基于nRF905模塊和C8051F單片機的無(wú)線(xiàn)收發(fā)系統設計

圖4 發(fā)射數據流程
nRF905的數據接收過(guò)程
當系統接收數據時(shí),其接收數據流程圖如圖5所示。系統的工作過(guò)程如下:
首先,在650μs以后,nRF905將不斷監測空中的信息。當nRF905發(fā)現有和接收頻率相同的載波時(shí),其載波檢測 (CD) 被置為高電平;此后,當nRF905接收到有效地址時(shí),地址匹配 (AM) 被置為高電平;當nRF905接收到有效的地址包 (CRC校驗正確) 時(shí),nRF905將去掉前導碼、地址和CRC位,同時(shí)將數據準備就緒位 (DR)置為高電平,并用MCU設置TRX- CN為低電平,以進(jìn)入standby模式,從而使MCU能夠以合適的速率通過(guò)SPI接口讀出有效的數據;當所有的數據讀出,nRF905將AM和DR設置為低電平,以便使nRF905準備進(jìn)入ShockBurst RX、ShockBurst TX或Powerdown模式。

圖5 接收數據流程圖
用戶(hù)界面的設計
本軟件采用VB界面設計。將井下接收到并采集后的數據通過(guò)單片機顯示在PC機上,可以清楚地看到井下的相關(guān)數據信息。如圖6所示,是一組井下信息采集后通過(guò)無(wú)線(xiàn)傳輸的方式,將傳感器輸出的數據傳輸到MWD上。
圖6中通道1至通道15分別實(shí)測井參數量化臺階數轉換過(guò)后的模擬電壓值,其中包括壓力、溫度、濕度、三軸重力加速度傳感器輸出值(Gx、Gy、Gz)以及翼肋位移等等。在實(shí)際應用中可較為直觀(guān)地顯示出來(lái)。

圖6 用戶(hù)交互界面
結論
系統調試成功后,進(jìn)行了多次數據傳輸實(shí)驗。本系統通過(guò)了實(shí)際數據通信實(shí)驗的驗證,運行穩定,通信可靠,能夠實(shí)現100米左右的無(wú)線(xiàn)通信。從實(shí)驗數據可知,無(wú)線(xiàn)信號在井下傳輸環(huán)境下的損耗遠大于室外環(huán)境,在同等條件下,誤碼率主要與距離延伸有關(guān)。本系統還可以應用于點(diǎn)對點(diǎn)、點(diǎn)對多點(diǎn)通信的一些實(shí)際工作環(huán)境中。
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