煤礦井下TD無(wú)線(xiàn)數據采集終端的設計
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LC6311(+)提供兩個(gè)UART接口，UART1用作與主機的通訊口，其速率缺省為115．2 kbit·s-1，可以采用相關(guān)AT指令動(dòng)態(tài)配置從9 600 bit·s-1到921．6 kbit·s-1。UART2用作軟件下載，通訊速率115．2 kbit·s-1。
設計采用MSP430F149的UART1和LC6311(+)的UART1交叉相連，即MSP430的34腳UTXD1、35腳URXD1分別與LC6311(+)的43腳UART1_RX、42腳UART1_TX相連。LC6311(+)的UART1接口中，UART1_RTS和UART1_CTS引腳可以懸空。
LC6311(+)模塊加電后，為使之正常工作，必須在POWERON信號端加至少5 s的高電平信號，且在這期間RESET信號端保持高電平狀態(tài)。建議把VBAT引腳和POWERON引腳直接相連，以確保TD模塊正常啟動(dòng)。
井下傳感器可檢測礦井下各種物理信息，如壓力、氧氣濃度、瓦斯濃度等。傳感器接口單元支持的傳感器輸出類(lèi)型包括模擬接口輸出和數字接口輸出。模擬接口支持標準的電壓輸出類(lèi)型和電流輸出類(lèi)型，通過(guò)隔離轉換電路，將模擬電壓(電流)信號轉換為數字形式與主處理單元連接；數字接口支持RS232、RS485／RS422接口，通過(guò)隔離電路連接至主處理單元。
另外，該終端設有蜂鳴報警電路和指示電路，使得在檢測到危險來(lái)臨時(shí)告知檢測人員做出反應。
3 軟件接口及控制原理
采集終端利用TD-SCDMA無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )和Internet實(shí)現終端與基站之間的通信。由TD無(wú)線(xiàn)模塊LC6311(+)實(shí)現鏈路層、傳輸層和網(wǎng)絡(luò )層的協(xié)議，其中數據鏈路層采用PPP協(xié)議，傳輸層采用面向UDP協(xié)議，網(wǎng)絡(luò )層采用IP協(xié)議。
3．1 數據傳輸協(xié)議的選擇及其實(shí)現方式
數據采集終端通過(guò)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )向基站傳輸數據，第一步是登錄TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò )，登錄網(wǎng)絡(luò )的過(guò)程屬于數據鏈路層。終端可以通過(guò)AT命令登錄到網(wǎng)關(guān)支持節點(diǎn)GGSN，當PPP協(xié)商成功并遠程成功登錄Internet后，可以得到GGSN分配給自己的內網(wǎng)IP地址。
第二步是傳輸層協(xié)議選擇。
傳輸層的協(xié)議主要有UDP和TCP，UDP和TCP都使用相同的網(wǎng)絡(luò )層IP，根據應用要求進(jìn)行選擇。
UDP是一個(gè)簡(jiǎn)單的面向數據報的傳輸層協(xié)議，提供不可靠性連接，它把應用程序交下來(lái)的報文，傳給IP層發(fā)送出去，但并不保證它們能到達目的地。其報文格式如圖4所示。TCP與UDP不同，TCP提供了一種面向連接的、可靠的bit流服務(wù)。數據發(fā)送必須經(jīng)過(guò)接收方確認，并且有超時(shí)重傳等保障機制，這是TCP傳輸有一定保障的原因。本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/194626.htm
UDP與TCP提供不同的傳輸方式和傳輸質(zhì)量，TCP用以增加網(wǎng)絡(luò )開(kāi)銷(xiāo)的方式提供傳輸保障。TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò )按流量計費，因此數據傳送效率就顯得十分重要。當單包傳送的用戶(hù)數據量比較小時(shí)，UDP協(xié)議傳輸效率明顯高于TCP協(xié)議。
考慮到本系統的通信特點(diǎn)：?jiǎn)挝粫r(shí)間內數據流量小、通信頻率高、多點(diǎn)通信，而且視頻數據的傳輸要求高實(shí)時(shí)性，對差錯控制沒(méi)有太高要求。綜合以上考慮，并可滿(mǎn)足系統擴充方便和遠距離通信的需要，采用UDP協(xié)議。
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