专利名称：便携式darc无线数据接收卡的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种无线数据广播接收装置，特别是一种便携式DARC无线数据接收卡。
数据广播是继声音广播、电视广播后的第三种广播类型。无线数据广播是在传统的声音广播基础上开发的新技术，在声音广播的同时，进行无线传输数据。主要有二种形式一种是利用调幅(AM)广播，另一种是利用调频(FM)广播，也称调频多工数据广播。它是利用调频广播频谱的空余部分，也就是调频广播的副信道，增设数据信道进行点对点、点对面的数据广播方式。使得传统的只具有声音广播的调频广播，具有无线数据广播的能力，既有立体声信号，又有数据信号，适合于文字、图形和情报资料的传送。利用调频广播副信道进行数据广播的技术有几种，在发达的国家应用广泛。例如美国、德国、日本、瑞典等都已经开办调频多工数据广播业务，可以为用户提供各种信息，包括新闻、天气预报、交通信息、体育比赛、金融行情、旅游购物等。
数据无线电信道(DAta Radio Channel，DARC)，简称DARC技术，是日本广播协会(NHK)开发的调频多工高速数据广播技术。DARC是日本广播协会(NHK)为该技术注册的商标，已于1995年经国际电信联盟推荐为国际标准Rec.ITU-R BS.1194。DARC技术采用的调制方式和编码结构，在众多的数据广播技术中，属于既适合于固定接收、又适合于移动接收、传输容量大的一种数据广播方式。
进行无线数据传输的系统，例如宝典828系统，都是采用传呼技术。普通的传呼采用的是POCSAG编码体制，速率为1200bps，用户容量有限，可传送的信息少。后来出现了高速寻呼编码，在对呼台进行技术改造后，可以传送更多的信息，如摩托罗拉推出的宝典828，采用的是FLEX技术，速率为6.4kbit/s，有效数据速率为4kbit/s左右，但仍有传输的数据量少，接收范围小，移动接收能力差，成本高的缺陷，而数据无线电信道(DARC)技术在我国还没有推广和应用。
本发明的目的在于利用DARC技术，使外接设备通过本接收卡可具有无线接收数据的能力，拓展外接设备的应用功能。例如，掌上电脑、PDA等已经具有了可视化的功能，在该功能的基础之上，再安装有本接收卡，即无线数据接收卡，就可以随时随地实时接收信息，包括文字信息和图像信息等，凡是在调频广播的覆盖范围内，都可以接收到信号。这样，在原有的终端功能上，实现了广播和通讯的融合，扩展出了新的功能，实现了无线掌上电脑和无线PDA，使其达到1、在FM副信道传送DARC信号的同时，不妨碍立体声信号的传输，可以实现声音、文字和图像的同时传输。
2、充分利用现有资源。在频道资源极为有限的今天，本系统不需要再申请单独的频点，不需交纳频率占用费，只是利用调频广播的副信道，完全不影响原有的播音作业。
3、覆盖面大，服务范围广。调频广播的覆盖范围就是本系统的服务范围，由于其传送的是数字信号，且有很强的误码保护，因此，在实际应用中，本系统的覆盖范围比调频广播的覆盖范围大，当广播声音信号已不能正常接收时，本系统传送的数字信号仍能正确接收。现有的广播系统已覆盖全国85％的地区，因此本系统的全国网络至少可覆盖全国85％的人口。
4、可以为移动接收者传送足够的信息。
5、传输数据的速率高，速率为16kbit/s，有效数据速率可达9.7kbit/s。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的便携式DARC无线数据接收卡，主要由高频头、中央处理单元(CPU)、数据无线电信道(DARC)信号解码电路、电源管理电路、串行输入/输出接口，外接设备、天线(Antenna)、电池所构成，其中天线(Antenna)与高频头天线相连；中央处理单元(CPU)的数据线(DATA)、写/读控制线(WR/RD)、时钟输出端(CLK)、调谐控制输入端(TUNE)分别与高频头相连；中央处理单元(CPU)的数据线(DATA)、地址线(ADDRESS)、控制线(INT)、片选线(CS)、清除控制线(CLR)、外部输出控制线(XOUTC)分别与DARC信号解码电路相接；中央处理单元(CPU)的数据发送(TXD)和数据接收(RXD)端连接到外接设备的串行输入/输出端；电池输出的电压经电源管理器输入给高频头、中央处理单元(CPU)和DARC信号解码电路；电源管理器的输入电压为1.5-3伏，其输出电压分别为3.3伏和12伏；高频头的接收频率范围为87-108MHz。
本发明的优点是1、传输速率大。速率为16Kbit/s，有效数据速率为9.7Kbit/s，采用本接收卡在同样的时间接收的信息远比宝典828接收的信息量大。而且，本接收卡可以实现实时接收信息，例如可用于传送股票信息，使股民能及时了解股市行情，而宝典828不能实现实时传送信息的功能。
2、接收范围大。由于采用的是调频广播副信道技术，凡是在调频广播能收到的地方，利用本接收卡都可以收到信息，其接收范围远大于宝典828、呼机等的接收范围。
3、便携灵巧。本接收卡的体积小，只有名片大小，便于携带。具有三芯的串行输入输出接口，可方便地与手持式外接设备(如掌上电脑、PDA等)进行连接。通过天线(Antenna)接收、把解码的数据信息传送给外接设备，再由外接设备进行处理，如显示文字、图形、图象等，使这些手持式外接设备由孤立的显示终端变为可随时随地通过无线方式接收大量信息的设备，极大的拓展了它们的功能。本接收卡还可以与现在流行的便携式MP3播放机连接起来。通过无线传输的方式，把MP3音乐传送给播放机，使得MP3播放机用户不仅可以通过有线方式从电脑上下载音乐，也可以通过无线方式从空中下载音乐，即使在行驶的车辆中，传输也不受影响，极大的方便了MP3机用户。
4、支持移动接收。接收性能可靠，灵敏度高。DARC技术是专门针对移动接收开发的，采用本技术的接收卡，可以在快速行驶的车辆中接收数据，其移动接收无线数据的能力，比采用呼机技术的宝典828接收能力强。
5、电路巧妙，功耗小。本接收卡通过巧妙设计，采用低功耗的元器件，在接收时，可以采取分时接收的省电接收方式。在有数据信息时自动开机接收信息，当无信息时自动关机。
6、可定频或扫频接收。本接收卡在接收时，如同调频收音机接收声音信号一样，只是不需要人工调谐电台频率，可自动进行电子调谐，找到具有DARC信号的电台频率。如果有多个电台发送DARC信号，用户可以设定自己喜爱的电台频率。本接收卡可以记忆该频率，并在以后应用时自动锁定该频率，如果需要改变频率，只需要重新设定即可。
7、本接收卡的电源有两种方式。一种是自备电源电池，另一种是由外部设备提供。用户可以根据不同情况自主选择。
8、使用方便，易于操作。在使用时，可把本卡通过插头直接插在掌上电脑、PDA等上，也可通过导线与外接设备相连。本接收卡的开机/关机都可以自动完成，也可根据需要由用户手动实现。
9、应用范围广。本接收卡通过串行通讯线可与掌上电脑、商务通等相连，也可与笔记本电脑、台式PC相连，还可与具有串行通信能力的信息家电、电子广告牌等相连。使这些设备具有无线接收数据的能力，极大的拓展了它们的功能。
10、利用本接收卡，可使外接设备接收股票信息、电子报纸信息、天气预报信息、飞机航班信息、车船时刻信息、无线接收E-mail信息、无线浏览网站信息、无线接收MP3音乐、个人留言信息、集团/个人呼叫信息等。
11、成本低。
下面结合附图和实施例进一步详细说明
图1为本发明原理框图。
图2为本发明电路原理图。
图中符号说明如下IC1—调频接收模块TA5610IC2—中央处理单元(CPU)89C51IC3—数据无线电信道(DARC)信号解码芯片MAM9563IC4—电源管理芯片TI1677JP1—三芯插座JP2—二芯插座如图1、图2所示，本发明便携式DARC无线数据接收卡主要由高频头、中央处理单元(CPU)、数据无线电信道(DARC)信号解码电路、电源管理电路、天线(Antenna)和电池所构成。高频头通过天线(Antenna)接收来自空中的带有DARC信号的调频信号，接收卡的高频头选用小型的FM接收模块TA5610，它需要两种电源电压，一种是3.3V作为模块的主要工作电压，一种是12V的电压，作为自动扫频时的调谐电压，TA5610的接收频率范围为87--108MHz。天线(Antenna)采用小型的特制平板天线(Antenna)，其中的数据线(DATA)与中央处理单元(CPU)89C51的P1.1口相连，自动调谐控制线(TUNE)与中央处理单元(CPU)的P1.2相连，时钟(CLK)与中央处理单元(CPU)的P1.0相连，写/读控制线(WR/RD)与中央处理单元(CPU)的P1.3相连。
中央处理单元(CPU)通过时钟(CLK)线产生读写TA5610内存寄存器所需的时钟信号，通过调谐控制线(TUNE)线判断TA5610进行自动找台时的状态；通过写/读控制线(WR/RD)控制对TA5610内部寄存器进行读或写的操作；通过数据线(DATA)，把命令字或数据写入TA5610，或把数据从TA5610读入中央处理单元(CPU)的内存。中央处理单元(CPU)通过这些方式，可以把所要找的电台频率所对应的数据信息，写入TA5610内部寄存器，使高频头进行电子自动找台，锁定中央处理单元(CPU)指定的电台，具有电子定频接收的功能；同时中央处理单元(CPU)可通过读取TA5610内部寄存器的数据来判断找到的电台是否是所要求的电台，如果不是，由中央处理单元(CPU)设置新的电台频率值，进行自动搜索，如此反复即可完成自动扫频的功能，无须人工干预。
中央处理单元(CPU)选用89C51，8位单片机。通过89C51的P.0-P1.3四条输入/输出(I/O)口线，完成对高频头的控制，使其实现自动找台的功能。
89C51的P0.0-P0.7，八条输入/输出(I/O)口线与DARC解码集成块MAM9563的D0-D7相连，作为数据线。
89C51的P2.0-P2.5输入/输出(I/O)口线与MAM9563的A0-A5相连，作为地址线。
89C51的P1.5与MAM9563的片选控制端(CS)相连，作为MAM9563的片选信号控制线。
89C51的P1.6与MAM9563的清除控制端(CLR)相连，作为清除MAM9563内部寄存器数据的控制线。
89C51的P1.7.7与MAM9563的外部输出控制线(XOUTC)相连，控制MAM9563是否输出外部振荡信号，可供其它电路使用。
89C51的(INTO)与MAM9563的中断控制线(INT)相连，当MAM9563完成了一定功能，会自动产生中断信号，通过中断控制线(INT)通知中央处理单元(CPU)进行相应的程序处理。
89C51的读控制(RD)与MAM9563的读控制(RD)相连，通过数据线和地址线，读取MAM9563内部寄存器的状态值，以及解码出的用户数据信息。
89C51的写控制(WR)与MAM9563的写控制(WR)相连，通过数据线和地址线对MAM9563的内部寄存器进行写命令操作，使MAM9563能完成DARC信号数据解码的工作。
89C51的串行口接收线(RXD)、发送线(TXD)与外接设备的串行口相连，完成本接收卡与外接设备之间的数据通讯，可接收外接设备的命令和数据，也可把解码出的用户数据信息，传送给外接设备，进行相应的处理，如在外接设备上显示文字、图形或图象等。
DARC信号解码电路选用专用的DARC解码芯片MAM9563，通过电容耦合接收高频头电路输出的调频(FM)副信道调制信号，在中央处理单元(CPU)的控制下，完成DARC信号的解调和解码工作，并把解码出的数据信息，通过数据线传送给中央处理单元(CPU)，由中央处理单元(CPU)再通过串行口传送给外接设备，进行相应的处理。
电源管理电路选用芯片TI1677，从外部1.5v-3v的电池中，产生出两路电源电压，一路是3.3v/200mA作为整个接收卡电路的主要工作电压；一路是12v/20mA，用作高频头进行自动扫频时的调谐电压。
另外，本卡通过一个三芯插座JP1和一个三芯插头与外接设备，如掌上电脑、商务通、经理人等的串行口直接相连，使本接收卡把无线接收的数据传送给外接设备。电池也可用1节或2节1.5v的7号电池，作为本接收卡的总的电源。还可以通过一个二芯插座JP2接受外接设备或其它设备(如普通的稳压电源)提供的1.5v-4.5v的电压，以节省电池的使用。
本发明便携式DARC无线数据接收卡的工作过程是中央处理单元(CPU)控制高频头电路，实现电子自动调谐，通过天线(Antenna)，自动接收包含有DARC信号的调频(FM)信号，同时把高频头输出的副信道信号送入DARC解码电路。经过解码芯片内部的解调和解码过程，解码出DARC信号中携带的数据信息，在中央处理单元(CPU)的控制下，通过串行口把接收的数据信息传送给外接设备(如掌上电脑、商务通、经理人等)，进行相应的处理。使外接设备通过本接收卡能够接收利用DARC技术传送的无线数据信息，极大地拓展了外接设备的功能。
权利要求
1.一种便携式DARC无线数据接收卡，主要由接收卡、天线(Antenna)、电池所构成，其特征在于接收卡主要包括有高频头、中央处理单元(CPU)、数据无线电信道(DARC)信号解码电路和电源管理电路，所述的高频头信号输入端与天线(Antenna)相连；中央处理单元(CPU)的数据线(DATA)、写/读控制线(WR/RD)、时钟输出端(CLK)、调谐控制输入端(TUNE)分别与高频头相连；在(CPU)的控制下，高频头能自动调谐电台频率，实现定频或扫频接收具有DARC信号的调频(FM)信号；中央处理单元(CPU)的数据线(DATA)、地址线(ADDRESS)、控制线(INT)、片选线(CS)、清除控制线(CLR)、外部输出控制线(XOUTC)分别与DARC信号解码电路相接；中央处理单元(CPU)的数据发送(TXD)和数据接收(RXD)端连接到外接设备的串行接口，通过串行通讯方式把数据传输给外接设备；电池输出的电压经电源管理电路输入给高频头、中央处理单元(CPU)和DARC信号解码电路。
2.根据权利要求1所述的便携式DARC无线数据接收卡，其特征在于采用1节或2节7号电池，由电源管理电路产生的输出电压分别为3.3伏和12伏。
3.根据权利要求1所述的便携式DARC无线数据接收卡，其特征在于本接收卡的接收频率范围为87-108MHz。
全文摘要
一种便携式DARC无线数据接收卡,主要由高频头、CPU、数据无线电信道(DARC)信号解码电路、电源管理电路,天线、电池所构成,CPU控制高频头实现电子调谐,通过天线自动接收包含有DARC信号的调频信号,把高频头输出的副信道信号送入DARC解码电路,解码出DARC信号中携带的数据信息,通过串行口传送给掌上电脑、商务通、经理人等外接设备,用于文字、图形和图象的传输,其体积小、速率快、成本低、接收范围广、可移动接收,拓展了外接设备的功能。
文档编号H04B1/00GK1353505SQ0013341
公开日2002年6月12日 申请日期2000年11月3日 优先权日2000年11月3日
发明者朱红霞 申请人:朱红霞