无线传输设备

2024-05-09

无线传输设备(共12篇)

无线传输设备 篇1

随着计算机技术和现代通讯技术的发展, 计算机已经被作为工具得到广泛的应用, 在进行数据的传输时, 为了避免传统的有限网络在传输过程中线路铺设复杂、供电耗能大、升级改造困难等弱点, 无线传输技术被无线传感网络广泛采用, 无线传感网络是由计算机、通信、传感器技术三者相融合的产物, 它融合了无线通信技术、基于微电子的传感器技术、分布式信息处理技术, 是二十一世纪最重要的技术之一。随着经济的发展。对于无线传感技术的要求越来越高, 对于无线传感网络中的无线系统的传输有效性及安全稳定性要求越来越高, 因此对于无线传感网络中的无线传输系统的研究是十分有必要的。

1 无线传感网络中的无线传输系统的研究现状

无线传感网络已经被广泛的应用于军事领域与国防领域以及其他一些相关领域, 传感器网络是指集定位、监视、情报、计算机、通信、控制、指挥为一体作为一个战斗指挥系统的一个组成部分, 传感器技术的应用可以大大降低战争的伤亡率。在农业领域, 无线传感网络的应用可以代替人类去到一些危险的地方进行数据的采集和收集;同样在很多大型仓库、建筑物、大型工业园区都有用到无线传感器网络。无线传感器网络是由很多传感器节点连接在一起组成, 对这些节点实施自动的数据采集和监控, 并通过无线传输系统将相关数据传输到受人类控制的计算机上。我国对于无线传感网络的研究虽然相对于发达国家起步较晚, 单也取得了一些科技成果。通过各种无线通信技术的研究, 增大了无线传输的距离, 也使得无线传输的稳定性越来越高。

2 无线传感网络中的无线传输系统的总体设计

无线传感网络中的无线传输系统主要是要设计一个应用了无线通信技术, 从而实现数据高速回读并且能够将数据通过无线传输系统传输出去的远程无线通信系统。该系统可以分为上位机、从控与主控系统三大部分。各个测试传感器节点负责测量数据, 从控系统将传感器节点测量的数据从Flash存储中读取出来, 然后通过无线传输系统传输给主控系统, 用户可以实现在远程的计算机上对测量数据进行读取、检测、查询等操作。

在无线通信系统中, 从控系统的主要组成部分有:数据回读电路、内部时间同步电路、系统控制模块、无线收发模块几部分。上位机信号是以无线电广播信号的形式对主控机进行触发, 系统随即进入工作准备就绪状态。主控系统在接收到触发信号后, 向从控系统发送时间同步指令和控制指令, 保证所有的从控系统从Flash存储中读取数据的时间是同步的, 数据读取结束后, 为了避免码间串扰和无线信道堵塞, 从控系统按照通信协议中节点的编号次序依次向主控系统周期性的发送数据包。

无线传感网络中的无线传输系统的设计主要可以分为三大模块:上位机, 由计算机与无线传输电台组成;主控站, 串口与计算机及数字传输电台连接组成;从控站, 由多个从控节点组成。

3 无线传感网络中的无线传输系统的硬件设计

在无线传感网络的无线传输系统的设计时, 大多对无线通信系统中的功耗、传输距离、无线传输速率、数据回读速率有要求, 这就需要在进行无线传感网络中的而无线传输系统的硬件设计时, 要选择各项指标都能达到相应要求的器件。

微控制器选用MSP430f169, 这是一种低功耗的16位微控制器, 它的编程方法相对简单, 可以快速的处理数据, 对于系统对数据的处理效率有了很大的提高, MSP430f169有着丰富的I/O接口电路, 能够接看门狗电路、硬件乘法器、AD转换器、时钟系统等外围模块, 通过数据总线和地址总线与它们相连。

无线通信系统中通常采用n RF24L01无线收发芯片, 它里面包括解调器、调制器、晶体振荡器、功率放大器、增强型模式控制器、功率发生器等器件。主控系统主要由计算机、RS232电路、数字传输电台、n RF24L01、MSP430f169组成。从控系统主要是通过USB接口从外部存储设备中将数据读回到MCU, MCU将数据通过SPI串行接口写入到无线收发模块n RF24L01, n RF24L01再将数据发送到主控站。

4 无线传感网络中的无线传输系统的软件设计

上位机, 在计算机里编译程序, 从而实现对从控系统和主控系统的控制触发, 并且具有接受数据、存储数据、分析数据的功能。从控系统主要作用是作为探测节点对数据进行高速回读, 然后再通过无线传输系统将数据发送给主机。主控系统接收到数据, 向从控系统发送控制指令。

在对无线传输系统的软件进行设计时, 首先数据的传输需要遵循各种不同的传输协议, 通过不同的协议内容选择不同的传输方式。软件设计的内容主要包括:上位机的软件设计、中继控制程序的设计、探测节点收发程序的设计、时间统一同步软件设计, 在此不再一一做以介绍。

5 结束语

随着时代的发展, 人们对于数据传输的要求, 已经从复杂的有线传输变为无线传输, 传感器技术的应用, 无线传感网络的组建, 在各行各业的生产实际中都得到了广泛的应用, 并且起到了简化劳动过程、节省劳动力、增加安全可靠性、大大节省工作效率的作用, 由此可见, 对于无线传感网络的研究是有必要的, 而无线传感网络的数据传输的有效性和稳定性则离不开无线传输系统的研究。

摘要:无线传感网络是一种新型的数据信息获取与处理技术, 无线传感网络的组建, 综合了分布式信息处理技术、微电子传感器技术以及无线通信技术, 在很多工业控制中被广泛使用, 无线传感网络中在对数据进行传输时主要采用的技术有蓝牙、GPRS、WIFI等技术, 但是这些技术在进行数据传输时往往又存在传输距离近、传输速率低、传输安全性能不高的问题。随之无线传输系统应运而生, 本文就将探讨无线传感网络中的无线传输系统。

关键词:无线传感网络,无线传输系统,计算机技术

参考文献

[1]王焱, 马朋飞, 单欣欣.遗传算法在电力传输温度监测系统中的应用[J].计算机应用研究, 2011 (6) .

[2]卢建申, 胡军国.基于GPRS无线传感网的大气C02浓度采集系统研究与设计[J].成都信息工程学院学报, 2011 (6) .

[3]王瑞花, 罗丹羽, 闫艳梅.机动车尾气在线采集和无线传输系统研制[J].仪表技术与传感器, 2008 (10) .

[4]魏连花, 赖松林, 程树英, 陆培民.一种静态图像的采集传输系统[J].电子技术, 2013 (1) .

[5]刘继旺, 胡艳军, 许耀华, 夏韫韬.一种基于无线传感网的图像传输系统[J].通信技术, 2010 (5) .

无线传输设备 篇2

甲方:

地址:电话:乙方:中国移动通信集团广东有限公司江门分公司

地址:江门市发展大道238号全球通大厦电话:

鉴于

1、乙方为改善移动通信网络服务需要,使甲方所在地区域的无线通信得到最大的满足,需要在甲方的配合下安装无线无线通信设备。

2、甲方同意按照本协议的条款和条件向乙方提供有关的配合和帮助。

双方经友好协商,达成协议如下:

第一条

1.1 甲方同意在其所有或合法占有的位于的物业范围内

向乙方提供场地和安装配件及帮助,乙方同意依照本协议的条款和条件提供无线通信所需的主要设备。

1.2 甲方同意长期无偿提供场所供乙方在其场所内设置无线通信设备。

1.3甲方同意乙方在其场所内(例如电梯等)张贴简单的提示标志。

第二条

2.1甲方在此向乙方承诺和保证如下:

2.11甲方保证本协议的无线通信设备为乙方合法拥有,未经乙方同意,甲方不得随意拆除、挪用、毁坏或为第三方所干扰。

2.12乙方无线通信设备的安装位置必须经甲方同意,施工时不能损坏甲方建筑主体结构和装修。乙方在安装设备过程中对甲方设备及线路造成损害的,乙方应予以修复。

2.13在协议规定期内,如甲方场地所有权转给第三方,应提前一个月告知乙方,该第三方自然成为本协议的甲方,享用原甲方一切权利和义务。如由于权属的转让导致乙方不能继续使用该场地,甲方应该协助解决。

2.2 乙方在此向甲方承诺和保证如下:

2.21乙方保证本协议的无线通信设备工作正常,以有效地改善甲方物业特定范 1 使用范围和用途 双方的承诺和保证

围内数据通信信号覆盖效果。

2.22乙方为甲方提供的产品、服务及在甲方范围内进行的生产、服务活动须符合甲方在环保及职业健康安全的管理规定,避免对环境及职业健康安全造成影响。

第三条

通信设备的装修改造、维修、保养责任

3.1甲方同意乙方在其物业范围内安装无线通信设备。乙方承诺,不改变房屋的结构,不得危害楼宇的安全。否则,乙方有义务承担由此产生的法律责任。3.2 本无线通信设备的改造、维修、保管、保养责任由乙方负责。

第四条

4.1任何一方不履行或不完全履行本协议下的任一条款应视为违约,违约方应在收到守约方发出的具体说明违约情况的通知后二十日内纠正该违约行为。如二十日内违约方没有纠正,则守约方有权选择终止本协议,并且追究违约方的违约责任,赔损任何限于守约方因此而造成的直接损失。

第五条

5.1与意外损害有关的赔偿保障:

(1)对于本无线通信设备的相关财产,受到人为损坏或灭失,甲方应积极协助

乙方进行调查。

(2)对于本无线通信设备的相关财产,因受到自然灾害而造成的损坏或灭失,甲、乙双方都不用负责任。

第六条

6.1凡因执行本协议所发生的一切争议,双方应通过友好协商的办法协商解决,协商不能解决的,任何一方有权向乙方住所地有管辖权的人民法院提起诉讼。

第七条

7.1协议生效本协议由签订之日起生效。

7.2可分割性本协议具有可分性,即若本协议任何条款被确定为违法或不能

违约责任

赔偿保障

争议解决办法

协议的生效及其它

执行,不应影响本协议其它条款的效力和执行。

7.3本协议一式四份正本,甲方持一份正本,乙方持三份, 四份正本均具有同等

法律效力。

7.4 乙方如因通信网络调整或其他任何原因,不再需要在甲方的物业范围内设置

无线通信设备,乙方随时通知甲方终止本协议。

7.5在乙方安装本协议的设备时和在这些设备运行时,如因为乙方设备引起的一

切安全责任,由乙方承担。

甲方:

代表:职务:

乙方:中国移动通信集团广东 限公司江门分公司 代表: 职务:双方签订日期:年月日在江门市签订

移动通信室内放大器用电协议书

甲方:

乙方:中国移动通信集团广东有限公司江门分公司(以下简称江门移动公司)

经甲、乙双方友好协商,共同就江门移动公司位于江门市“”的用电问题有关事宜达成如下协议,双方共同遵守:

一、甲方提供原有的V电源给乙方,乙方自行负责电表的安装,甲方提供电源点,管线、电力安装和维护由乙方负责。

二、按元/度收取的电价和乙方安装的电表实际使用电量收取电费,如遇供电局电费调整则随之调整。

三、电表初始读数为:度

四、电费结算: 电费以季度结算。当季度的用电量由甲、乙双方在每季最后一日前共同确认,并签订用电分摊表电费,在次季度15日前支付。甲方负责提供电费支付的收据凭证和提供缴付供电局的电费发票复印件。

五、电费支付的方式:银行转帐。甲方的开户名称、帐号及开户行: 开户名称:开户行:开户帐号:

六、本协议一式肆份,甲方执两份,乙方执两份,具有同等法律效力。

七、本协议自合同双方签字盖章之日起生效。

甲方:乙方:中国移动通信集团广东有限公司江门分

公司

负责人:负责人:

联系人:联系人: 林艳芬 联系电话:联系电话:***

联系地址:联系地址:江门市发展大道全球通大厦

极速双频无线传输 篇3

华硕RT-AC68U采用整体黑色设计辅以菱型格纹外壳和蓝色指示灯,外观低调奢华。配置方面搭载了主频1.6GHz的博通BCM4708双核处理器,并配备了128MB高速闪存和256MB DDR3内存,令数据的处理、传输能力有较大提升。

RT-AC68U搭载3根可拆卸的5dBi外置天线,借助博通TurboQAM编码调制技术将IEEE 802.11ac标准的部分特性搬到了IEEE 802.11n上,让2.4GHz下的IEEE 802.11n网络改用IEEE 802.11ac的256-QAM调制模式,单流速率也从IEEE 802.11n标准的150Mb/s提升至IEEE 802.11ac标准的200Mb/s。正是这一技术将仅采用3×3 MIMO设计的RT-AC68U的2.4GHz网络理论最高速率提升到了600Mb/s。

华硕RT-AC68U采用了独家的仪表式界面,中间的“网络地图”让用户在第一时间了解网络及终端连接情况;用户在“网络地图”右侧即可选择2.4GHz或5GHz频段的相关设置。

RT-AC68U支持通过访客网络打造独立和安全的Wi-Fi网络,在2.4GHz和5GHz两个频段各支持3个访客网络,分别为不同访客提供互联网服务,但限制访客访问用户的内部网络。除此之外,在USB应用中提供了AiDisk、Servers Center、网络打印机服务器、3G/4G、Time Machine和Download Master等功能。

经过实际测试,华硕RT-AC68U在5GHz频段的平均传输速度达到780Mb/s,2.4GHz频段的传输速度也在TurboQAM的帮助下达到了580Mb/s,这样的表现完全可以让我们摆脱网线的困扰,放心地去使用高速的无线网络。

卓越的性能表现、丰富的人性化功能和简易的设置,让其成为追求极速玩家的首选产品。

设置简单、功能强大、信号覆盖范围广。

价格较贵。

无线电力传输关键技术 篇4

关键词:无线电力,频率,中继,功率,认证

1 频率调整

1.1 根据元器件参数调整谐振频率

谐振电路[1,3]中, 当发射线圈的电感偏移时, 谐振电路的固有频率将发生偏移, 传输功率和效率会下降很多, 因此需要使发射装置的谐振频率能够跟随其元器件固有频率而变化, 即在发射装置的发射线圈和驱动电路之间设置反馈环节, 通过测量发射线圈回路的电流和电压, 确定二者之间的相位差, 如果匹配合适则发射电路已经达到谐振, 此时电路呈阻性, 如果偏离谐振则电路呈容抗性, 并据此通过PI控制器对驱动电路进行控制, 使得驱动电路改变输入到发射线圈中电能的频率。

1.2 接收装置跟踪发射装置谐振频率

只有接收装置的谐振频率与发射装置的谐振频率相同时, 即二者共振, 电能的传输效率最高;此外, 当接收装置能够跟踪发射装置的谐振频率时, 接收装置能够和任一发射装置进行电能传输, 即一对多, 增加了接收装置的适应性。

因此, 使得接收装置的谐振频率能够跟随发射装置的谐振频率是极其必要的, 即在接收回路中增加由选择开关、固定电容、固定电感组成的分段粗调节补偿电路和由可连续调节电容、可连续调节电感组成的细调节补偿电路, 并在接收回路和补偿电路之间设置反馈环节和控制电路, 将从接收回路测量得到的电气量反馈给控制电路, 控制电路判断该电气量是否达到其最大值, 进而根据判断结果对补偿电路进行切换, 实现接收装置对发射装置谐振频率的跟随。

1.3 发射装置谐振频率的调整

如果在供电范围内存在与发射装置谐振频率相同的寄生负载, 则在发射装置为期望的接收装置传输电力的同时, 该寄生负载同时也会从发送装置吸取电能;如果发射装置的谐振频率一直保持不变则寄生负载的温度将会跟随吸收电能的增加而上升, 导致其发生不必要的过热损坏。

因此, 应当在发射装置回路中增设由选择开关、固定电容、固定电感组成的分段调节补偿电路, 并设置温度感测单元或计时计数装置, 当温度感测单元检测到的温度高于预设温度, 或当计时计数单元计算得到的时间或数值大于预设时间或数值, 控制选择开关动作以接通不同的调节补偿电路, 改变发射装置的谐振频率使其中断对某个固定频率寄生负载的供电。

2 无线电力的中继转发

无线电力传输是有距离和方向限制的, 即将接收装置放置在某一距离以外或偏离某一方向时, 其将无法得到电力供应。因此需要在发射装置和接收装置之间建立中继。

中继具有接收部用于接收发射装置发送的电力, 具有发射部用于输出其接收的电力以为接收装置提供电力, 接收部的结构可以与接收装置一样, 如具有跟随发送装置谐振频率的部分, 发送部的结构可以与发射装置一样, 如具有改变发送部谐振频率的部分, 即中继可以以某一频率接收电力并以另一频率发射电力, 扩宽了无线电力传输的路径范围, 增加了接收装置的种类和数量。

是否开启中继, 开启哪一个或几个中继, 可以通过将接收装置的位置信息反馈给中继控制部来实现, 中继控制部根据接收装置的位置信息选择中继中的一个或几个来逐级接收发射装置发出的电力并转发给接收装置, 当接收装置与发射装置之间的距离较小时所有的中继都将处于休止状态, 最大可能地减少传输过程中损耗的电力。

3 传输功率控制

有线电力传输中, 负载通过适配器与交流干网连接, 以保证负载能够得到需要质量的电力供应, 同样, 无线电力传输中的接收装置也各自具有符合其自身要求的电力供应条件, 因此根据接收装置自身对供应电力的需求调整供应至其的电力是十分必要的。

可在每个接收装置中增设符合自身负载需求的适配装置, 但这无疑增加了成本;也可以建立发射装置和接收装置之间的通信通道, 如电力载波或无线, 接收装置通过通信通道将自身的电力需求情况传输给发射装置, 发射装置的通信部分接收该通信信号并根据其调整发射装置的输出电压。

当存在多个接收装置且其电力需求优先级不尽相同时, 每个接收装置可通过通信通道将自身的电力需求情况以及紧急程度传输给发射装置, 发射装置的通信部分接收这些信号并按照电力需求紧急程度为每个接收装置分配不同的电力, 将大部分电力首先供给电力需求优先级最高的接收装置, 根据接收装置实时电力需求情况分配电力供应。

4 接收装置认证

由于发射装置传输的电力在整个无线电力传输范围内都能被接受到, 因此如何避免没有被指定的接收装置无偿地从发射装置吸取电力, 避免发射装置过载过热等现象, 是需要注意的重要问题。

可加设接收装置认证体系, 只有经过发射装置认证的指定的接收装置才能够从发射装置汲取电力。认证方法有固定口令和动态口令, 发射装置可以选择定次或定时向接收装置询问口令。

发射装置可以定时改变自身的谐振频率, 并将改变顺序与周期通过加密通道发送给指定的接收装置, 即使有不被指定的接收装置偶尔通过了认证程序, 但当发射装置的谐振频率改变时没有被指定的接收装置接收到的电力将变得极小。

如果将发射装置自身谐振频率改变的周期设置的小于接收装置跟踪到正确的发射装置谐振频率所消耗的时间, 即使没有被指定的接收装置具有频率跟踪功能, 其也无法获得满足自身需求的电力供应, 从而保障了无线电力传输的安全性。

5 结语

我国无线电力传输工业正处于蓬勃发展阶段。本文根据笔者多年从事无线电力传输工作的相关经验, 提出了在应用无线电力传输时首先需要考虑的关键技术, 促进该项技术的产业化进程。

参考文献

[1]Joshua Le-Wei Li.Wireless Power Transmission:State-of-the-Arts in Technologies and Potential Applications[C].Proceedings of the Asia-Pacific Microwave Conference, 2011.

[2]曾翔.无线电力传输技术研究[J].硅谷, 2010.

无线传输设备 篇5

链接:blog.csdn.net/erway/archive//02/11/2088519.aspx

正文:

也许有不少朋友遇到过下面这两种情况:

你和同事一起出差,同住一间房,但是宾馆的房间里只有一条网线,只能允许一台电脑上网,又没有无线网络设备・・・・・・这时该怎么办呢?

家里有一条ADSL宽带(当然不仅限于ADSL,其他接入方式也可),没有无线路由器,但是却有两台以上的电脑要同时上网,该怎么办呢?

在Vista出现以前,如果遇到这种情况,也许就只能让一台电脑上网,但是Vista出现以后,即使没有无线网络设备,也能让两台或多台电脑同时上网,在介绍如何解决上述问题之前,我们先来总结一下上述两种情况中的网络环境,以有助于该方法是否真的适合你。

没有无线路由器等无线上网设备

有一台电脑可以上网

所有电脑都有无线网卡,而且主机还必须具备有线网卡

主机应该安装WindowsVista操作系统,其他电脑最好也安装Vista,如果是其他操作系统,也可以按下面的方法进行相应的操作。

基本的原理是这样的,先让一台电脑(称该电脑为主机)连接到Internet,并共享该Internet连接,然后再在该电脑上建立一个临时无线网络,其他电脑通过访问该临时无线网络就可以连接到Internet,具体操作步骤如下所示。

1.建立临时无线网络

依次打开控制面板→网络和共享中心→设置连接或网络,打开的对话框如图1所示。

在图4中选择连接选项――“设置无线临时(计算机到计算机)网络”,然后接连点击两次“下一步”,弹出的对话框如图2所示。

在图5的基础上继续点击“下一步”,即可完成该临时无线网络的设置。

2. 将其中一台电脑连接到Internet

无论使用的是何种形式的网络服务(ADSL等),首先让主机连接到Internet,并确认网络正常连接。

3.共享该Internet连接

主机连接到Internet后,依次打开控制面板→网络和共享中心,弹出的对话框如图3所示。

在左侧的“任务”列表中选择“管理网络连接”,弹出的对话框如图4所示。

在图4中找到该电脑上宽带连接,即有线网络连接,我在试验时用的有线网络连接名称是“宽带连接2”,

右键打开该连接的属性,打开“共享”标签页,如图5所示。

如图5所示,勾选第1项和第3项,主机的Internet连接已经共享,可以被其他电脑访问。注意,如果是第一次设置共享,该设置在下一次连接时才会生效。也就是说,如果想该连接立即生效,必须先将该网络断开,然后再重新连接。

在设置时需要注意,如果两台电脑都运行了WindowsVista,那么网络名称可以使用中文字符,但如果有电脑运行其他操作系统,为了能正确显示名称,建议名称中只使用英文字母和数字。

此外,在选择安全类型时也需要注意,可选的安全类型取决于无线网卡支持的无线标准,不能因为主机的网卡支持更高的标准而直接使用更高的安全类型,因为还需要保证其他电脑能够通过无线网络与该主机连接。因此,在选择无线标准时,只能选择所有电脑全部支持的标准。如果你对无线网卡支持的无线标准不太清楚,该如何设置呢?不知道其实也不要紧,我们可以启用“无身份验证(开放式)”安全类型,如图5中所示。

如果选中“保存这个网络”选项,这个网络会被Windows保存下来,这种情况适合需要多次访问的时候。但如果只使用这一次,也可以不保存这个网络。

4.让其他电脑连接到该“临时无线网络”

到现在为止,主机的设置已经全部就绪,此时只要其他电脑搜索到该“临时无线网络”,然后连接到主机即可。依次点击控制面板→网络和共享中心→连接到网络,在弹出的对话框中即可看到该“临时无线网络”,如图6所示。如果没有看到,请确认主机上的“临时无线网络”是否已经连接,如果没有连接,必须先连接。

其他电脑与主机连接好后,所有电脑都可以连接到Internet了!

上面这种方法使用的是Vista中的P2P技术,也许很少有人关注,但是这却是一种很实用的技术。无线临时网络是WiFi无线网络的一种工作模式。WiFi无线网络有两种模式:自由直连(Ad Hoc)和基站访问(Base Station)。通常我们在公司或者家里连接无线网络大部分都属于基站访问模式,这要求必须有一台网络设备能够提供无线接入服务,例如无线路由器、无线交换机等。但是在自由直连模式下就简单得多,完全不需要任何无线网络设备,所有兼容WiFi无线网络的客户端设备之间都可以创建一个无线网络,并利用这个网络完成基站访问网络可以实现的所有功能。

如果这不是一次性连接,也就是说需要在某一段时间内都用这种方式上网,那么除了在图2中“保存这个网络”外,每次断开网络重新连接时,都需要按顺序执行如下操作:

(1)确保所有电脑的无线网络都已经启用;

(2) 确保主机已经正常连接到Internet;

(3)确保主机上的“临时无线网络”已经正常连接(每次都需要重新连接);

(4) 确保其他机器连接到“临时无线网络”(每次都需要重新连接)。

梦想科技之无线电力传输 篇6

特斯拉线圈发明,无线电力传输问世

1891年,科学家尼古拉·特斯拉(Nikola Tesla)发明了一种感应线圈,它可以产生非常高的交流电压。特斯拉就用它实现了电力的无线传输。

特斯拉线圈的原理很简单,它的核心就是两个变压器。经过特斯拉的特殊设计,它可以生产上亿伏的电压。而上亿伏的电压,已是自然界雷电的电压水平。

有人说,美国著名科学家富兰克林(Benjamin Franklin)“把雷电从天上抓到人间”,其实用这个说法来形容特斯拉似乎更合适。富兰克林只是用风筝收集到一部分静电,而特斯拉曾制造出超过1亿伏的电压,非常接近自然界的雷电水平。现在我们做雷电实验的装置,核心就是一个特斯拉线圈。

闪电实验后,特斯拉又逐步认识到他的线圈其实也是一个能量传输装置:初级线圈与次级线圈是可以分开一定距离的。经过反复试验,1899年特斯拉在他的实验室利用磁感应原理,无线点亮了18米外的电灯泡。

电与磁的交响曲,无线电力传输的本质与途径

无线电力传输,实质上就是能量的传输。电力的本质是电子的移动,无线电力传输能不能直接传输电子呢?这在目前的技术条件下是不大可行的。因为电子天生爱自由,离开导线后,它的运行轨迹就很难控制。并且,相对来说电子的体积和质量都太大,向目标无线发射时,发射源的电压要极高才行——雷电转移的就是电子,这个过程很暴烈。

现在,能利用的无线电力传输技术,核心原理是电磁感应。电磁场没有体积与质量,与空气等很多物质几乎没有任何相互作用,却具有一定的能量,可以不依靠导线而以光速传播——貌似很有前途。

但电磁场也有一个问题,恰恰是因为它没有质量,也不带电荷,它的能量很小,即传输功率很低。况且,虽然初级线圈与次级线圈是可以分开的,但电磁场的感应强度会随距离的增大而急剧减小——目前市场上的手机无线充电器,主要原理就是电磁感应,功率都不大,且要求距离非常近才行。

电磁感应还有一个神奇的兄弟——电磁波,低频变化的电磁场平淡无奇,但当这种变化达到一定程度时,电磁波就会犹如一股神秘的力量出现。太阳是一个巨大的磁体,但其磁场的主要影响也仅限于表面几千米以内,而其辐射的光(也是电磁波)则可以将其能量带到亿万千米以外。月球距太阳约1.5亿千米,但其白天的表面温度高达120℃以上,就是因为太阳光的照射。可见,用电磁波无线传输能量是完全可行的。

特斯拉壮志未酬,伟大梦想重启风帆

无线电力传输技术与一个伟大的梦想相连。特斯拉在无线点亮灯泡的次年(1900年),还产生了一个更大胆的设想:建造一个发射机作为“电源”,以地球高空的电离层作为“放电线圈”,再在其他位置建造一个“电力接收机”,就能实现电力的全球无线传输,极富想象力!

为验证这个设想,他建造了“沃登克里佛塔”,雄心勃勃地要进行“从美国到巴黎的无线电力传输”实验,这个实验的核心原理还是电磁感应。当时经典电磁理论刚诞生不久,而且验证电磁波存在的时间也不长。这个设想远远超出了那个时代人们的认识水平和技术条件,投资人逐渐失去耐心,终止了资助。

据说,有人在理论上证明特斯拉的设想不是没有可行性。但这个想法实在太冒险,若一招不慎,破坏了电离层,可能会给地球上的生物带来灭顶之灾。不过,未尝没有替代方案。2012年,美国国家航天局开始资助一个名为“大型相控阵太阳能发电站卫星(SPS-ALPHA)”的研究项目。它可以把在太空中产生的电力,利用电磁波无线传输到地球上使用,也可以无线供给其他航天器。太空中阳光的能量密度是地球表面上的8~10倍,并且不受黑夜和阴雨天的影响,是一种储量巨大且清洁的能量来源。预计,SPS-ALPHA计划最早于2025年升空,可以解决人类目前约1/3的能量需求,让我们拭目以待这一梦想科技的实现。

无线传输设备 篇7

一、系统设计

无线传感网络中的无线传输系统主要就是将采集后的信息进行处理, 并提供一种较为便利、可靠的方法。系统将采集后的信息进行回读后, 就会以最快的速度发送, 一旦系统接收到这一信息, 就会进行分析或者是其他处理。

1.1系统设计要求

无线传感网络中的无线传输系统主要就是设计一个能够实现无线通信并传输数据的系统。该系统主要分为主控、从控、上位机三部分, 从控与各个传感器配合, 将采集后的数据存储并读出, 通过无线方式将其传输给主控, 以便用户能够在网络上查询, 实现相应的监测功能。在系统设计过程中的主要需求包括这样几点:第一点, 从机有几十个节点组成, 并且, 节点上的接口还可以对数据进行回读, 数据经过相对简单的处理后, 就会通过无线的形式进行发送;第二点, 主控主要由计算机和无线通信系统组成。当无线系统将数据接收到后, 就会通过串行接口将其和计算机连接, 供用户进行查询。

1.2系统指标

1、功能指标。无线传输的特点是能够长时间在相对特定的环境中进行通信, 同时, 为了能够确保系统的可靠性, 主控机还应该对从控机的各个参数进行检测。该系统中, 由于每一个不同程度的节点传输数据后, 下一节点才开始传输, 这就需要时间具有一定的同步性, 这是无线通信系统的最基本的需求。

2、技术指标。为了提高系统精度, 大多数情况下都会获取较长时间的信号。因此, 由于采集的数据大, 容量也就相对扩大, 为了能够确保后期的较高速率, 就必须保证回读速率。所以, 必须在过程中针对数据的回读速率进行重点研究。同时, 由于大部分监测都是在环境比较恶劣的情况下, 为了能够确保整个系统能够安全运行, 还应该将主控机和从控机之间的距离进行限制, 一般情况下, 它们之间的距离应保持在300mm左右。

二、系统设计方案

无线通信系统工作过程中, 所谓的从控机有控制模块、回读电路等组成, 上位机通过广播信号触发主控机, 当系统进入工作状态后, 主控机收到信号后, 就会发布各种指令, 保证从控机能够读取到数据。并且, 当将数据读取完后, 为了能够有效避免信号的堵塞, 还应该有规律性的将数据包进行发送。

2.1主控机设计

根据无线通信的指标需求, 主控机有计算机、系统电路等各个较为基本的部分组成。主控机相当于整个系统的中枢系统, 是信息的最后获得者。主站对各个从控机进行管理, 针对每一台从控机进行工作状态的控制, 并起到任务的调度作用。当数据读完后, 各个从控站就会将其传输给主站计算机供用户查询和处理。当然, 主控站还应该将数据进行打包, 借助电台传给上位机。主控机系统结构如图一所示。

2.2从控机设计

从控机主要由控制模块、收发模块等组成, 从控机是整个系统的工作站, 所有数据都会通过USB接口进行数据读取, 并从控制器发送。因此, 该无线系统的精确性与否, 从控机起到决定性的作用。该系统结构如图二所示。

2.3上位机设计

上位机主要由计算机、电台、串口组成。上位机在整个系统主要就是触发开发、打包数据并发送。计算机在过程中的作用是, 通过某种特定程度, 构建一个较为简单的软件, 通过软件中所存在的各个指令, 对该主控机进行一定的控制。无线传输过程中的数据最终都会存储在计算机中, 可以适当的通过串口对该数据进行监控, 也可以将数据进行保存、处理。计算机和电台通过串口进行连接, 电台接受到这一指令后发送到主控机, 进而达到控制作用。上位机系统结构如图三所示。

三、结语

综上所述, 通过上述所讲相关内容可以得知:就目前而言, 伴随着经济的发展, 各种先进技术不断兴起, 并取得显著成效。无线传感网络技术虽然存在问题, 但只要采取有针对性的措施进行解决, 不但会促进该技术的进一步发展, 还会创造出更多的先进技术。通过对无线传输系统设计方案进行的简要研究还可以发现:该系统方案的设计需要借助更多先进技术来实现。当然, 这就需要在以后的工作过程中不断对先进技术进行创新, 以便在促进无线传感网络健康发展的过程中, 更好地推动信息化时代的发展。

参考文献

[1]张婷.无线传感网络中的无线传输系统研究[J].电子技术与软件工程, 2013 (24)

[2]邹国良, 李民良, 尹银平, 邸聪娜.基于无线传感网络的海洋倾废区监控系统研究[J].微计算机信息, 2010 (19)

[3]周黎明.短距离无线数据传输系统研究[J].工业控制计算机, 2013 (05)

汽车无线传输道路测速系统 篇8

一、概述

目前, 汽车性能检测主要是在大型检测线上进行, 安装复杂, 无法进行实际路况试验。现有汽车道路试验系统存在着对试验场地要求较高、车辆试验距离受限、测试信息断电丢失等问题。

针对这几方面的问题, 设计开发了一套汽车无线传输道路测速系统。该系统降低了汽车道路试验对测试距离的要求, 可对汽车行驶时间和速度进行精确测试。该系统为汽车检测提供了一种新的测试手段。

二、总体结构

该系统主要由中央控制系统、信号处理子系统和信号传输子系统三部分组成。系统结构如图1所示。

三、系统结构设计

1、中控系统结构

中控系统包括单片机模块、铁电存储模块、控制键盘、数据传输模块和直流电源。中控系统采用单片机作为控制核心, 采用12V直流电源供电, 通过控制键盘获取指令。铁电存储模块可实现系统的断电存储功能。中控系统可通过数据传输模块的RS232接口与PC机通讯。

2. 信号传输子系统

(1) 无线发射模块编码电路

本系统采用四个无线发射模块, 对被测车辆进行分段测试, 且信号不能互相干扰。因此, 采用PT2262设计编码电路。为四个无线发射模块设置两个地址编码, 00000000和10000000。并设置数据码, 当D3未收到触发信号时, 形成数据编码0000;当D3收到触发信号时, 形成数据编码1000。PT2262编码电路如图2。

(2) 无线接收模块编码电路

本系统选用PT2272作为接收模块的编码器件。通过设置与发射模块相同的地址编码, 接收对应无线信号。同样设置了数据码0000和1000。

3. 信号处理子系统

(1) 无线发射模块信号处理电路

该信号处理电路将光电感应电路发出的信号, 转化为脉冲信号, 输入无线发射模块。原理图见图3。

该电路设计采用外脉冲启动, 输入带RC微分电路的单稳态触发电路。电路核心器件为NE555P芯片。该电路通过变换R4和C3的值, 调节Q脚输出脉冲的宽度。图3中, 根据多次实验, NE555P的输出脉冲的暂稳态时间设为0.1s是比较合适的, 代入公式1。

其中, RT——R4;

CT——C3;

Td——脉冲暂稳态时间;

考虑元器件的稳定性和成熟度, 设计选用10μF电容为C3, 10kΩ电阻为R4。

当有物体进入光电感应探测区, 阻断光电感应探头接收光源时, 光电感应电路输出并保持在高电平状态。当物体离开光电感应探测区, 光电感应探头接收到光源时, 光电感应电路输出并保持在低电平状态。因此, 光电感应电路输出波形的脉宽是不确定的。为避免这种不规则信号导致无线发射模块的误触发, 系统设计采用RC微分电路, 置于单稳态触发电路前端。RC微分电路计算公式2:

其中, Uo——微分输出电压

Ui——微分输入电压

R——R2

C——C1

该系统光电感应电路的响应时间约为10-4s。代入公式2中, R2和C1值分别为:

(2) 无线接收模块信号处理电路

信号处理电路将无线接收模块输出的电信号进行转化后, 传输给中央控制系统。无线发射/接收电路产生的信号为高频信号, 系统在接收模块的输出端配置一组外围电路。通过外围电路发光二极管的状态, 可判断无线信号是否正常接受。信号处理电路如图4。

四、结语

该项目以汽车道路试验相关国家标准为依据, 设计了一套汽车无线传输道路测速系统。该系统设计采用无线信号传输和无线信号处理电路, 解决了汽车路试对测试场地要求较高的问题。

无线电波的空间传输 篇9

1 自由空间的无线电波传播

自由空间中无线电波传播是指天线周围为无限大真空时的电波传播, 它是理想条件下的无线电波传播。只要大气层是各向同性的均匀介质, 其相对介电常数和相对导磁率都等于1, 传播路径上没有障碍物阻挡, 到达接收天线的地面反射信号场强也

可以忽略不计, 在这种情况下, 电波就可以视作在自

由空间传播。

无线电波在自由空间传播时, 其单位面积通过的能量会随着范围扩散而减少, 这就是自由空间的传播损耗。

2 定轨卫星到地面站之间的无线电波传输

在定轨卫星传输中, 影响无线电波传输的主要因素是自由空间的传播损耗。同步卫星轨道的半径 (Rs=42 164km) , 地球半径 (Re=6 378km) , 卫星高度 (h=Rs-Re=35 786km) , 卫星到地球站之间的距离从35 786km到41 678km。

常用C波段卫星频率为4~8GHz, 卫星链路损耗为:

C波段最小损耗:PL (d B) =32.44+20lg4000+20lg35786=195.56d B;C波段最大损耗:PL (d B) =32.44+20lg8000+20lg41678=202.90d B。

常用Ku波段卫星频率为12~18GHz, 卫星链路损耗为:

Ku波段最小损耗:PL (d B) =32.44+20lg12000+20lg35786=205.1d B;Ku波段最大损耗:PL (d B) =32.44+20lg18000+20lg41678=209.94d B。

3 地面上无线电波传播计算模型

无线电波在地面传播时, 除自由空间损耗外, 还有地面路径损耗。这可以通过提高发射和接收天线的增益来补偿。

奥村模型 (Okumura) 是最常用的传播模型, 比较简单, 分析起来比较方便, 常用于无线网络的设计中。奥村模型得名于奥村, 奥村在20世纪60年代测量了日本东京等地无线信号的传播特性, 根据测量数据得到了一些统计图表, 用于对信号衰耗的估计。奥村模型有一定的适用范围, 例如, 载波频率从150~2 000MHz;离基站不能太近, 有效距离为1~100k m;天线高度要在30m以上。

Hat a在奥村模型上做了改进, 将统计图表转换为公式, 这样计算信号衰耗就不必查图表, 非常方便, 而且还适合计算机处理。尽管如此, 这些公式仍然统称为奥村模型。在城市, 奥村模型描述为以下的Hata公式:

式中, Lp对应路径损耗;f代表载波频率;hb代表基站的等效高度;hm代表终端的等效高度;d代表基站与终端之间的距离;a (hm) 是与终端有关的修正因子, 当终端的等效高度为1.5m时a (hm) 被忽略。

除了城市以外, 奥村模型还分别针对郊区、农村和开阔地定义了相应的公式。一般天线的高度为30 m, 考虑到上行信号的频率为1.9 GH z, 可以简化Hata公式中上行信号损耗计算公式为:

其中, 城市环境A为1 3 4.7;郊区环境A为127.5;农村环境A为115.4。同样, 考虑到下行信号的频率为2.1GHz, 可以简化Hata公式中下行信号损耗计算公式为:

其中, 城市环境A为135.8;郊区环境A为128.6;农村环境A为116.5。

奥村模型是无线信号传播模型的鼻祖, 后来又产生了许多基于奥村模型的修正模型, 如COST-231Hata模型、TCPU规划工具采用的9999模型和Atoll规划工具采用的SPM模型等。另外, 思科也建立了一种模型, 在损耗计算公式中加入了环境因子和穿层因子。

式中, Pf (n) 是穿层因子, 对于不同介质给出了不同的穿层因子。2.4GH z射频信号穿过木材损耗3~6d B, 穿过塑料损耗3~6d B, 穿过玻璃损耗8d B, 穿过砖损耗8~12d B, 穿过混凝士损耗12~2 0 d B, 穿过塑料损耗3~6 d B, 穿过承重墙损耗20d B, 穿过混凝士楼板损耗30d B以上等。在计算障碍物对发射信号的损耗时, 需考虑信号的入射角度。一面厚0.5m的墙, 当信号到墙的入射角呈45°时, 相当于0.7m厚的墙。

还有一种传播损耗的估算方法:在自由空间的传播损耗上引入平坦地面的路径的传播损耗:

式中, η是路径损耗指数, 一般取值为4;h1为基站天线高度, 单位m;h2为移动台天线高度, 单位为m。

4 地面上常用无线电波传播

当前, 在地面上应用最多的无线传播就是蜂窝移动通信系统和无线宽带接入系统。I EEE标准中给出了等效全向辐射功率 (EIRP) , 对于工作在2.4G频段的A P, 欧洲一般规定其输出功率为2 0 d B m, 美国一般规定其输出功率为3 0 d B m;对于工作在5G频段的AP, 欧美都规定其输出功率为2 3 d B m。而接收机的灵敏度与数据速率、调制方式、需要的信噪比和误码情况等因素有关。无线网络的的吞吐量随基站与无线终端间距离的增加而减少。数据速率越低, 接收机的灵敏度越高, 通信距离越远。

G S M系统常用发射功率为3 7 d B m, 边缘信号电平为-85d Bm;T D-SC DM A常用发射功率为20 d Bm, 边缘信号电平为-85d Bm;Wi-Fi系统常用发射功率为1 5 d B m, 边缘信号电平为-75d Bm。实际上, 蜂窝移动的LTE系统的输出功率为23~30d Bm, 接收机最小灵敏度门限能达到-110dbm左右。在城市传输距离为3~5km, 在农村可以传输10km。

Wi-Fi基站输出功率为23~27d Bm, 接收机最小灵敏度门限在-65~-75dbm。AP一般输出功率为20d Bm、网卡输出功率为17d Bm~10d Bm。实际上, 对应Wi-Fi的不同标准、不同速率其接收机的灵敏度也不同。

8 0 2.11 b标准:传输速率11 M b/s时, 接收机灵敏度为-79d Bm, 室内覆盖范围250m, 室内覆盖范围111m;传输速率1M b/s时, 接收机灵敏度为-87d Bm, 室内覆盖范围290m, 室内覆盖范围140m。

8 0 2.11g标准:传输速率5 4 M b/s时, 接收机灵敏度为-65d Bm, 室内覆盖范围37m, 室内覆盖范围32m;传输速率6M b/s时, 接收机灵敏度为-82d Bm, 室内覆盖范围274m, 室内覆盖范围125m。

8 0 2.11 a标准:传输速率5 4 M b/s时, 接收机灵敏度为-72 d Bm, 室内覆盖范围30 m, 室内覆盖范围26m;传输速率6M b/s时, 接收机灵敏度为-89d Bm, 室内覆盖范围198m, 室内覆盖范围100m。

802.11n标准:发射EI R P值为20~36 d Bm, 覆盖范围12~70m。

802.11ac标准:发射EI R P值为22~29d Bm, 覆盖范围12~35m。当20MHz编码时, 从1/2的BPSK到6/5的256QAM, 接收机最小灵敏度从-80d Bm到-57d Bm。

5 结束语

无线通信发展迅速, 随着各种新技术应用, 天线的增益会越来越高, 调制效率也会不断提升, 接收机的最小灵敏度也会有所改善。但影响无线电波传输的条件不会改变。本文给出了无线电波在空间传输时损耗的估算方法, 对于无线电通信的建设和维护给出了参考值, 为各类无线传输应用给出参考算法。

摘要:本文给出了无线电波在空间传输时损耗的计算方法, 列举了最常用的定轨卫星系统、地面蜂窝移动通信系统和地面无线宽带接入系统中的无线电波传输, 给出了各系统中常用的发射电平和接收机的最小灵敏度, 可以计算出各系统的覆盖范围。

关键词:无线电波,Wi-Fi,蜂窝移动通信

参考文献

[1]赵绍刚.LTE-Advanced宽带移动通信系统.北京:人民邮电出版社, 2012.

[2]高峰, 高泽华, 文柳, 宗海峰, 刘鲲汉, 闫丽.无线城市:电信级Wi-Fi网络建设与运营.北京:人民邮电出版社, 2012.

[3]张健.无线局域网维护与测试.上海:上海交通大学出版社, 2006.

[4]郑宝玉等译.卫星通信.北京:机械工业出版社, 2011.

现场无线温度记录设备设计 篇10

工业现场温度是工业现场生产的一个重要参数。实时准确地记录现场环境的温度, 为现场管理人员提供现场温度预警, 温度趋势变化是现代工业现场管理的一个重要环节。传统的工业现场温度管理一般采用现场人工记录或有线测温系统。现场人工记录温度数据不利于对多环节的、较大的工业现场温度管理, 而且实时性较低。有限测温系统的铺设费用较高;测温节点的可调整性较低;系统维护较为复杂。本设计针对目前测温系统所存在的问题, 采用Zig Bee无线通信技术实现了工业现场测温系统, 提高了测温系统的实时性和测温节点的可调整性, 降低了构建测温系统的费用, 而且整个系统的维护较为简单。为工业现场的正常生产提供了必要的保障。

1 现场无线温度记录系统整体设计

1.1 系统功能

该系统主要运用于工业现场温度实时监测和记录。用户通过终端显示屏就可以了解工业现场各个关键节点的温度变化情况, 保证整个工业现场生产的顺利进行。该系统通过现场温度数据的及时采集、分析和存储, 实现了现场关键节点温度的实时监测和趋势走向预测, 为管理、技术人员提供了决策服务和技术支持。

1.2 系统整体结构设计方案

系统的结构框图如图1所示。该系统由三部分组成:数据采集装置 (下位机) , 数据接收装置 (上位机) , 数据分析处理装置 (PC机) 。

现场温度采集装置实时采集存储现场温度, 然后打包, 定时通过无线收发系统发送给数据接收装置。数据收集装置收到信号后解包还原温度值并传给数据分析处理装置, 如果数据分析处理装置正常接收数据, 则返回成功接收数据。如果数据分析处理装置暂时不能正常接收数据, 数据接收装置会返回错误信息, 并发布广播数据, 通知所有终端模块等待数据分析处理装置恢复正常后再回传数据。

2 现场无线温度记录设备总体框图

本设计主要完成数据采集终端的硬件设计。其硬件系统如图2所示。

2.1 系统供电电路

本系统采用锂离子电池为整个系统供电, 使用集成的线性锂离子电池充电器ADP5062对锂离子电池的充放电进行管理。

ADP5062是一款完全可编程的I2C充电器, 用于单元锂离子或锂聚合物电池充电。该线性充电器架构采用系统电源时, 最高可提供2.1 A输出电流和4.3 V~5.0 V的可编程输出电压;采用合适充电器时, 可向电池提供最高1.3 A的充电电流。ADP5062输入电压范围为4 V~6.7 V, 最高可耐受20 V电压。此耐受度缓解了断开或连接外部电源时尖峰脉冲问题。ADP5062在线性充电器输出和电池间集成了内部FET。这一特性可提供电池隔离, 使系统可在电池无电或无电池情况下供电, 直接通过外部输入电源执行系统功能。

2.2 Zig Bee无线收发电路

Zig Bee技术是一种短距离、低功耗的无线通信技术。其特点是近距离、低复杂度、自组织、低功耗、低数据传输速率, 主要适合用于自动控制和远程控制领域。

本系统采用NXP公司推出的JN5168[1]芯片作为实现Zigbee无线通信的主控芯片。JN5168是一款超低功耗的高性能无线微控制器, 支持Jen Net-IP、Zig Bee Smart Energy、Zig Bee Light Link、RF4CE和IEEE802.15.4网络协议栈。该控制器具有一个增强型32位RISC处理器, 带256 k B嵌入式闪存、32 k B RAM和4 k B EEPROM存储器, 通过可变宽度指令提供高编码效率;一条多级指令流水线, 通过可编程时钟速率实现低功耗运行。JN5168芯片通过UART接口与系统主控芯片交换数据。

2.3 温度采集电路设计

本设计中选用内部带有冷端补偿电路的集成K型热电偶测温芯片MAX6675[2]和K型热点偶实现对现场的温度测量。

MAX6675是MAXIM公司的K型热电偶串行模数转换器, 它能独立完成信号放大、冷端补偿、线性化、A/D转换及SPI串口数字化输出功能。MAX6675内部集成有冷端补偿电路, 冷端补偿的温度范围为-20℃~80℃, 可以测量的温度范围为0℃~1023.75℃。芯片内部带有简单的串行SPI接口, 可将温度信号转换成12位数字量, 温度分辨率达0.25℃。芯片内部还设计有热电偶断线检测电路。

2.4 数据存储电路设计

本设计中采用SST25串行Flash芯片作为系统的数据存储芯片。可以根据实际需求选用不同存储容量的芯片和最多两片的扩展需求。

SST25串行Flash芯片采用四线制SPI接口, 占用较少电路板空间, 并最终降低系统总成本。SST25芯片采用SST专有的高性能CMOS Super Flash技术制造。可以显著提高性能和可靠性, 同时降低功耗。该芯片采用2.7-3.6V的单电源进行写操作 (编程或擦除) 。对于任何给定的电压范围, Super Flash技术的编程电流更低、擦除时间更短。

2.5 系统主控制器电路设计

本系统采用Freescale推出的基于Crotex M0内核的Kinetis KL1x系列微控制器中的MKL5Z128VFM4[3]作为系统的主控制器。该系列微控制器具有超低功耗, 以及丰富的模拟、通信、计时和控制外设。主控制器与其它模块的电路结构设计如图3所示。

3 现场无线温度记录设备软件设计

温度记录设备的软件设计主要包括温度采集程序、数据采集程序、初始化程序、异常处理程序等。整个系统的程序设计如图4所示。

3.1 温度采集程序设计

在系统完成初始化, 系统组网成功或进入单机工作模式后, 开始采集现场温度数据。数据采样周期可以根据现场需要来设定, 最快可以达到0.01s的采用周期。在采集一定周期温度数据后, 系统将经过数字滤波处理的数据经无线模块发送给上位机, 同时存入系统数据存储芯片中。

3.2 数据传输程序设计

系统上电复位完成后, 首先将本节点的位置信息发送给上位机, 得到上位机的应答后, 进入周期性的数据发送程序。数据发送周期可以根据现场需求来设定。如果无法得到上位机的应答信号, 则进入通信异常处理程序。

3.3 系统异常处理程序设计

本系统中的异常处理程序主要包括温度采集异常处理、通信异常处理和运行异常处理三部分。

3.3.1 温度采集异常处理

本系统可以根据现场设计需求, 周期性检查所采集的温度数据。如果发现异常数据, 系统将通过数据传输模块向上位机报告异常, 等待管理人员到现场查看, 确认故障原因。同时记录故障数据。

3.3.2 通信异常处理

在本设计中, 上位机会周期性地向下位机发出指令, 要求下位机返回现场温度数据和设备状态。如果某个节点的设备多次未返回正常的应答信号, 或返回数据为异常数据。系统会发出异常信号, 要求现场管理人员到相应的节点位置查看设备状态。

下位机向上位机传输现场温度数据后会收到上位机返回的接收正常信号。如果下位机无法收到上位机接收正常的信号, 下位机会先把现场的温度数据存储在Flash芯片中, 等待上位机能够正常接收数据时重新向上位机传输数据。上位机在一个固定的周期内没有接收到测温节点反馈的数据时会向管理人员发出信息, 提醒现场管理人员检查数据接收装置的工作状态。

3.3.3 系统运行异常处理

为了防止主控程序进入死循环或者出现异常, 系统使用集成看门狗定时器的复位芯片SP706。在初始化程序中设置了看门狗的定时时间。在主程序中不断地给看门狗计数器清零。当主控程序出现异常进入死循环时无法清零看门狗计数器时, 看门狗计数器溢出, 系统复位, 使主控制器恢复正常运行状态。

4 结语

本设计采用基于Crotex M0内核的微控制器MKL5Z128-VFM4和Zigbee无线通信芯片JN5816实现了工业现场无线温度记录设备。该设备具有功耗低, 易于携带, 便于组网的特点, 为工业现场温度记录和监控提供了一个可靠的解决方案。

摘要:该无线现场温度记录设备采用Zig Bee无线通信技术作为数据传输载体, 采用Crotex-M3内核单片机作为系统主控芯片, 使用集成的K型热电偶测温芯片和K型热电偶实现现场温度采集。实践表明该系统可靠性高, 成本低、体积小、重量轻、耗电省。此外, 该系统可以用于其它无线数据监测领域。

关键词:无线,温度记录,设备,设计

参考文献

[1]NXP Ltd.Data Sheet:JN516X IEEE802.15.4 Wireless Microcontroller[J/OL].http://www.nxp.com.

[2]Maxim Integrated Ltd.Data Sheet:Cold-Junction-Compensated K-Thermocouple-to-Digital Converter (0℃to 1024℃) .Rev1[J/OL].http://www.maximintegrated.com.

无线IC器件及电子设备 篇11

授权公告日:2016.08.31

专利权人:株式会社村田制作所

地址:日本京都府

发明人:片矢猛;加藤登;石野聪;池本伸郎;木村育平;道海雄也

Int.Cl.:H01Q1/38(2006.01)I;G06K19/07(2006.01)I;G06K19/077(2006.01)I;H01Q1/50(2006.01)I;H01Q7/00

(2006.01)I;H01Q23/00(2006.01)I

优先权:186392/2007 2007.07.18 JP;PCT/JP2008/052129 2008.02.08 JP

PCT进入国家阶段日:2008.10.06

PCT申请数据:PCT/JP2008/055962 2008.03.27

PCT公布数据:WO2009/011154 JA 2009.01.22

对比文件:JP 特开2001-168628 A,2001.06.22,全文,;JP 特开2001-168628 A,2001.06.22,全文,;JP 特开2007-

13120 A,2007.01.18,全文.;JP 1550086 A,2004.11.24,全文.;JP 特开2004-40597 A,2004.02.05.

无线传输设备 篇12

产品特点

●支持点对点、点对多传输功能, 图像加密功能, 可多台同时工作、互不干扰;

●HDMI接口、HDMI1.3版本, 1 080p/60 Hz;

●采用实时无线高清视频传输技术, 图像无压缩、无延时、图像无损;

●全硬件设计, 无须安装软件, 即插即用, 简单方便;

●自动频率转换, 防止干扰, 可移动拍摄和穿越障碍物;

●发射机和接收机体积小, 发射端可安装于任何摄像机, 尤其适合Z5C/EX1R/280/173等各类手持高清摄像机和5D2/3、7D等带摄像机功能和HDMI接口的单反相机;

●无线传输距离以80 m (视距无遮挡) 为半径360°范围内;

●发射端内置锂电池, 可连续工作3 h以上。

应用领域

●影视制作:无线拍摄、无线监看;可将摄像机高清信号实时传输到切换台或高清监视器;

●商务应用:无线展示、无线播放;可将高清视频实时传输到现场高清投影仪或高清大屏幕;

●影音娱乐:无线观影、无线娱乐;可将电脑、PSP、XBOX、高清播放器等各类带HDMI接口的数码设备播放内容实时传输到高清电视。

发射端:

上一篇:建筑地基基础勘察下一篇:归化