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l4J4位的配置字规定了接收地址、收发频率、发射

发布时间:2019-04-08 17:23
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  20世纪90年代初在美国产生了电子巡更产品,随之传人中国,它采用碰触式钮扣,自动记录时间和卡号,属于接触式电子巡更产品。20世纪90年代末期,随着无线射频识别技术(RFID)的成熟,非接触、感应巡更产品产生,并逐渐占领市场。自2001年至今,电子巡更系统由巡检器、信息钮和微机管理系统3部分组成,在此模式下其产品不断完善。该项技术广泛地被应用在煤矿、教育、部队、粮库、铁路、电信、工厂、公安和住宅小区,从而形成了一门全新的技术。

  电子巡更系统发展仅10多年,已形成了一种固定模式,即离线式、非接触巡更系统,并成为市场主流产品。设计者受技术的限制,舍去了在线式非接触巡更系统具有的实时监控的优点,虽然淘汰了碰触式钮扣读取信息方式,代之以无线射频识别技术(RFID)的非接触感应读取信息方式,但最大可识别距离仅在13cm以内,给巡检人员的正常工作带来很大的不便。本文基于RFID技术设计的巡更系统,并使用nRF2401无线收发芯片建立了该系统,能较好地兼有两者的优点。该系统的工作频率为2.4GHz,识别距离可达5—20in。

  (1)巡检探头。巡视点由巡检探头组成,巡检探头可接收巡检卡发来的数据代码,同时传送到下一个巡检探头,每2个探头之间由无线通信组成通信网络,信息数据最终送至巡视控制器。巡检探头实际上是一个独立的无线个探头之间的通信距离受无线发射距离的限制。为保证通信数据的可靠性,实际要小于最大发射距离。各巡检探头之间采用点到点的通信方式,由软件编写通信协议,实现接力传送。巡检探头是有源器件,需电源供电,采用稳压电源则需用220V电源,也可采用干电池或充电电池供电,安装较为方便。

  (2)巡检卡。巡检卡是由巡视人员随身携带的一种有源卡,也可做成钥匙链形式挂于腰间。内嵌3V钮扣电池,由于是有源发射,作用距离大大增强,通常可设在5—10In距离范围内,无方向性要求。携带在身上或放在包内无需取出便可识别。

  (3)巡检控制器。巡检控制器通过主从式无线通信方式接收各巡检探头发送来的数据,这是由巡检人员代码,巡检探头代码和当时的时间3部分组成,并将数据保存在闪存(FLASHMEMORY)内,与微机通过RS232接口进行通信。巡检控制器与巡检探头和巡检卡三者自成系统,平时无需与微机连机或通信,仅在需要通信和实时监控时由软件进行操作。

  (4)微机管理系统。具有将保存在巡检控制器闪存(FLASHMEMORY)内的数据通过RS232接口进行数据传输,并以数据库的形式保存在文件系统中。可根据巡更的班次和时间间隔,对每条记录逐项比较以确认是否有效。将每条记录的结果进行多种方法的查询,统计并做出供管理者使用的各种报表,也可根据需要实时监控各巡检探头情况。

  在进行无线通信前,无论芯片是进行发射还是接收,上电后需首先进行配置,l4J4位的配置字规定了接收地址、收发频率、发射功率、无线传输速率、无线收发模式、CRC较验长度及有效数据长度。当nRF2401设置在ShockBurst。M收发模式工作时,具有可以用低速的MCU传送数据,暂存在片内的先入先出堆栈(FIFO)中;然后以高速(1Mbps)速率向空中发射的特点。使用ShockBurst技术具有3大好处:降低了系统的平均工作电流(仅在发射时,短时间电流较大);短时间高速发射,数据在空中停留时间短,抗干扰性高;低的系统费用(低速微处理器也能进行高速射频发射。

  各巡检探头通过无线电波相互之间组成了无线通信网络。本系统采用无线网形网络,即点一点一点的通信方式。由于各个接点都有微处理器,无需无线路由器便可实现一点与另一点问的无线互连,每个无线接点不仅可以收发数据,而且还可以转发数据到相邻的无线接点,多个无线接点相互的连接,可使传输距离更远。当无线网络中一个接点出现故障时,相临的接点会自动取代出现故障的接点,使网络通信保持正常。

  无线通信不同于有线通信,无线通信出错的概率要高于有线通信系统。无线通信使用共同的传播媒介,这就决定了无线通信必须要设计大量的无线通信协议来解决在同一传播媒介中可靠收发数据,防止数据包在空中发生碰撞。使用nRF2401无线收发芯片,只需设计点到点、点到多点、多节点处理通信协议。

  (1)巡检卡与巡检探头之间采用点对点的通信方式,巡检探头与巡检控制器也采用点对点的通信方式,各巡检探头之间采用一点对多点的通信方式。

  (3)nRF2401无线收发芯片在ShockBurstⅢ收发模式工作时,自动处理字头和CRC校验码,以保证收发数据的准确性。在接收数据时,自动移去字头和CRC校验码。发送数据时,自动加上字头和CRC校验码。发送完成后,数据准备好引脚通知微处理器数据发送完毕。

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