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。 |
1.2 通信接口模块
标准通信接口模块主要由两部分组成:RS485接口模块和无线通信接口模块。RS485接口模块采用485通讯芯片将单片机的TTL电平转换为RS485电平。PC机通过RS485转换器读取相应的电池电压数据;无线通信接口模块采用通过单片机的I/O接口模拟SPI总线模式,可以实现与无线芯片之间的双向数据通信。实现对无线芯片的控制从而达到采集的数据可以无线数传到其他模块中,实现电池电压的无线传送。
1.3 电压采集模块
通过单片机自带的10位AD转换功能,实现对电池电压的采集,电池电压通过运算放大电路接入到AD口,单片机通过运算得出电池电压的数字量,并存储。
2 软件设计
2.1 RS485接口通信软件设计
RS485采用平衡发送和差分接收方式实现通信:发送端将串行口的TTL电平信号转换成差分信号A、B两路输出,经过线缆传输之后在接收端将差分信号还原成TTL电平信号。由于传输线通常使用双绞线,又是差分传输,所以有极强的抗共模干扰的能力,总线收发器灵敏度很高,可以检测到低至200mV电压。故传输信号在千米之外都可以收到。
为了适合PC机与单片机之间、单片机与单片机之间的远距离数据传送,特别设计为RS485接口的数据通讯方式,在本机中主机和从机发送数据与接收数据均采用中断方式,主机通过主动发送获取电池电压数据查询命令,从机中断实时查询接收寄存器的数据长度,判断是否有新的数据,进而判断是否是数据查询命令,判断正确后,从机将数据送入到发送寄存器,将电池电压数据发送给主机。
2.2 无线通信软件设计
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。