单杆数据采集及远程无线数据传输系统.pdf

ELECTRONICSWORLD ·探索s观察 单杆数据采集及远程无线数据传输系统 吉林大学通信工程学院 张梦瑶 王 月 滕 杏 张鹏程 赵静荣 【摘要】构建了一种基于飞思卡尔单片机的单杆数据采集及远程无线数据传输系统，给出了系统的硬件设计结构和软件设计流程。首 先利用高精度传感器采集单杆数据，然后通过Mc9s12xs128单片机与无线收发模决Jz873进行数据传输，从而实现数据的采集与无线 收发功能。重点论述 了系统的硬件设计原理和软件设计方案，并给出了实验测试数据。 【关键词 】单杆；转换精度；RS一485 进行两路数据采集。当单杆在任意方向发生细微位移时，这两 0 引言 组电位计电阻值将发生相应变化，电阻变化量经过电桥便可以 转换成模拟电量。通过电压表可测得，采集到的电压数值范围 单杆控制系统广泛应用于各种场合，尤其是在某些特定的坏 在，满足MC9S12XS128单片机A／D模块输入模拟电压的范围， 境中。例如，光电经纬仪，通过单杆系统对经纬仪的方位角和俯 直接通过单片机的模拟输入引脚AN14和AN15送入A／D模块内 仰角的控制，来实现对光电经纬仪的控制等[1]；单杆用来实现对处 进行模数转换。 于生化试验或放射环境中的平台的远程控制，降低了操作的危险性 1．2无线传输模块设计 2[】；在我国靶场跟踪测量装置设备中，由于受到各类条件的限制， 目前的单杆控制系统采用的无线接 口主要有RS．232和 必须借助于单杆跟踪手段，才能全程、稳定地跟踪 目标3【】。 RS．485两种形式。二者的部分特征参数详见表1s【】。经对比发现 目前使用 的单杆控制系统多采用8位或1O位的采样精度 ， 采用RS．485接 口传输，信号能量衰减较小，传输距离比较远， 难以满足高精度应用场合 ：【l4【；其采用的通讯接 口多为RS．232或 抗干扰能力较强，适合信号的远程传输。JZ873数传模块窄带抗 RS．422，传输距离相对较短。本文构建的基于单片机的单杆数据 干扰性强，接收灵敏度高，视距可靠传输距离可达2000m，采 采集及远程无线数据传输系统，采用了MC9SI2XSI28单片机内置的 用GFSK调制方式，载频433MHz，在远程无线传输中具有独特 A／D转换模块，达到了12位的数据转换精度；同时改进了目前常 的优势。同时 自带RS．485通用接 口，符合系统的设计要求。 规通讯接口方式2[】，提高了抗干扰能力、增大了传输距离。 表1RS一232与RS一485串行接口比较 特征参数 RS-232 RS一485 1 系统硬件设计 工作方式 单端发，单端收 双端发，双端收 最大 电缆长度 15m 1200m(100Kb／s) 本系统主要包括以下三个部分：数据采集模块、MC9S12XS128 最大传输速率 20Kb／s lO~／s 微控制器模块、无线传输模块 系统总体设计结构如图1所示。 接收