體積小wifi模組公司超遠(yuǎn)距離無(wú)線數(shù)傳模塊便攜式檢測(cè)應(yīng)用
發(fā)布日期:2021-11-19
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體積小wifi模組公司超遠(yuǎn)距離無(wú)線數(shù)傳模塊便攜式檢測(cè)應(yīng)用,外形因素、連通性和低功耗是便攜式嵌入式設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵問(wèn)題。因此,在橋梁檢測(cè)儀時(shí),我們采用低功耗,高速,片內(nèi)資源豐富的單片機(jī)作為控制器,采用微型遠(yuǎn)距離低功耗體積小wifi模組公司超遠(yuǎn)距離無(wú)線數(shù)傳模塊CV5200實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳送,該模塊建立的專用無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸方式不受地理環(huán)境限制,擴(kuò)展性好,方便的實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程無(wú)線檢測(cè)控制。
1、系統(tǒng)的構(gòu)成通訊檢測(cè)系統(tǒng)分為兩部分,上位機(jī)和下位機(jī)。由于實(shí)際工程的需要,便攜式檢測(cè)儀是由一臺(tái)上位機(jī)和多臺(tái)下位機(jī)構(gòu)成。上位機(jī)稱為主機(jī),下位機(jī)稱為從機(jī)。從機(jī)分布在各測(cè)量點(diǎn),負(fù)責(zé)現(xiàn)場(chǎng)采集數(shù)據(jù),并通過(guò)
低功耗遠(yuǎn)距離無(wú)線數(shù)傳模塊將采集數(shù)據(jù)發(fā)送到主機(jī)及接受主機(jī)發(fā)送來(lái)的控制命令;主機(jī)負(fù)責(zé)發(fā)送命令,控制從機(jī)的工作,接收從機(jī)發(fā)來(lái)的數(shù)據(jù),對(duì)接收數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)、分析及做出相應(yīng)的處理。(1)單片機(jī)單片機(jī)作為上位機(jī)和下位機(jī)的控制器,負(fù)責(zé)運(yùn)行協(xié)議,控制wifi模組公司超遠(yuǎn)距離無(wú)線數(shù)傳模塊接收或發(fā)送。上位機(jī)單片機(jī)與PDA通過(guò)串口相連,接收PDA發(fā)出的命令,通過(guò)無(wú)線模塊傳送給下位機(jī);接收下位機(jī)的數(shù)據(jù),傳送給上位機(jī)存儲(chǔ)分析。采用C8單片機(jī)。它具有低電壓、停機(jī)等待、時(shí)鐘選擇等降低功耗的有利工作方式;內(nèi)部嵌有RAM、A/D和多種接口總線工作方式,使檢測(cè)儀器體積小、成本低、精度高、可靠性高。它工作電壓低,供電電壓2.7~3.6V,典型值為3V。有2種電源管理方式,即等待方式和停機(jī)方式。在等待方式下,CPU和FLASH存儲(chǔ)器停止工作,所有外設(shè)包括內(nèi)部時(shí)鐘處于工作狀態(tài)。在有被允許的中斷產(chǎn)生或發(fā)生系統(tǒng)復(fù)位時(shí),CPU退出等待狀態(tài)。停機(jī)方式時(shí),用于停止CPU和振蕩器,這將使所有數(shù)字外設(shè)都停止工作。在進(jìn)入停機(jī)方式前,必須用軟件將所有的模擬外設(shè)關(guān)閉。只有內(nèi)部或外部復(fù)位可以使處理器退出停機(jī)方式。C8單片機(jī)內(nèi)部資源豐富,32KB的ISPFLASHROM(在系統(tǒng)可編程FLASH)、256B的SRAM(靜態(tài)RAM)、2KB的XRAM,通常不必?cái)U(kuò)充存儲(chǔ)器;具有多通道12位A/D、D/A和1個(gè)增強(qiáng)型UART串口,完全滿足數(shù)據(jù)采集及傳輸?shù)囊?,幾乎不需要擴(kuò)展芯片。它還有看門(mén)狗定時(shí)器及電源監(jiān)視器等部件,大大提高了系統(tǒng)的可靠性。芯片上帶有JTAG接口,便于應(yīng)用程序的調(diào)試和下載。(2)wifi模組公司超遠(yuǎn)距離無(wú)線數(shù)傳模塊微型遠(yuǎn)距離8頻道無(wú)線數(shù)傳模塊,采用頻率合成專業(yè)二次變頻窄帶FM(FSK)無(wú)線收發(fā)技術(shù)和SMT工藝制成。一中頻21.4MHz,第二中頻450KHz。一般傳輸距離可達(dá)3~5KM。低電壓3~6V工作,可以和單片機(jī)公用同一電源,并具有電源控制引腳。工作頻率可以在433MHz頻段或定制其它頻段,有8個(gè)工作頻道。各種控制轉(zhuǎn)換時(shí)間大為100毫秒。采用高穩(wěn)定度±1PPM溫度補(bǔ)償時(shí)基晶體及工業(yè)級(jí)元器件,使用溫度為-40℃~+70℃。外形尺寸僅厘米,外殼散熱設(shè)計(jì),是一單片無(wú)線收發(fā)芯片??梢允褂?4厘米長(zhǎng)金屬導(dǎo)線作天線,通過(guò)在收發(fā)轉(zhuǎn)換控制腳串接一個(gè)數(shù)十到數(shù)百歐姆的電阻可以調(diào)節(jié)發(fā)射功率;它要求的外圍元件非常少,不需要進(jìn)行初始化和配置,也不需要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼。它的基本參數(shù)為:①工作電壓:3V~6V。②接收電流:約13.5mA。③發(fā)射電流:<400mA,④關(guān)斷電流:≤1uA。⑤發(fā)射功率:<800mW。⑥工作頻率:433MHz(或463MHz)頻段。⑦頻道間隔:250KHz。⑧傳輸速率:≤4800BPS。⑨調(diào)制方式:FM,頻偏±4KHz。
2、接口電路設(shè)計(jì)C8與wifi模組公司超遠(yuǎn)距離無(wú)線數(shù)傳模塊通過(guò)單片機(jī)的I/O接口相連。C8芯片內(nèi)有3個(gè)串行通訊口,其中UART是一個(gè)可編程的全雙工串行通訊接口,發(fā)送與接收可以同時(shí)進(jìn)行,以異步通訊為主。C8的UART引腳TX、RX通過(guò)交叉開(kāi)關(guān)分配到I/O口上,與無(wú)線數(shù)傳模塊的接受數(shù)據(jù)輸出端和發(fā)送數(shù)據(jù)輸入端相連。無(wú)線傳輸模塊是收發(fā)一體的芯片,有收/發(fā)控制端,當(dāng)收/發(fā)控制端為高電平時(shí),模塊處于發(fā)射狀態(tài),發(fā)射功率可以通過(guò)此腳串聯(lián)電阻來(lái)調(diào)節(jié);低電平時(shí)處于接收狀態(tài)。為保證芯片有足夠的發(fā)射功率,加驅(qū)動(dòng)芯片。此外本模塊有電源控制端,空閑時(shí)可以將模塊處于休眠狀態(tài),以減少電流損耗。
3、軟件設(shè)計(jì)通信協(xié)議針對(duì)wifi模組公司超遠(yuǎn)距離無(wú)線數(shù)傳模塊無(wú)線收發(fā)模塊的特性,通信可能在發(fā)射端與接收端之間受到外界的干擾而使數(shù)據(jù)發(fā)生錯(cuò)誤,需要通信協(xié)議來(lái)保證接收端能正確接收數(shù)據(jù),并確定所接收數(shù)據(jù)是否為實(shí)際數(shù)據(jù)。為保證數(shù)據(jù)的可靠傳輸,把數(shù)據(jù)拆成小包分別發(fā)送,數(shù)據(jù)包包括字頭、數(shù)據(jù)和校驗(yàn)。每幀數(shù)據(jù)包括2個(gè)字節(jié)的起始幀頭,1個(gè)字節(jié)的地址,1個(gè)字節(jié)的幀類(lèi)型,1個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)長(zhǎng)度,數(shù)據(jù)和2個(gè)字節(jié)的校驗(yàn)位組成。字頭要大于128,即大于80H,發(fā)送的數(shù)據(jù)和命令字要拆成ASCII發(fā)送,保證發(fā)送數(shù)據(jù)小于128。發(fā)送數(shù)據(jù)流程控制器將電源控制端置高,使無(wú)線模塊進(jìn)入工作狀態(tài),再將收發(fā)控制端置高,進(jìn)入數(shù)據(jù)發(fā)射模式。單片機(jī)的UART的數(shù)據(jù)寄存器把數(shù)據(jù)通過(guò)UART的發(fā)射引腳TX(P0.0)與BTH的發(fā)射數(shù)據(jù)輸入端連接將數(shù)據(jù)發(fā)送出去。單片機(jī)的UART口的發(fā)送模式和傳送速度由單片機(jī)設(shè)置。發(fā)送結(jié)束后使模塊處于接收狀態(tài)。接收數(shù)據(jù)流程控制器將電源控制端置高,使進(jìn)入工作狀態(tài),再將收發(fā)控制端置低,使wifi模組公司超遠(yuǎn)距離無(wú)線數(shù)傳模塊進(jìn)入接收模式。接收數(shù)據(jù)輸出端與單片機(jī)UART的RX(P0.1)引腳相連。接收的數(shù)據(jù)通過(guò)UART的數(shù)據(jù)緩沖器SBUF送入單片機(jī)。接收數(shù)據(jù)后檢測(cè)數(shù)據(jù)發(fā)送地址和自己的地址是否匹配,如果匹配,進(jìn)入數(shù)據(jù)接收狀態(tài)。接收的數(shù)據(jù)經(jīng)校驗(yàn)正確后存入指定的存儲(chǔ)單元進(jìn)行相應(yīng)的處理。
4、程序設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)在使用時(shí),加電控制順序依次為:電源、電源控制、收發(fā)控制或頻道轉(zhuǎn)換。電源控制端置高后穩(wěn)定時(shí)間約100毫秒。收發(fā)轉(zhuǎn)換或頻道轉(zhuǎn)換穩(wěn)定時(shí)間約50毫秒。發(fā)射數(shù)據(jù)信號(hào)高低電平的持續(xù)時(shí)間應(yīng)大于0.2毫秒,小于2秒。持續(xù)時(shí)間超過(guò)2秒時(shí),可發(fā)送占空比約為50%的方波(如AAH或55H),以避免干擾引入。為獲得佳傳輸性能和大作用距離,1200BPS左右的傳輸速率佳。
wifi模組公司超遠(yuǎn)距離無(wú)線數(shù)傳模塊設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,功耗低,使用方便,傳輸距離遠(yuǎn),適合便攜式檢測(cè)設(shè)備的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng),在存在建筑物的環(huán)境下,可靠的傳輸距離15Km在空曠的環(huán)境效果較好。