座如圖1、圖2所示，本實用新型便攜式DARC無線數(shù)據(jù)接收卡主要由高頻頭、中央處理單元(CPU)、數(shù)據(jù)無線電信道(DARC)信號解碼電路、電源管理電路、天線(Antenna)和電池所構成。高頻頭通過天線(Antenna)接收來自空中的帶有DARC信號的調頻信號，接收卡的高頻頭選用小型的FM接收模塊TA5610，它需要兩種電源電壓，一種是3.3V作為模塊的主要工作電壓，一種是12V的電壓，作為自動掃頻時的調諧電壓，TA5610的接收頻率范圍為87-108MHz。天線(Antenna)采用小型的特制平板天線(Antenna)，其中的數(shù)據(jù)線(DATA)與中央處理單元(CPU)89C51的P1.1口相連，自動調諧控制線(TUNE)與中央處理單元(CPU)的P1.2相連，時鐘(CLK)與中央處理單元(CPU)的P1.0相連，寫/讀控制線(WR/RD)與中央處理單元(CPU)的P1.3相連。
中央處理單元(CPU)通過時鐘(CLK)線產(chǎn)生讀寫TA5610內存寄存器所需的時鐘信號，通過調諧控制線(TUNE)線判斷TA5610進行自動找臺時的狀態(tài)；通過寫/讀控制線(WR/RD)控制對TA5610內部寄存器進行讀或寫的操作；通過數(shù)據(jù)線(DATA)，把命令字或數(shù)據(jù)寫入TA5610，或把數(shù)據(jù)從TA5610讀入中央處理單元(CPU)的內存。中央處理單元(CPU)通過這些方式，可以把所要找的電臺頻率所對應的數(shù)據(jù)信息，寫入TA5610內部寄存器，使高頻頭進行電子自動找臺，鎖定中央處理單元(CPU)指定的電臺，具有電子定頻接收的功能；同時中央處理單元(CPU)可通過讀取TA5610內部寄存器的數(shù)據(jù)來判斷找到的電臺是否是所要求的電臺，如果不是，由中央處理單元(CPU)設置新的電臺頻率值，進行自動搜索，如此反復即可完成自動掃頻的功能，無須人工干預。
中央處理單元(CPU)選用89C51,8位單片機。通過89C51的P.0-P1.3四條輸入/輸出(I/0)口線，完成對高頻頭的控制，使其實現(xiàn)自動找臺的功能。
89C51的P0.0--P0.7，八條輸入/輸出(I/O)口線與DARC解碼集成塊MAM9 56 3的D0-D7相連，作為數(shù)據(jù)線。
89C51的P2.0--P2.5輸入/輸出(I/O)口線與MAM9563的A0-A5相連，作為地址線。
89C51的P1.5與MAM9563的片選控制端(CS)相連，作為MAM9563的片選信號控制線。
89C51的P1.6與MAM9563的清除控制端(CLR)相連，作為清除MAM9563內部寄存器數(shù)據(jù)的控制線。
89C51的P1.7.7與MAM9563的外部輸出控制線(XOUTC)相連，控制MAM9563是否輸出外部振蕩信號，可供其它電路使用。
89C51的(INT0)與MAM9563的中斷控制線(INT)相連，當MAM9563完成了一定功能，會自動產(chǎn)生中斷信號，通過中斷控制線(INT)通知中央處理單元(CPU)進行相應的程序處理。
89C51的讀控制(RD)與MAM9563的讀控制(RD)相連，通過數(shù)據(jù)線和地址線，讀取MAM9563內部寄存器的狀態(tài)值，以及解碼出的用戶數(shù)據(jù)信息。
89C51的寫控制(WR)與MAM9563的寫控制(WR)相連，通過數(shù)據(jù)線和地址線對MAM9563的內部寄存器進行寫命令操作，使MAM9563能完成DARC信號數(shù)據(jù)解碼的工作。
89C51的串行口接收線(RXD)、發(fā)送線(TXD)與外接設備的串行口相連，完成本接收卡與外接設備之間的數(shù)據(jù)通訊，可接收外接設備的命令和數(shù)據(jù)，也可把解碼出的用戶數(shù)據(jù)信息，傳送給外接設備，進行相應的處理，如在外接設備上顯示文字、圖形或圖象等。
DARC信號解碼電路選用專用的DARC解碼芯片MAM9563，通過電容耦合接收高頻頭電路輸出的調頻(FM)副信道調制信號，在中央處理單元(CPU)的控制下，完成DARC信號的解調和解碼工作，并把解碼出的數(shù)據(jù)信息，通過數(shù)據(jù)線傳送給中央處理單元(CPU)，由中央處理單元(CPU)再通過串行口傳送給外接設備，進行相應的處理。
電源管理電路選用芯片TI1677，從外部1.5v-3v的電池中，產(chǎn)生出兩路電源電壓，一路是3.3v/200mA作為整個接收卡電路的主要工作電壓；一路是12v/20mA，用作高頻頭進行自動掃頻時的調諧電壓。
另外，本卡通過一個三芯插座JP1和一個三芯插頭與外接設備，如掌上電腦、商務通、經(jīng)理人等的串行口直接相連，使本接收卡把無線接收的數(shù)據(jù)傳送給外接設備。電池也可用1節(jié)或2節(jié)1.5v的7號電池，作為本接收卡的總的電源。還可以通過一個二芯插座JP2接受外接設備或其它設備(如普通的穩(wěn)壓電源)提供的1.5v-4.5v的電壓，以節(jié)省電池的使用。
本實用新型便攜式DARC無線數(shù)據(jù)接收卡的工作過程是中央處理單元(CPU)控制高頻頭電路，實現(xiàn)電子自動調諧，通過天線(Antenna)，自動接收包含有DARC信號的調頻(FM)信號，同時把高頻頭輸出的副信道信號送入DARC解碼電路。經(jīng)過解碼芯片內部的解調和解碼過程，解碼出DARC信號中攜帶的數(shù)據(jù)信息，在中央處理單元(CPU)的控制下，通過串行口把接收的數(shù)據(jù)信息傳送給外接設備(如掌上電腦、商務通、經(jīng)理人等)，進行相應的處理。使外接設備通過本接收卡能夠接收利用DARC技術傳送的無線數(shù)據(jù)信息，極大地拓展了外接設備的功能。
權利要求1.一種便攜式DARC無線數(shù)據(jù)接收卡，主要由接收卡、天線(Antenna)、電池所構成，其特征在于接收卡主要包括有高頻頭、中央處理單元(CPU)、數(shù)據(jù)無線電信道(DARC)信號解碼電路和電源管理電路，所述的高頻頭信號輸入端與天線(Antenna)相連；中央處理單元(CPU)的數(shù)據(jù)線(DATA)、寫/讀控制線(WR/RD)、時鐘輸出端(CLK)、調諧控制輸入端(TUNE)分別與高頻頭相連；在(CPU)的控制下，高頻頭能自動調諧電臺頻率，實現(xiàn)定頻或掃頻接收具有DARC信號的調頻(FM)信號；中央處理單元(CPU)的數(shù)據(jù)線(DATA)、地址線(ADDRESS)、控制線(INT)、片選線(CS)、清除控制線(CLR)、外部輸出控制線(XOUTC)分別與DARC信號解碼電路相接；中央處理單元(CPU)的數(shù)據(jù)發(fā)送(TXD)和數(shù)據(jù)接收(RXD)端連接到外接設備的串行接口，通過串行通訊方式把數(shù)據(jù)傳輸給外接設備；電池輸出的電壓經(jīng)電源管理電路輸入給高頻頭、中央處理單元(CPU)和DARC信號解碼電路。
2.根據(jù)權利要求1所述的便攜式DARC無線數(shù)據(jù)接收卡，其特征在于采用1節(jié)或2節(jié)7號電池，由電源管理電路產(chǎn)生的輸出電壓分別為3.3伏和12伏。
3.根據(jù)權利要求1所述的便攜式DARC無線數(shù)據(jù)接收卡，其特征在于本接收卡的接收頻率范圍為87-108MHz。
專利摘要一種便攜式DARC無線數(shù)據(jù)接收卡,主要由高頻頭、CPU、數(shù)據(jù)無線電信道(DARC)信號解碼電路、電源管理電路,天線、電池所構成,CPU控制高頻頭實現(xiàn)電子調諧,通過天線自動接收包含有DARC信號的調頻信號,把高頻頭輸出的副信道信號送入DARC解碼電路,解碼出DARC信號中攜帶的數(shù)據(jù)信息,通過串行口傳送給掌上電腦、商務通、經(jīng)理人等外接設備,用于文字、圖形和圖象的傳輸,其體積小、速率快、成本低、接收范圍廣、可移動接收,拓展了外接設備的功能。
文檔編號H04L5/00GK2450831SQ0025971
公開日2001年9月26日 申請日期2000年11月3日 優(yōu)先權日2000年11月3日
發(fā)明者朱紅霞 申請人:朱紅霞