Dit artikel gaat voornamelijk in op de draadloze gegevensoverdracht op basis van een microcontroller in het draadloze systeem voor het monitoren van veldparameters. Het systeem maakt gebruik van de PIC16F876-microcontroller van Microchip als MCU voor het aansturen van de A/D-omzetting van gegevens van industriële meetinstrumenten en voor de draadloze ontvangst en verzending van gegevens; via de seriële RS-232-interface communiceert het systeem met de computer en verzendt het gegevens naar de database van het controlecentrum, wat als referentie kan dienen voor toekomstige ontwerpen voor draadloze gegevensoverdracht op basis van microcontrollers.
Door de toenemende vraag naar mobiele communicatie en gegevensverzameling op afstand, in combinatie met de stijgende kosten van bekabelde transmissie, begint men zich in tal van detectietoepassingen steeds meer te realiseren dat draadloze transmissie onontbeerlijk is. De afgelopen jaren is er grote vooruitgang geboekt op het gebied van draadloze communicatie, waaronder verbeteringen in de productieprocessen van digitale en radiofrequente schakelingen, schakelingen met laag stroomverbruik, batterijen met hoge energiedichtheid en de toepassing van micro-elektronica. Ontwikkelingen op veel van de bovengenoemde gebieden hebben ervoor gezorgd dat apparatuur voor mobiele communicatie flexibeler, zuiniger en betrouwbaarder is geworden. Net als de bovengenoemde technologieën speelt ook de ontwikkeling van digitale communicatietechnologie en digitale modulatietechnologie een grote rol. Deze zorgen ervoor dat draadloze communicatienetwerken zich in een zuinigere en gebruiksvriendelijkere richting ontwikkelen [1]. Als we dus een goed begrip hebben van de basisprincipes van draadloze communicatie en de kenmerken van deze technologieën, kunnen we de draadloze verzameling van industriële veldgegevens beter begrijpen en uitvoeren. Dit artikel gaat voornamelijk in op kwesties die verband houden met draadloze gegevensoverdracht via microcontrollers.
Wij ontwikkelen draadloze communicatiemodules, voornamelijk voor het bewaken van de uitlezing van industriële instrumenten. Het systeem verzendt en ontvangt regelmatig meetgegevens van industriële veldinstrumenten, en het personeel ontvangt deze meetgegevens in de controlekamer en houdt toezicht op de parameters van de industriële locatie. Wat de prestatie-indicatoren van het systeem betreft, zijn de belangrijkste componenten van het bewakingssysteem: het subsysteem voor pulsregistratie aan de kant van de veldinstrumenten, het subsysteem voor analoge radiofrequentieverwerking, het subsysteem voor digitale verwerking en het subsysteem voor bewakings- en verwerkingssoftware op de hostcomputer. Van deze componenten staat het subsysteem voor digitale verwerking centraal in het onderzoek van dit artikel. In combinatie met de functies van het subsysteem voor digitale verwerking zijn de functies van de classificatiemodule als volgt.
De microcontroller PIC16F876, geproduceerd door het Amerikaanse bedrijf Microchip, vormt de kern van het subsysteem voor digitale verwerking. Deze verwerkt voornamelijk het gedetecteerde analoge signaal van 4~20 mA. Tijdens het verwerken en verzenden van gegevens bevindt de microcontroller zich in de werkmodus; wanneer er geen gegevens worden verzonden, bevindt de microcontroller zich in de slaapstand om het stroomverbruik te verminderen. Aangezien het circuit van het meetpunt bedoeld is om op een batterij te werken, moet er tevens een noodstroomvoorziening worden geconfigureerd om een betrouwbare werking van het systeem te garanderen. Wanneer de hoofdvoeding en de noodstroomvoorziening worden omgeschakeld, genereert het alarmcircuit een ingesteld signaal, activeert het het omschakelalarmsignaal en waarschuwt het de meldkamer om de hoofdvoeding te vervangen. Het stroomalarmcircuit is tevens verantwoordelijk voor het bewaken van de microcontroller. Zodra de microcontroller zich in een onbekende toestand bevindt, zoals wanneer het programma “op hol slaat” of in een oneindige lus terechtkomt, zal het systeem gedwongen worden gereset. De seriële communicatie-interface maakt gebruik van de negenpins 232-interface en is voornamelijk verantwoordelijk voor de communicatie met de pc-host van het centrale station.
Trefwoorden: draadloze gegevensoverdracht
