C8051F020单片机开关阵列分布控制系统设计(3)
新型高性能天线的出现是为了满足无线设备对小型化、嵌入式以及支持多种服务的宽带和多频带天线的日益迫切的需求。另外，阵列天线可以调整无线通信所需的波束和零信号。与信号处理结合起来的阵列天线可以实现多样性组合、自适应波束成形或空－时处理，从而抑制多路传播和干扰的影响。多天线还可以通过空－时编码来增加信道容量。可调天线、馈电网络和整个天线阵可以在传统天线或天线阵不能适用的情况下使用。通过使用PIN二极管或微电机系统，这些结构的天线可以实现动态自适应并提供较强的自适应性。自麦克尼和波波夫的第一次无线电试验以来的一个世纪，支持无线通信的天线研发领域一直都相当活跃，为满足新的性能指标而进行的工作也将不断继续。
1.3天线开关
天线开关就是切换天线工作状态的开关，接在电线和射频处理电路之间，这个开关的切换是CPU控制的。天线开关切换的是频段以及接收、发射状态。一般天线开关用在手机上，由于天线开关是天线和手机内部电路的之间的，所以会影响手机的信号，如果它开路，手机肯定没有信号（在离基站很近的地方，手机至少也会信号很差）。
天线开关的功能简介：切换手机收发高频信号，实现双工通讯；切换GSM、DCS、PCS、EGSM频段信号；具有滤波功能，发射困难，信号弱，打电话困难与此有关；受CPU及软件的控制，防止收发干扰，完成切换作用。天线开关的原理是：频分+时分。它是由双工器，TX－RX开关，低通滤波器组成的。其中TX－RX开关是时分的，每个通路被滤波器分离开来。因此它可以起到选择频段选择接收与发送的作用。天线开关的性能指标对于天线开关来说，有三个最基本的性能指标：插损（Insert loss）：当某一器件或部件接入传输电路后所增加的衰减，单位dB。隔离度（Isolati）：本振或信号泄露到其他端口的功率与原有功率之比，单位dB。驻波比（VSWR）：最大绝对电压值与它的最小值之比，用来衡量部件之间的匹配是否良好。天线开关的常见型号： 8脚公共端天线开关：SHS-M09C、L518S2-2、KCD6S40645、R6386960、R6513591，8脚公共端天线开关，ESHS-A085DC/PY61，9脚公共端天线开关，10脚公共端天线开关，13脚公共端天线开关13脚公共端天线开关[1][2]。
1.4课题研究的主要内容
研究有关射频开关的基本原理，掌握开关的控制方法，并设计基于单片机的控制电路，控制对象为30组单刀四掷开关。
了解RS-232C电气接口标准实现和UART的通信协议，研究相关单片的使用和程序设计，完成控制程序的设计。
2设计方法
2.1设计方法
该课题设计既牵涉到了硬件方面的，也有软件方面的。
首先与上位机的通信，我选择了RS232C标准接口，只需用到TD和RD接口即可实现通信，当然电平转换电路时必不可少的。
上位机（PC机）将数据传输给单片机，单片机数据处理（软件设计）后，通过GPIO控制阵列开关的通断。
2.2元器件选择
上位机与单片机选择了RS232C接口，通过MAX232进行电平转换。
单片机我选择C8051F020，因为IO口较多，控制三十组开关，可以减少外围电路元件的使用，使电路尽可能简单。
单刀多掷开关使用单刀四掷开关功能模块hmc241lp3，同样也是为了电路的尽可能简化。
3串口通信协议RS232
3.1RS232简介
个人计算机上的通讯接口之一，由电子工业协会(Electronic Industries Association，EIA) 所制定的异步传输标准接口。通常 RS-232 接口以9个引脚 (DB-9) 或是25个引脚 (DB-25) 的型态出现，一般个人计算机上会有两组 RS-232 接口，分别称为 COM1 和 COM2。