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電子數(shù)顯卡尺無線通信系統(tǒng)的研制

作者:吳懷明 薛領(lǐng) 賀小軍 王孝 時間:2015-03-26 來源:電子產(chǎn)品世界 收藏
編者按:  摘要:隨著無線通信技術(shù)的飛速發(fā)展,許多容柵測量系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)傳輸方式逐步使用無線通信技術(shù)替代原來的有線數(shù)據(jù)通信技術(shù)。本文研制了一套基于容柵技術(shù)的電子數(shù)顯卡尺無線通信系統(tǒng),該系統(tǒng)利用單片機技術(shù)對容柵位移傳感器的數(shù)據(jù)進(jìn)行加工處理,并通過無線發(fā)送模塊將數(shù)據(jù)傳輸給電腦上位機軟件。該款無線通信芯片具有低功耗,頻帶2.4GHz,對應(yīng)用于船舶、鐵路、航空航天等領(lǐng)域具有極大的便利,而且可以實現(xiàn)多組設(shè)備共同顯示到計算機上,提高了產(chǎn)品的性能和市場競爭力。   1 引言   隨著無線通信技術(shù)的飛速發(fā)展,現(xiàn)代測量越來越追求

  3.3 無線收、發(fā)電路模塊

本文引用地址:http://butianyuan.cn/article/271648.htm

  本系統(tǒng)研制的電路模塊[13]采用TI公司生產(chǎn)的一款2.4Ghz的射頻芯片CC2430,這款芯片集成度高、尺寸小,具有適用于網(wǎng)點多、數(shù)據(jù)量小、傳輸可靠等特點,并且是一種低功耗、近距離傳輸?shù)?a class="contentlabel" href="http://butianyuan.cn/news/listbylabel/label/無線通信">無線通信模塊,該款芯片靈敏度高、抗干擾性強、可編程輸出功率高達(dá)4.5dBm,芯片的封裝為QFN40,大小為6mm×6mm。其中內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖如圖6所示。

  該款芯片具有功耗低、自嵌通訊協(xié)議[14],廣泛應(yīng)用于智能家居系統(tǒng)、環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)等領(lǐng)域。內(nèi)部集成了8051內(nèi)核、高性能的射頻收發(fā)器、8K的RAM及FLASH,供電電壓為3V,它包括三種工作傳輸模式,分別為:1uA的睡眠模式、0.2uA的呼喚模式、0.4uA的中斷模式,還有多通道的DMA控制器、MAC定時器、通用定時器及A/D轉(zhuǎn)換器,工作溫度在-40℃~125℃,這種高度集成化可以節(jié)約電流和消耗無線系統(tǒng)的開發(fā)成本,當(dāng)無線模塊在發(fā)送數(shù)據(jù)和接收數(shù)據(jù)的情況下,電流損耗大約24uA和29uA,由休眠狀態(tài)轉(zhuǎn)化為主動狀態(tài)時間很短,這有助于增長的電池使用壽命。

  該系統(tǒng)的供電電壓為1.5V,而無線通信模塊電路供電電壓是3V,這就需要系統(tǒng)在傳輸數(shù)據(jù)時對時鐘信號和數(shù)據(jù)信號進(jìn)行調(diào)理、電平轉(zhuǎn)換[15],以保證傳輸?shù)臄?shù)據(jù)穩(wěn)定可靠。該通信系統(tǒng)的數(shù)據(jù)信號S_DATA和時鐘信號S_CLK的電平轉(zhuǎn)換電路原理圖如圖7所示。

  該無線通信系統(tǒng)比藍(lán)牙和WIFI的覆蓋距離面廣,其網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展性更加靈活,硬件架構(gòu)簡單,傳輸通信速率250Kbps,相對比較快,其擁有免費的開放頻帶,大約在868MHz至2.4GHz左右,網(wǎng)絡(luò)節(jié)點數(shù)可達(dá)65000個,聯(lián)網(wǎng)所需的時間僅為30ms,而且終端設(shè)備費用低、集成度高、可靠性強,成本低等特點。

  4 系統(tǒng)的軟件設(shè)計

  本文研制的電子無線通信系統(tǒng)是利用無線傳輸技術(shù)替代了原有的短距離數(shù)據(jù)線通信技術(shù),該無線通信系統(tǒng)目前發(fā)展較為快捷,將為社會帶來高效益、高品質(zhì)的技術(shù),因此這款基于容柵技術(shù)的電子數(shù)顯卡尺無線通信系統(tǒng)將會為企業(yè)和科研單位帶來極大的效益,本系統(tǒng)研制的無線通信模塊主要采用C語言編程技術(shù),使用的開發(fā)環(huán)境為IAR。該無線通信系統(tǒng)主要包括兩部分:一部分是發(fā)送數(shù)據(jù)模塊、一部分是接收數(shù)據(jù)模塊,其中發(fā)送數(shù)據(jù)模塊將接入到數(shù)顯卡尺上而接收模塊將通過USB口插入到主機上,形成上位機與接收模塊完成通信。整個數(shù)顯卡尺無線通信系統(tǒng)的接收和發(fā)送過程的原理結(jié)構(gòu)框圖如圖8所示。

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