无线通讯技术的设计方案

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1、无线通讯技术的设计方案第一章引言1.1研究的目的和意义目前无线数据通信技术在工控应用中不断升温，无线通讯正在深入各种行业。无线通信技术取代了数据电缆来完成点对点或点对多点的数据通信。传统的信号电缆传输方式的优点是传输速度快，信号相互之间隔离好。但由于每个信号占用一条信号电缆线，当工位和信号较多时，占用的信号线多，施工布线工程量大，不易维护。一旦出现故障，检修非常不便。随着微电子技术的不断发展，无线数据传输技术得到越来越多的推广和应用，该技术的最大特点是通信的双方可省去布线，具有成本低、可靠性高、维护方便等优点。但目前国内外该技术在计算机测控

2、领域中使用的还不是太多。利用无线数据传输技术实现上位机和下位机之间的通信以及下位机和现场传感器之间实现信号的传输，不但省去了信号电缆及布线工作，还可使系统之间的信号传输和连接大为简化。在工控现场中，短程的无线连接有着广泛的应用需求，但一直没有一个很好的解决方案。无线通信技术应用于工业测控现场，能够降低施工的难度和建设成本，具有较高的实用价值和较好的应用前景。其优点表现在：①取代了大量短程连接所用的电缆，尤其是电缆无法到达的地方，无线通信具有更大的优势；②以前的应用程序可以不做任何或很小的修改，升级成本小；③易于安装、维护与扩展。④降低了系统

3、建造成本，这也是无线通信技术的一个显著特点；-32-近年来，无线网络成为工控领域中迅速发展的热点之一，也是工业自动化产品未来的新增长点。显而易见，在配置、安装、修改和扩展等方面，无线网络的成本都低于有线网络。特别是通过无线网络可以很方便地接入移动设备，例如在物流过程中的装载和运输如若采用无线网络，将大大提高工作人员的工作效率和精确性。1.2当前现状在测控应用中，现阶段基本上都是以有线的方式进行连接，实现各种控制功能。各种总线技术，局域网技术等有线网络的使用给人们的生产和生活带来了便利，改变了我们的生活，对社会的发展起到了极大的推动作用。有线

4、网络速度快，数据流量大，可靠性强，对于基本固定的设备来说无疑是比较理想的选择，在实际应用中也达到了比较满意的效果。但随着集成电路技术、射频技术的发展，无线通信功能的实现越来越容易，数据传输速度也越来越快，并且逐渐达到可以和有线网络相媲美的水平。而同时有线网络布线麻烦，线路故障难以检查，设备重新布局就要重新布线，且不能随意移动等缺点越发突出。在向往自由和希望随时随地进行通信的今天，人们把目光转向了无线通信方式，尤其是一些机动性要求较强的设备，或人们不方便随时到达现场的条件下。因此出现一些典型的无线应用，如：无线智能家居，无线数据采集，无线设备

5、管理和监控，汽车仪表数据的无线读取等等。微电子技术的不断发展极大地推动了计算机和通信设备的普及和迅猛发展，无线数据传输技术也获得了越来越广泛的应用。该技术省去了布线，具有成本低、可靠性高、易于维护等诸多优点。随着信息化带动各行业进程的逐步深入，在工业测控领域，由无线数据传输模块构成的双级测控管理系统将会有广泛的应用前景。1.3系统方案论证和预期目标-32-本系统利用单片机与微型计算机相结合，并配合无线数据传输技术，实现对现场温度、转速信号的采集和监控管理。系统能够将采集的数据进行处理、显示或发送到上位机做进一步处理。作为系统的控制核心，选择

6、一款合适的微控制器是非常关键的。基于本系统的具体情况，经过比较，本课题选择了德州仪器公司（TI）开发的16位RISC指令MSP430单片机，它的突出优点是超低功耗，高抗干扰和高度集成，易于连接外部接口电路，非常适合构建单片机最小系统。上位机采用功能强大的微型计算机，它由于有操作系统和其他软件的支持，可以向用户提供友好、简洁的界面，有利于用户高效的数据管理。对于无线数据传输模块，目前市场上已有多种产品可供选择，如PTR2000、FB230等，本课题选用了SRWF-108型微功率无线数据传输模块，该无线通信模块具有很强的抗干扰能力，全透明数据传

7、输，体积小，功耗低，传输距离远等特点，其工作频率在ISM频段，无需申请频点，且提供2个串口3种接口方式，可直接与单片机串口、计算机RS-232串口连接，无需添加电平转换电路，软件编程非常方便。经过严格的分析论证，本方案能够实现基于无线数据传输的信号采集与管理系统。该系统不但能及时监控现场数据，而且方便人们观测和管理，对其他类似的无线数据采集、传输应用系统具有一定的参考价值。系统的主要设计技术指标与参数如下：1.温度测试范围：-20oC~90oC，测试分辨率：1oC。2.转速测试范围：1~9999转/分，测试分辨率：1转。3.设计两组LED数

8、码显示器，每组4位，分别显示温度和转速。4.通信波特率不低于9600，通信距离不小于50m。5.定义一个功能键用来启动通信过程（即只有当按下该键时才能向上位机发送数据）。1.4系