单片机实现无线网络监控(2)

来源:南粤论文中心 作者:林夕伟 发表于:2010-02-22 11:13  点击:
【关健词】无线网络;单片机;射频收发器;数据包;传输协议;数据校验
主站传输主程序流程如下: 1.发送下行数据包,包中含有第一个分站地址; 延迟一段时间Delay; 2.发送下行数据包。包中含有第二个分站地址; 延迟一段时间Delay; n.发送下行数据包,包中含有第n个分站地址; 延

主站传输主程序流程如下:
1.发送下行数据包,包中含有第一个分站地址; 延迟一段时间Delay;
2.发送下行数据包。包中含有第二个分站地址; 延迟一段时间Delay;

n.发送下行数据包,包中含有第n个分站地址; 延迟一段时间Dehy;
n+1.返回步骤1. 同时主站程序开启串口中断,在中断中实现如下功能:(1)判断接收到的字节是不是上行
包包头,如果不是包头则重复本步骤;(2)依次接收上行包数据,根据实际中上行包的大小按顺 序填充各个字节信息;(3)判断上行包中数据的包尾,如果不是包尾特殊字符,该数据包无效, 不进行显示,返回步骤l;(4)根据校验规则对数据包中数据进行校验,如果不满足校验规则, 则该数据包无效,不进行显示,返回步骤1;(5)对包中的有效数据(不含包头、包尾、校验码等) 进行显示,返回步骤1.
主站程序中关键问题是计算发送完一个下行包后延迟时间Delay函数的具体时间值.这 个延迟时间留给中断程序接收上行包数据,当分站接收到传送数据指令后开始向主站传输数 据,主站程序利用串口中断程序接收分站传送的数据,因此该函数和上行包大小成正比,和传 输速率成反比.
分站程序主程序只需要采集监测数据即可,传输功能在中断中实现.中断程序实现如下功 能:(1)判断接收到的字节是不是下行包包头,如果不是包头重复本步骤;(2)依次接收下行包 数据,根据实际下行包的大小按顺序填充各个字节信息;(3)判断下行包数据的包尾,如果不是 包尾特殊字符,舍弃该数据包,返回步骤l;(4)根据校验规则对数据包中数据进行校验,如果 不满足校验规则,则该数据包无效。返回步骤l;(5)提取包中的分站地址信息,如果该地址和 自己分站地址不匹配,则返回步骤l;(6)分站地址相同,说明是自己发送信息的轮次,因此组
合自己的数据包,发送给主站.

通过上述流程可以实现多个分站轮流往主站发送信息,主站也轮流接收各个分站发送上 来的信息,并进行集中显示.在一个医疗信息监控系统中,上行数据10个字节,32个分站,传 输波特率为9600b/8(一个较低速度,20k最高速度的二分之一),可以在3秒以内实现一个轮次 的数据更新,这个更新速度可以满足大部分需求.
5总结及展望
单片机加nRF401实现无线信息网络监控,只能满足一些基本信息的监控,不能传输视频、 音频等大量数据,因此有一定的局限性;但是低功耗、低成本、具有数字信息传送能力、障碍物 穿透能力强等优点,使得该方案可以满足大部分的工控场合,拥有很大的市场前景.
无线网络的共同缺点是其不稳定性,本方案存在同样的问题.第一个方面体现在误码率, 实际使用中5%左右的误码率,使得有效数据传输速度有一定的降低;第二个方面,该频段带 宽较窄,因此容易和其它产品产生相互干扰.该方案所选的射频芯片只有两个频率可以选择, 因此跳频能力偏低,在一些分站较多的场合下,可以选择频段多的芯片,这样就可以充分实现 跳频功能,进一步扩展其实用价值.

参考文献:
【1]靳达.单片机应用系统开发实例导航[M】.北京:人民邮电出版社.2006:112.
[2]林伸茂.单片机研究经验篇[M].北京:人民邮电出版社,2004:42.
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【4]童长飞.单片机开发与c语言编程[M].北京:北京航空航天大学出版社,2005:300.
[5]王诚.计算机组成与设计[M].北京:清华大学出版社,2006:73.
 

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