基于zigbee天幕靶信号处理装置设计和探究

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1、基于ZigBee天幕靶信号处理装置设计和探摘要：天幕靶是一种用来探测飞行目标到达空间某一预定位置时刻的光电设备。在靶场测试领域中，随着测试技术的日益网络化，一种具有网络接入功能的天幕靶信号处理装置，保证了更大测试系统的正常运转。基于ZigBee自组网以及无线控制原理，提出了一种网络接入设计方案，详细介绍了ZigBee原理以及软件设计方案，设计出一种天幕靶信号处理装置。分析结果表明：天幕靶信号处理装置的设计可以实现200m的通信距离，接入点可达到16个，同时无线网络的接入使得其测试精度达到0.5us,并且可以远程监控各个设备的运行状态。关键词：ZigBee无线通

2、信；通信距离；自组网中图分类号：TN92文献标识码：A引言在靶场测试领域，终点效能评估时需要对设备运行状态进行实时的监控，天幕靶信号处理装置的研究为其带来飞跃性的突破。文中采用ZigBee无线控制模块[1],使多套天幕靶之间构成一个局域网。通过对局域网络的控制完成各个设备之间信息的同步通信，从而使得各个天幕靶之间有良好的信息通道，方便信息的传输，从而使得靶场领域外弹道多点测试和终点效能评估时，各天幕靶之间可以进行实时且可靠地通信，解决了之前长线传输带来的噪声过大的问题以及可靠性过低的问题。测试系统见图1。整体系统由测时系统、ZigBee无线通信模块、温度采集传

3、感器、电源管理和STC单片机组成，整个系统的测时系统将时间信号采集好以后暂存在68013的单片机中，当需要将数据输送到上位机时通过I2C总线传送至STC单片机内，STC单片机再将数据通过远程控制系统传送至上位机，从而工作人员得到测试数据。由此可见，ZigBee无线通信模块是整个系统中尤为重要的模块。ZigBee通信的实时性以及最大接入点是决定跟踪系统整体性能的关键[2],文中主要介绍其组成原理以及软硬件设计方案，通过对系统实时性能的分析，验证ZigBee无线通信在距离200m,接入节点16个的基础上，测试精度提高到0.5us,并且可远程实时监控各设备的运行状态

4、。1基于ZigBee多天幕靶接入的工作原理测量弹丸飞行速度是利用天幕靶探测其到达空间某一预订位置时刻进而得出的，当在全弹道测试中，终点效能评估时，具有远程控制、可靠性强等新功能的天幕靶是需解决的问题。在测试弹丸飞行速度之前，首先要通过ZigBee的远程控制使得各天幕靶的状态参数，如：亮度、噪声等调整到统一的正确的位置；当弹丸飞越天幕，记录其触发时刻信息后，天幕靶信号处理装置中的ZigBee无线控制网络就会将此数据传回上位机；当某一台靶出现问题时，也可以通过无线网络反馈给上位机，做出及时调整。此外，监控各天幕靶信号处理装置的电源温度及电压的参数也是通过此网络传送

5、至上位机。由此一来，在终点效能评估时可以全程监控设备的运行状态是否良好，可靠性有了很大的保证。2ZigBee无线控制的设计方案ZigBee无线通信模块是整个信号处理装置的重要组成部分，同时也是决定系统稳定性，可靠性能的关键部件。根据系统需求的分析，课题采用网状网络，由一个网络协调器,少量路由器以及若干网络终端设备构成，网络协调器负责网络的管理工作，而终端设备把数据通过无线网络发给协调者。ZigBee无线通信的系统效果如图2所示，在协调者的无线覆盖范围之内，布置若干网络终端节点[3],各个终端节点传递网络数据到协调器，网络协调器再通过全球移动通信系统(gioba

6、lsystemformobile,GSM)的远程控制传输数据到服务器，从而实现网络的互相通信以及管理。3硬件平台以及软件平台的选择3.1硬件平台ZigBee网络中，网络协调器、路由器、终端设备的通讯模块的硬件都基本相同，文中采用较成熟的ZigBee开发模块作为主要电路的借鉴依据，设计课题的硬件设计方案。该ZigBee开发模块为达泰电子的DTD253_EMK和DTD2X3_EM,主要包括：(1)DTD253B模块，其使用2.4GHz的频段，集成了8051内核，方便开发测试，是整个系统和实验的核心；(1)TTL串口以及多个I/O,A/D接口；(2)仿真器USB接口

7、，用于跟电脑连接并可以给板子供电，仿真器Debug接口可以对DTD2X3_EM模块进行下载调试等；(3)集成了温度传感器，串口以及模拟A/D电路等，方便用户的开发和实验。(4)独立天线，在CC2530片上系统中集成了射频功能。其中CC2530是一个为无线应用设计的真正的低能耗无线片上系统[3],它的内核是加强的8051内核，集成了32kB的系统可编程FLASHo3.2软件平台IAREmbeddedWorkbeneh是IARSystems公司为ARM微处理器开发的一个集成开发环境(下面简称IAREWARM)。比较其他的ARM开发环境，IAREWARM具有入门容易

8、、使用方便和代码紧凑等特点。IAREW