導(dǎo)語：無線射頻通信技術(shù)論文一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

1基于無線射頻通信技術(shù)的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)

無限代的信號(hào)通過點(diǎn)測(cè)產(chǎn)把數(shù)據(jù)傳送出去，從概念上來講，類似于條碼掃描，從結(jié)構(gòu)上來看，無線射頻通信技術(shù)僅包括兩個(gè)基本器件，具有快速掃描、體積小、耐久性強(qiáng)、無屏障閱讀以及數(shù)據(jù)容量大等的優(yōu)點(diǎn)。為利用無線射頻通信技術(shù)的數(shù)據(jù)采取，系統(tǒng)的設(shè)計(jì)需要包括集端和顯示端兩部分，采集端通過相關(guān)傳感器采集數(shù)據(jù)，位于檢測(cè)位置，其中傳感器主要是指溫度傳感器、濕度傳感器以及噪音傳感器和粉塵傳感器等，依照日后的需求，在傳感器方面還可以進(jìn)行增加，傳感器的輸出系統(tǒng)在經(jīng)過MSP430F169處理后通過發(fā)射端輸出信息，在顯示端則是先由nRF905發(fā)射端接受來自發(fā)射端的顯現(xiàn)信號(hào)，再經(jīng)過MSP430F169單片機(jī)的處理處理在顯示器上顯示。

2基于無線射頻通信技術(shù)的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)

無線通信模塊設(shè)計(jì)中采集數(shù)據(jù)的傳輸主要是通過無線射頻通信技術(shù)，在前文提到通信模塊nRF905，具有單個(gè)工作頻段，本系統(tǒng)在設(shè)計(jì)中為設(shè)計(jì)簡單，采用的是433MHz頻段，為使nRF905能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)的高速傳播，在設(shè)計(jì)中采用了VLSIShockBrust技術(shù)，在設(shè)計(jì)中無需采取單片機(jī)處理數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)的處理速率也可以依照需要進(jìn)行設(shè)定。芯片在ShockBrust工作模式下可以自動(dòng)產(chǎn)生導(dǎo)碼和CRC。在本設(shè)計(jì)中nRF905模塊采用SPI接口通信，這樣的設(shè)計(jì)一方面簡化了設(shè)計(jì)同時(shí)也能解決成本。nRF905發(fā)射端功耗小，在發(fā)射功率為-10dBm時(shí)，接受電流和發(fā)射電流僅僅為12.5mA和11mA，非常節(jié)能省電。nRF905整體設(shè)計(jì)降低了成本，同時(shí)也極大地節(jié)省了能源。在微處理器模塊設(shè)計(jì)中，模塊主要是由LCD12864液晶顯示器、DS1302時(shí)鐘和MSP430F149單片機(jī)構(gòu)成，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集顯示和時(shí)間同步。設(shè)計(jì)中采用的是TI公司生產(chǎn)的16位總線的MSP430F169單片機(jī)，此單片機(jī)內(nèi)部置有12位AD轉(zhuǎn)換器，把采集到的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)，此單片機(jī)最突出的優(yōu)點(diǎn)是低功耗，方便長期使用。設(shè)計(jì)系統(tǒng)采用的hiLCD2864液晶顯示器實(shí)現(xiàn)計(jì)時(shí)，具有耗能低性能高的優(yōu)點(diǎn)，可根據(jù)需要實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)整。傳感器模塊為實(shí)現(xiàn)多項(xiàng)氣象數(shù)據(jù)的采集，依照高性能、低能耗以及低成本的原則采用了不同類型傳感器，如DS18B20、BMP085以及DHT21等，依照實(shí)際的需求也可增減相應(yīng)的傳感器。DS18B20具有體積小抗干擾的優(yōu)點(diǎn)，測(cè)量溫度范圍在-55℃~125℃，采取單線接口方式，在硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)中都十分方便。DHT21是測(cè)量濕度變化的傳感器，同樣也是采取單線串行輸出，節(jié)省I0口，適合于自然環(huán)境濕度的測(cè)量。BMP085是一種非常常用的壓力傳感器，內(nèi)部含有AD，單片機(jī)通過IIC總線連接，使用簡單。DSM501A是一個(gè)粉塵測(cè)量傳感器，能夠檢測(cè)1μm以上微塵，在設(shè)計(jì)中并不能反映出PM2.5的值，但是能夠比較清晰的反映出空氣粉塵含量，滿足日常需要。在設(shè)計(jì)中，還采用了噪音強(qiáng)度傳感器，模塊中采用了LM386設(shè)計(jì)的放大電路，輸出的模擬信號(hào)通過單片機(jī)進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換。

3軟件設(shè)計(jì)

本系統(tǒng)軟件程度設(shè)計(jì)主要分為發(fā)送接受程序、數(shù)據(jù)處理顯示程序和各傳感器測(cè)試程序。nRF905發(fā)送接收程序包括發(fā)送和接受兩部分，需要先設(shè)置RF配置寄存器，需要注意兩部分的配置寄存器必須統(tǒng)一，如設(shè)置頻段、地址庫研讀、輸出功率以及CRC模式等都需要相同，系統(tǒng)有效數(shù)據(jù)長度取10字節(jié)，發(fā)送程序?yàn)殚_始→寄存器初始化→寫發(fā)送數(shù)據(jù)→TRX-CETX-EEN置高→發(fā)送完成→TRX-CE置低→結(jié)束，接收程序?yàn)殚_始→寄存器初始化→TRX-CETX-EEN置高→數(shù)據(jù)準(zhǔn)備就緒DR為高→TRX-CE置低→MCU讀數(shù)據(jù)→DR、AM置低→結(jié)束。本設(shè)計(jì)系統(tǒng)采用了多種傳感器，在傳感器信息采集中，單片機(jī)對(duì)傳感器進(jìn)行掃描控制，把所有數(shù)字信號(hào)依照順序存取起來，在依照各傳感器的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的真實(shí)測(cè)量數(shù)據(jù)，具體過程為采集個(gè)傳感器原始信號(hào)→模擬信號(hào)AD轉(zhuǎn)化→多組數(shù)字信號(hào)統(tǒng)一編碼→nRF905發(fā)送→nRF905接受→編碼信號(hào)轉(zhuǎn)化為實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)→實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)液晶顯示。

4測(cè)試結(jié)果

通過測(cè)試，本設(shè)計(jì)系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)200m范圍內(nèi)的無線采集通信，能夠非常精確的測(cè)量溫度、濕度、粉塵、大氣壓等的數(shù)據(jù)變化，系統(tǒng)具有低能耗、壽命長、使用便利的優(yōu)點(diǎn)。本設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)具有性能高、成本低以及耗能低的優(yōu)點(diǎn)，結(jié)構(gòu)簡單，能夠非常方便的檢測(cè)自身周圍氣象變化，在實(shí)際用具有很大的應(yīng)用價(jià)值。

作者：程李司維羅林勇單位：貴州省氣象服務(wù)中心貴州省黔南州氣象局