摘要：文中介绍了挪威某公司最新推出的单片无线收发一体专用芯片的结构和工作特点,以及在此基础上设计的针对电池电压采集的无线数据传输模块。该模块主要由电池电压采集电路、无线通信接口等组成。根据实际工作要求编写相应的通信协议,可以应用在不同的领域中。

第1页:单体电池采用无线芯片监测的采集模块设计及其实现 第2页:单体电池采用无线芯片监测的采集模块设计及其实现

　　无线专用芯片的RF协议相关的高速信号处理部分已经嵌入在模块内部,它可以通过SPI接口,与单片机配合使用,本机采用单片机用IO口模拟SPI总线协议,速率通过单片机设计,在RX模式中,地址匹配和数据准备就绪信号通知单片机一个有效的地址和数据包已经各自接收完成,单片机可通过SPI通讯读取接收的数据。在TX模式中,无线模块自动产生前导码和CRC校验码,数据准备就绪信号通知单片机数据传输已经完成。由于无线芯片内部整合了相关的算法,从而缩短软件开发时间。使无线通信的软件开发变得简单易用。芯片接收模式如图2所示,芯片发射模式如图3所示。　

图2接收模式

图3发射模式

　　(1)配置编程
　　
　　系统上电后单片机首先配置无线模块。将相关的地址信息及载波频率等参数配置完成,步骤是先将相关寄存器设为配置模式,MCU通过SPI将配置数据移入无线模块中。
　　
　　(2)发射模式
　　
　　当从机检测完毕电池电压后,将数据保留在缓冲器中,从机单片机将节点的地址和有效数据通过SPI总线传输给无线模块,单片机通过设置相关寄存器启动传输,将采集到的电池单体电压数据发送给主机。
　　
　　(3)接收模式
　　
　　主机通过设置选择RX模式。无线模块监测载波信号,当载波监测位置为高,说明收到了目标载波,当接收到有效地址时,地址匹配位置高。当接收到的数据包为有效数据(CRC校验正确)时,数据准备就绪位置高。单片机通过SPI总线读出相应的电池电压数据。可以通过RS485传送给PC机,从而实现电池电压数据的无线传输给PC机的过程。
　　
　　3 结束语
　　
　　随着信息技术和计算机科学的变革和发展,单体电池采用无线通讯技术已经成为一种成熟技术广泛应用在各个领域。单体电池无线传输技术具有成本低、无需通讯电缆、不受应用环境限制、组态灵活、重构性强等优点。
　　
　　经过实际运行,无线单体采集模块运行稳定,抗干扰能力强,能够实现远距离无线单体数据传输。目前已大量应用在科研机构、电力、通信、金融、石油等行业。
　　
　　责任编辑：尕刺