基于射頻識(shí)別的無線裝定系統(tǒng)的研究
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3 裝定系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
根據(jù)系統(tǒng)所要實(shí)現(xiàn)的功能，該無線裝定系統(tǒng)由無線通信模塊和無線供電模塊組成。無線通信模塊使用了RFID原理，通過電磁感應(yīng)的方式來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳送。無線供電模塊使用了Zigbee通信原理，通過發(fā)送電磁波來給整個(gè)接收裝置提供能量。選用TI公司的單片機(jī)MSP430F249和MSP430F2274分別作為裝定器和裝定接收裝置的核心控制芯片，對該裝定系統(tǒng)的功能模塊進(jìn)行控制，使用RS422總線實(shí)現(xiàn)火控系統(tǒng)與裝定器之間的全雙工通訊。
系統(tǒng)的有序進(jìn)行都是在核心控制器的控制下完成的。系統(tǒng)上電后，在單片機(jī)MSP430F249的控制下，對各個(gè)功能模塊進(jìn)行初始化，初始化完成之后，單片機(jī)等待鍵盤輸入指令，或者火控系統(tǒng)發(fā)送指令，收到指令后，首先對數(shù)據(jù)進(jìn)行LRC校驗(yàn)，如果收到的數(shù)據(jù)正確，首先判斷要執(zhí)行什么操作，確定執(zhí)行的操作后，將數(shù)據(jù)字節(jié)通過相應(yīng)引腳傳送給閱讀器，閱讀器將數(shù)據(jù)字節(jié)通過RF發(fā)送給應(yīng)答器，應(yīng)答器執(zhí)行操作后，將返回的數(shù)據(jù)回傳給閱讀器，閱讀器收到數(shù)據(jù)后，在此過程中MSP430F249一直檢測相應(yīng)引腳電平的變化，當(dāng)檢測到相應(yīng)引腳有起始信號時(shí)，控制同步接收閱讀器返回的數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)打包處理后，通過相應(yīng)引腳傳到液晶顯示器顯示出來。系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)框圖如圖2所示。本文引用地址：http://butianyuan.cn/article/153652.htm
4 無線供電模塊設(shè)計(jì)
為了通信穩(wěn)定，并且縮短通信時(shí)間，系統(tǒng)設(shè)計(jì)了無線供電模塊，如圖3所示，用來提供裝定接收裝置工作所需的能量。無線供電模塊使用電磁波能量可以通過天線發(fā)送和接收的原理設(shè)計(jì)而成，使用微控制器MSP430F2274單片機(jī)來控制發(fā)送器進(jìn)行工作，它們之間通過SPI接口進(jìn)行通信。微控制器控制發(fā)送器持續(xù)不斷的發(fā)送電磁波，供電接收模塊將接收到的電磁波通過供電接收電路轉(zhuǎn)換成電壓，來給整個(gè)裝定接收裝置提供電壓。
5 系統(tǒng)模擬仿真分析
無線裝定系統(tǒng)的主要功能就是通過無線通信的方式將火控系統(tǒng)發(fā)送的指令成功地傳給炮彈單片機(jī)，因此，為了方便調(diào)試，本文使用VC設(shè)計(jì)了專門的裝定模塊仿真軟件，用它來模擬火控系統(tǒng)的功能，給閱讀器單片機(jī)發(fā)送相關(guān)指令。使用該軟件可以通過接口發(fā)送相關(guān)命令，接收端應(yīng)答器收到指令后，MSP430F2274從XX應(yīng)答器中讀取數(shù)據(jù)，然后通過串口將數(shù)據(jù)傳送給客戶端單片機(jī)，客戶端單片機(jī)接收到數(shù)據(jù)后，將要返回的數(shù)據(jù)通過串口發(fā)送給MSP430F2274，然后MSP430F2274將數(shù)據(jù)寫入應(yīng)答器，應(yīng)答器通過RF將數(shù)據(jù)傳送給閱讀器，閱讀器將數(shù)據(jù)返回給裝定器單片機(jī)MSP430F249，裝定器單片機(jī)MSP430F249通過串口將數(shù)據(jù)返回到PC機(jī)，然后通過該仿真軟件將數(shù)據(jù)顯示出來。
5．1 串口設(shè)置
單擊菜單欄配置，打開串口設(shè)置界面，在此界面內(nèi)可以對串口進(jìn)行相關(guān)配置。具體配置介紹如下：選擇串口號COM2，設(shè)置波特率9 600 bit／s，8位數(shù)據(jù)位，1位停止位，無奇偶校驗(yàn)位，并且可以設(shè)置定時(shí)發(fā)送操作。
5．2 無線通信／測試部分
菜單欄中選擇無線通信／測試，打開仿真軟件的主界面，可以看到上面為無線通信部分，下面為測試部分，目前該部分還沒有完善，只是預(yù)留出了選項(xiàng)，今后還需做進(jìn)一步完善。本文裝定系統(tǒng)只用無線通信部分即可進(jìn)行仿真。無線通信部分可以用來檢測閱讀器和應(yīng)答器是否正常通信，還可以用來發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。無線通信部分有兩個(gè)選項(xiàng)，分別為“連接”和“發(fā)送數(shù)據(jù)”。首先點(diǎn)擊“連接”以檢查裝定器和接收裝置是否正常連接，如果顯示“CRC OK!”這說明裝定接收裝置在裝定器的射頻范圍內(nèi)，可以進(jìn)行正常裝定；然后開始執(zhí)行裝定功能，在發(fā)送后面的對話框內(nèi)輸入要發(fā)送的字節(jié)數(shù)據(jù)，點(diǎn)擊發(fā)送，數(shù)據(jù)可以通過裝定模塊仿真軟件中的RX選項(xiàng)顯示出來。
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