基于nrf401的无线通信模块在竞赛机器人中的应用

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1、第$)卷第*期重庆邮电学院学报（自然科学版）+,-.$)%/,.*(’’*年$’月0,12!3-,456,!789!7:!9;<2=9>?,4@,=>=3!AB<-9,!（=/3>123-EC9.(’’*文章编号：!""#$%&’#（(""%）"%$"&(%$")**基于!"##"!的无线通信模块在竞赛机器人中的应用!!((((姚玉坤，张华，高小明，刘强，唐小丁（!+重庆邮电学院，重庆#"""&%；(+西南科技大学工程技术中心，四川绵阳&(!"""）摘*要：

2、机器人群之间的相互通信是实现多智能体技术的关键环节之一。在介绍,-.#"!芯片及其典型应用电路的基础上，从通信系统的角度讨论了通信网络的系统结构，并在竞赛机器人实现多智能体技术的具体应用环境下，详细阐述了干扰环境中有效实现差错控制的具体方法。单元实验和实际系统的应用表明文中所讨论的方法有效可行，对研究竞赛机器人及干扰环境中无线通信的可靠实现技术有一定的参考意义。关键词：,-.#"!；无线通信；机器人；差错控制协议中图分类号：/0(#(；/1#)!+(**文献标识码：2该电路的主要技术特征为：（!

3、）体积小，无线收$%!"#&’$及其应用电路简介发一体；（(）串行(线数字接口，无须曼彻斯特编,-.#"!是挪威13-456公司最新推出的半双码；（)）无方向性要求，在高速移动和振动等情况下工单片无线收发一体的芯片。该芯片采用蓝牙核心抗干扰能力强；（#）工作频率为国际通用的数传频技术设计，在一个("脚的芯片中包括了高频发射、段#))?@A；（%）.89调制，抗干扰能力强，特别适高频接收、077合成、.89调制、.89解调、多频道切合工业控制场合；（&）采用077频率合成技术，频换等模块。有工作频

4、率稳定可靠，通信速率高，功耗率稳定性极好；（B）灵敏度高，达到E!"%FGH；（I）低，可直接与单片机串口通信，无需复杂的曼彻斯特功耗小，接收状态(%"!2，待机状态仅为I!2；（’）编码，适合于便携及手持产品的设计等特点［!，(］。最大发射功率达J!"FGH；（!"）低工作电压图!所示的,-.#"!为应用电路模块，模块引（(+BD），可满足低功耗设备的要求；（!!）具有多出的%个功能端的意义分别为：（!）/:;1：工作状个频道，可方便地切换工作频率；（!(）工作速率最态控制，/:;1

5、发射模式，/:;1<"时选高可达("KLMNOP；（!)）最远传输距离达!"""H。择接收模式；（(）0=->0：节能控制，0=->00<"选择待机微功耗状态；（)）451：数据输入；（#）43>/：数据输出；（%）68：(+$%实现框图频道选择，68<"选择频道!（.!<#))+’(?@A），我们的实际应用的机器人主控芯片采用2D-68

6、BC%+(%D的正电源。图!*无线通信收发器,-.#"!电路.MR+!6MTUVMNWXYMTQZQPPUWHHV,MUSNMW,LSPQFW,,-.#"!!收稿日期：(""%$"!$")**修订日期：(""%$"#$!!基金项目：四川省教育厅重点资助项目（(""#2!)!）作者简介：姚玉坤（!’&#$），女，重庆市人，副教授，主要研究方向为数据通信技术。;$HSMZ：[SW[KU]V^N+QFV+U,·(·0000000重庆邮电学院学报（自然科学版）000000000000000第/E卷［&

7、］列的!"#$%单片机，主控芯片与通信控制芯片之人之间的无线通信原理如图(所示。多机器人之间(间以’)方式相互通信。通信控制芯片和*+,-./的通信框图如图&所示。之间用串行通信方式相互交换数据。(个竞赛机器图(0两个竞赛机器人间无线通信原理,1#2(341*5167"89:14"7";;58<<=*15$>18*?">:""*>:848?8>;98458*>";>图&0多机器人间无线通信原理框图,1#2&341*5167"89:14"7";;58<<=*15$>18*1*<=7>1@48?8>

8、;98458*>";>!2!"差错控制协议的设计.F.D，.F.D⋯⋯，这样在收到正确数据的概率上将会大一些。应用中我们觉得第&种方式既能满足要没有通讯信号时，*+,-./模块接收到的也是杂求又有较高的效率。由于发送的数据为多次，因此波信号，输出的是随机数据。同时，机器人群在运动可以在接收方加一段更可靠的数据判断，即：如果连过程中环境电磁干扰对相互之间的无线通信也有一续接收到的是多个同样的数据才认为是正确数据，定的影响，所以差错控制是移动机器人之间实现可［-］当然接收到的次数肯定不能大于发送方的