低功率無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)采集模塊的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、有線(xiàn)傳輸方式對(duì)場(chǎng)地環(huán)境和采集對(duì)象有一定的要求，不適于復(fù)雜地形條件、高腐蝕性、爆炸、被采集對(duì)象是運(yùn)動(dòng)、旋轉(zhuǎn)等場(chǎng)合。在這些情況下，無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)采集就顯示了獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，特別適用于那些不適合架設(shè)電纜的現(xiàn)場(chǎng)，一般采用多字節(jié)地址編碼，收發(fā)器的數(shù)量不受限制，具有電路簡(jiǎn)單、功耗小、體積小、成本低等優(yōu)點(diǎn)。
　　 本課題在綜合分析藍(lán)牙、紅外通信、GSM\CDMA\GPRS、IEEE802.11x等無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)采集方式的基礎(chǔ)上，通過(guò)比較價(jià)格、功能、性能等因素

2、，確定了無(wú)線(xiàn)射頻收發(fā)一體芯片解決方案。設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一個(gè)基于Nordic公司的nRF905和8位AVR系列單片機(jī)Mega8的低功率無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)采集模塊。
　　 論文的主要研究?jī)?nèi)容包括以下三個(gè)方面：
　　 1.對(duì)無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)采集模塊進(jìn)行了總體規(guī)劃，設(shè)計(jì)了采集節(jié)點(diǎn)和接收節(jié)點(diǎn)的結(jié)構(gòu)。從實(shí)際需要出發(fā)，并從性能、價(jià)格等因素考慮，對(duì)主要元器件進(jìn)行了選型，微處理器采用AVR系列高檔8位機(jī)Mega8，射頻芯片采用Nordic公司的nRF905。完

3、成了硬件設(shè)計(jì)，采集節(jié)點(diǎn)主要功能是采集數(shù)據(jù)，由Mega8進(jìn)行處理，并通過(guò)nRF905進(jìn)行傳輸，接收節(jié)點(diǎn)的功能是通過(guò)nRF905接收數(shù)據(jù)，由Mega8進(jìn)行處理后，將數(shù)據(jù)通過(guò)RS232接口傳至上位機(jī)。另外，還自制了ISP下載線(xiàn)，使用ISP燒寫(xiě)程序，具有多用途、使用靈活、可方便的進(jìn)行在線(xiàn)升級(jí)的特點(diǎn)。
　　 2.對(duì)無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)采集模塊的無(wú)線(xiàn)通信結(jié)構(gòu)、無(wú)線(xiàn)介質(zhì)訪(fǎng)問(wèn)、通信鏈路的建立、差錯(cuò)恢復(fù)、收發(fā)同步、系統(tǒng)數(shù)據(jù)幀格式等問(wèn)題進(jìn)行了分析，建立了通信模

4、型。提出了一種采用本模塊實(shí)現(xiàn)星狀結(jié)構(gòu)的小型網(wǎng)絡(luò)方案，采用網(wǎng)絡(luò)協(xié)議為CSMA/CA(載波偵聽(tīng)多點(diǎn)接入/沖突避免)。完成了無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)采集模塊軟件開(kāi)發(fā)和調(diào)試，主要包括模塊驅(qū)動(dòng)程序設(shè)計(jì)，無(wú)線(xiàn)射頻電路的收發(fā)程序設(shè)計(jì)、RS232接口程序設(shè)計(jì)以及由本模塊組成小型無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的程序設(shè)計(jì)。
　　 3.對(duì)無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)采集模塊進(jìn)行了測(cè)試，測(cè)試結(jié)果表明，本文設(shè)計(jì)的無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)采集模塊具有體積小、數(shù)據(jù)傳輸穩(wěn)定可靠、使用靈活等優(yōu)點(diǎn)，可以很好地應(yīng)用在短距離無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)采集及其