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基于STC12C5616AD单片机的操作指示器设计

作者:时间:2012-10-12来源:网络收藏

无线通信模块选型及其通信联络

与倾斜检测仪之间的控制指令采用无线传输方式,用以实现与倾斜检测仪的数据通信。

无线通信模块的选型

操作无线通信模块选用的是深圳振通公司推出ZT-TR43C无线数传模块,该模块的主要特点有:

①频率源采用高稳定度晶体振荡,频率稳定度高,抗干扰性强;

②透明式数据传输,方便灵活;

③可长时间连续发射;

④同时具有串口通讯即状态触发功能;

⑤接收具有省电功能,适用于电池供电的场合;

⑥具有良好的发射匹配,辐射场强大,单位功率通信距离远。

该模块的主要技术指标为:

① 载波频率433MHz,工作频率428MHz~435MHz;

②最大发射功率为20mW,接收灵敏度为105dBm,开阔地的最大传输距离为3km;

③采用FSK调制,采用前向信道纠错编码,抗干扰能力强;

④有八个工作信道可供选择;

⑤传输速率20kbps;

⑥降低噪声放大器LNA、功率放大器PA、压空振荡器VCO等大部分功能集成在芯片内,外围电路简单易于开发。

无线通信模块通信联络

无线数传模块具有无线接收和发送的功能,本文采用无线数传模块ZT-TR43C实现执行终端与控制中心通信。在通信前串口的数据帧格式与速率应与模块的设置一致。上位机与模块间的通信内容有两类:一类是数据,一类是命令。数据或命令是靠DTR或DSR信号来区分的。

ZT-TR43C的命令传送格式为:

其中,D7H为命令码的特征码即字头,命令码为一个字节长度,代表命令的性质。不同的命令码有不同的参数。模块收到命令后,根据命令码的不同,分析参数并执行命令。对于有些发送信息的命令,模块将根据命令的性质发送相应的命令。具体的程序实现思想如下:

(1)无线数传模块发送过程:当模块收到上位机的数据后,模块先通过DTR线判断收到的数据是命令还是发送数据,若是命令则执行相应的命令;若是发送数据则先将要发送的数据送到发送缓冲区,并同时将模块的状态由接收状态转换成发射状态,这个转换过程需要100ms,状态转换完成后启动发送打包程序。发送打包程序的功能是将缓冲区的数据打成适合无线发送的数据包,并将一些控制命令动态地插入到数据包中。然后将这个数据包的数据送到模块中的数据调制口,按V23协议以FSK的调制方式发射出去。在这个过程中所有的进程均是并行完成的。

(2)无线数传模块接收过程:在接收状态下,接收机总是接收码流中的同步信息,一旦收到同步信息立刻进行位同步,获得位同步后进行码同步,码同步完成后接收数据及控制信息。收到数据后,按规定的串口帧格式传送给上位机。

无线数传模块采用的是2.4GHz的通信频段,有效的通信距离为300m,具备自动组网功能。其控制程序分为模块的设定和模块的使用两部分。模块的设定需要使用厂家提供的HAC_studio软件进行设置,设定无线模块的通信方式、通信的功率和通信的信道。通信方式采用的是透明工作方式,加电后自动搜寻网络。

通信的波特率默认为138400bps,需要9600bps,信道采用默认信道0A。握手程序采用操作指示器向倾斜检测仪发送握手数据0x55、0xAA,倾斜检测仪通过中断的方式收到握手数据后,回复握手数据给操作指示器,无线握手完成。无线数传模块控制程序如图4所示。

图4 无线数传模块控制流程图

操作指示器PCB板图

图5所示为操作指示器的PCB板图。

图5 操作指示器PCB板图

操作指示器结构

操作指示器机壳整体采用铝合金加工,内置电路板、显示器、电源和无线通信模块。底部嵌有磁铁,可以吸附于车体或千斤顶上,两侧有扣环,可以将指示器扣于手臂上,便于随身携带和观察。操作指示器实物如图6所示。

图6 操作指示器 实物图

结束语

目前,火箭炮车体调平过程费时费力,部队亟需一种能动态显示车体姿态,并指示操作手操作的指示器。本文首先阐述了操作指示器的组成及工作原理,然后通过分析比较,选择了操作指示器的主控制器、液晶显示屏和无线数传模块,并完成了主控制器和显示屏的电路,阐述了无线数传模块的通信联络,最后完成了操作指示器的结构。该操作指示器工作运行可靠,能指示操作手进行车体调平,有效提高了调平工作效率。


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