MSP430 FSK调制与解调（单片机与host通过音频通信）

panwenjian · 发表于 2013-1-12 11:35:48

本帖最后由 panwenjian 于 2013-1-12 11:37 编辑

分享我的东西。赚点莫元。

http://player.youku.com/player.php/sid/XNDc2NzA3NTI0/v.swf
上面的视频是完成后的测试。用两个MSP430板子，一个产生不断循环的a-z字母UART输出的FSK信号，另一个收到信号后解调成UART字符最后输出到串口终端。两个板子使用同一份代码。
串口设置为波特率300，8N1

制作Hijack的关键一步是在MSP430上实现FSK的调制与解调，这样到时候Hijack与手机（或电脑）连接的时候，手机的音频输出（FSK调制）才能被Hijack正确解码，Hijack产生的输出音频信号也是FSK调制信号，手机上做软件解调。

下面简要记录一下原理：
1. 调制： P3.4 脚UART信号输出 -> P1.3沿触发中断 -> P1.7 由timer A上升沿到下降沿产生1180HZ的方波，下降沿到上升沿产生980HZ方波。即1180HZ表示‘0’，1180HZ表示‘1’
2. 解调： P2.3 输入需要解调的信号 -> P1.2 上升沿或下降沿产生中断判断频率，根据频率产生URAT信号 -> P3.5 UART信号输出

具体可以参考TI的这篇文章“MSP430 Embedded Soft-Modem Demo”。
代码也可以从TI网站上下载过来借鉴，不过当然需要修改了。
代码(IAR工程)分享在这：

如果有童鞋实现了曼彻斯特编码，也希望来分享。

inkfish321 · 发表于 2013-1-12 12:07:56

这是不是手机刷卡，类似拉卡拉用的技术？

panwenjian · 发表于 2013-1-12 12:49:14

inkfish321 发表于 2013-1-12 12:07
这是不是手机刷卡，类似拉卡拉用的技术？

是的，就是这个东西

panwenjian · 发表于 2013-1-12 12:52:04

panwenjian 发表于 2013-1-12 12:49
是的，就是这个东西

host部分相对来说调试啥的会方便很多，因为可以先在PC上走通。
初步的想法是不用写任何代码，直接将Hijack的输出导入到电脑麦克风并录音就可以得到字母输出的音频文件（链接在这儿，a-r.wav，录了十几秒，刚好录到字母a-r，有需要的童鞋请拿去）。然后将这得到的wav文件重新放出来，并用音频线输入到Hijack的输入端就可以验证整个音频传数据的链路是不是真正可以工作了。
（值得注意的是，电脑的麦克风输入得把一切优化的选项--比如噪声滤波--之类的去掉，否则有用的音频输入信号可能会被滤掉）
当然了，一番折腾以后事实证明这是个好方法。
下面的视频是实验的结果：
http://player.youku.com/player.php/sid/XNDk0NjgyMjM2/v.swf
信号输出是P1.7，到PC麦克风输入的电路如下：

PC音频播放的时候音频输出到MSP430的电路如下：

另外，在调试的过程中找到了很好的两个软件：
一个是开源的Audacity，是音频编辑分析的绝好工具：

另一个是Soundcard scope，声卡示波器

panwenjian · 发表于 2013-1-12 12:57:21

PC端FSK实时解码
移植到android就可以实现单片机MSP430到手机的通信了

实时从麦克风读取数据进行解码，用一个现成的MP3压缩代码修改过来。
代码打包在这，用的是VS2005开发环境。

记一点心的：
1. 采样频率是44100HZ，有符号16bit PCM编码，双通道
2. 读取的数据是16bit的PCM数据流，所以最大值是32767，得到的16位数据除以32767就是普通的浮点表示。
3. 如果是两通道的话，数据流是Ch1_sample_n，Ch2_sample_n，Ch1_sample_n+1，Ch2_sample_n+1，... 顺序排列的。两通道一样，所以只取一路即可。

shower.xu · 发表于 2013-1-12 13:03:06

很详细啊，多谢楼主分享，又几乎尝试一下

anning · 发表于 2013-1-12 13:51:59

楼主很给力啊！是仿照国外那个hijack搞出来的吗？

maimaige · 发表于 2013-1-12 14:20:15

能看看你的PC机上的程序吗，好奇你是怎样将数据转换为a到z的，至少同一个a，对应的采样的数据，可能就有部分不一样。

maimaige · 发表于 2013-1-12 14:21:26

还有就是，如果你只发一个字符，然后等待1s，在另外1个字符，得到的采样数，和连续不停的发，一样不？

panwenjian · 发表于 2013-1-12 19:00:07

anning 发表于 2013-1-12 13:51
楼主很给力啊！是仿照国外那个hijack搞出来的吗？

是的，那篇论文很详细。

panwenjian · 发表于 2013-1-12 19:00:43

maimaige 发表于 2013-1-12 14:20
能看看你的PC机上的程序吗，好奇你是怎样将数据转换为a到z的，至少同一个a，对应的采样的数据，可能就有部 ...

PC上的接收程序上面帖子已经给出了。

panwenjian · 发表于 2013-1-12 19:05:42

maimaige 发表于 2013-1-12 14:21
还有就是，如果你只发一个字符，然后等待1s，在另外1个字符，得到的采样数，和连续不停的发，一样不？ ...

一样的，对单片机到PC的通信，单片机是通过硬件中断实现的，所以空闲时候是一个频率，有数据是产生FSK信号，PC端对信号分析就可以了。对于PC到单片机的通信，组好每个字符UART信号的FSK信号播放就可以了。
最后解调的信息还得通过UART再验收一次。不过在我实际测试中还碰到不少误码的情况。业余时间有限，还没来得及深入调查。

hongfadg · 发表于 2013-1-12 21:16:50

你好，早就看到过你的博客文章了，我没有东西产生FSK信号啊，，记得你写过一个能解wav文件的程序，能不能把wav文件和程序让我研究一下，感谢！

guxingganyue · 发表于 2013-1-12 21:36:16

看着不错，顶顶吧

cock · 发表于 2013-1-12 22:09:43

以前Z80单板机关一功能是磁带转录程序，然后还能转回来，真是异曲同工。

panwenjian · 发表于 2013-1-13 09:25:27

hongfadg 发表于 2013-1-12 21:16
你好，早就看到过你的博客文章了，我没有东西产生FSK信号啊，，记得你写过一个能解wav文件的程序，能不能把 ...

里面有个a-r.wav，还有a-r的PCM数据的大数组

hongfadg · 发表于 2013-1-14 00:00:02

panwenjian 发表于 2013-1-13 09:25
里面有个a-r.wav，还有a-r的PCM数据的大数组

谢谢啊，够我研究很长时间了

pldjn · 发表于 2013-1-15 15:02:01

没有数据通讯的时候，你的主机会发送固定频率的信号吗？我觉得手机从启动发送到音频左右声道上测了波形，好像会有几个周期的损失，有部分信号没有发送出来。
另外这个波特率有点低，如果用在U盾上估计要乘10才有可能够用。

nds_shenzhen · 发表于 2013-1-15 15:39:05

拉卡拉是这样的原理吗我也玩玩

panwenjian · 发表于 2013-1-17 21:22:44

djj334396514 发表于 2013-1-15 17:53
实用的方法是改变编码方式

是的改成曼测斯特编码，Hijack就是这么做的

panwenjian · 发表于 2013-1-17 21:23:30

pldjn 发表于 2013-1-15 15:02
没有数据通讯的时候，你的主机会发送固定频率的信号吗？我觉得手机从启动发送到音频左右声道上测了波形，好 ...

不会。那样的话相当于UART得到都是低电平或高电平，关系也不大。

ZMHCISS · 发表于 2013-1-19 15:07:26

楼主很厉害，学习下

cc1989summer · 发表于 2013-1-19 15:22:42

强力支持！！

xuxer110 · 发表于 2013-3-25 23:12:15

mark mark

Hz01800475 · 发表于 2013-4-15 09:31:35

有意思啊的

Mong · 发表于 2013-5-13 00:21:58

没有看完，标记一下。

Dragontan · 发表于 2013-5-14 09:55:34

我想问一下，你这个一个板子输出的FSK信号是否经过滤波过后输入另一个板子中

gongxd · 发表于 2013-5-22 13:14:19

pldjn 发表于 2013-1-15 15:02
没有数据通讯的时候，你的主机会发送固定频率的信号吗？我觉得手机从启动发送到音频左右声道上测了波形，好 ...

实用会有前导码的

njchenmin · 发表于 2013-5-27 14:26:35

说不定什么时候有用

small_jobs · 发表于 2013-7-9 16:44:14

多谢楼主分享~~
向热于分享所学所得滴银致敬！

123hyguanglin · 发表于 2013-7-17 23:29:36

莫兄，买一套Hijack要多少RMB？

123hyguanglin · 发表于 2013-7-17 23:30:31

panwenjian , 买一套Hijack要多少RMB？

aaronliquan · 发表于 2013-7-21 13:43:12

好东西，谢谢

docwang · 发表于 2013-7-31 10:51:47

不错学习中

aluan2005 · 发表于 2013-8-22 23:23:18

解调的信号来源为什么一定更要使用uart呢？

aluan2005 · 发表于 2013-8-27 19:45:47

panwenjian 发表于 2013-1-12 12:52
host部分相对来说调试啥的会方便很多，因为可以先在PC上走通。
初步的想法是不用写任何代码，直接将Hijac ...

你好楼主，我有个问题不解，我用UART发送一个字符，UTXD0会输出一串包含1个起始位，8个数据位，1个停止位的比特流，而后p1.3中断检测下降沿的时候只能检测到一个下降沿就结束了，是什么原因？

touch_mcu · 发表于 2013-8-27 20:12:32

没有接触过，标记下。

zuoqiangavr · 发表于 2013-8-29 10:21:14

有点意思谢谢哈，决定收下来，我在用曼切斯特编码改天也分享

zhengoogle · 发表于 2013-9-4 21:23:27

看一下。。。

tyqhaha · 发表于 2013-9-4 21:40:06

音频口通信，不错

a305566 · 发表于 2013-9-29 20:57:19

好东西，支持一下

JESTER9 · 发表于 2013-9-30 15:49:51

不错，学习学习

shiqianjudan · 发表于 2013-10-25 09:11:06

zuoqiangavr 发表于 2013-8-29 10:21
有点意思谢谢哈，决定收下来，我在用曼切斯特编码改天也分享

你好，我最近也在研究这个东西，有些问题还不太懂，希望跟你交流下，多谢，能加我的企鹅吗：405700434

shiqianjudan · 发表于 2013-10-29 20:07:18

感谢楼主分享，真的很受启发，很好的思路

allanwang1101 · 发表于 2013-11-26 17:47:34

标记一下，谢谢楼主！

richards · 发表于 2013-11-26 17:59:13

非常棒的东西。谢谢楼主

avr-arm · 发表于 2013-11-26 19:23:54

感谢楼主分享，收藏了！

sunshulin · 发表于 2013-11-26 19:39:20

正在做曼彻斯特编码不过是FPGA做的没有调制

yibinghello · 发表于 2014-3-5 13:11:37

新浪上看到你的微博，写得很好，我在改进中。

banyan_city · 发表于 2014-3-5 13:18:26

感谢楼主分享，收藏

asions · 发表于 2014-4-2 15:34:08

刚好要找这个。。。谢谢楼主分享了。。。

yibinghello · 发表于 2014-5-5 13:50:51

你好我下了你的程序那个abcd-test程序没有在P1.7测得或者P3.4测得FSK信号这是怎么回事呢？

fredo · 发表于 2014-5-17 22:50:08

不错，学习良多。。

sunliezhi · 发表于 2014-5-18 00:20:04

MSP430 FSK调制与解调，以后会用到

tianyaykq · 发表于 2014-5-21 21:07:23

正是我要找的资料，谢谢楼主分享

risen.ge · 发表于 2014-7-7 21:12:53

网上能找到TI的slaa204的源文件，没有找到Hijack的MSP430源文件？

jasoncsx · 发表于 2014-10-15 22:01:38

终于找到想要的东西了

lze110 · 发表于 2014-10-15 22:23:55

谢谢分享

littlebadbay · 发表于 2014-10-18 11:27:40

谢谢分享

galaxyp · 发表于 2014-11-1 17:35:28

支持分享！

有个小白的问题。。PC端解码的代码是对什么文件解码？或者说单片机发出的信号在PC端或者手机端是（.wav/.mp3）这样的音频文件吗？

clesun · 发表于 2014-11-25 10:41:00

最近正在研究这方面的应用，

zenghl · 发表于 2015-5-29 22:15:15

在研究这个通讯方法

miaoguoqiang · 发表于 2015-9-1 21:00:19

速度传输好慢啊

天下乌鸦一般黑 · 发表于 2015-9-1 21:32:48

mark一下啊 MSP430 FSK调制与解调（单片机与host通过音频通信）

ak2368 · 发表于 2015-9-1 22:54:51

以前用AVR做过FSK没成功,看看楼主的学习学习.

star_tale · 发表于 2015-10-13 14:34:47

我来了，抽空研究

gmyu · 发表于 2016-11-24 21:46:26

再看一次这个帖子。

MSP430 FSK调制与解调（单片机与host通过音频通信）

本帖子中包含更多资源

阿莫论坛20周年了！感谢大家的支持与爱护！！

本帖子中包含更多资源

本帖子中包含更多资源

本帖子中包含更多资源