Este artigo aborda principalmente a transmissão sem fios de dados com base num microcontrolador num sistema de monitorização de parâmetros de campo sem fios. O sistema utiliza o microcontrolador PIC16F876 da Microchip como MCU para controlar a conversão A/D dos dados dos instrumentos industriais, bem como a receção e transmissão sem fios desses dados; através da interface série RS-232, comunica com o computador e transmite dados para a base de dados do centro de controlo, o que pode servir de referência para futuros projetos de transmissão de dados sem fios baseados em microcontroladores.
Com a crescente procura por comunicações móveis e recolha remota de dados, aliada ao aumento do custo da transmissão por cabo, as pessoas estão gradualmente a perceber a necessidade da transmissão sem fios em muitos domínios de deteção. Nos últimos anos, registaram-se grandes progressos no domínio das comunicações sem fios, incluindo avanços nos processos de fabrico de circuitos digitais e de radiofrequência, circuitos de baixo consumo, baterias de alta energia e a adoção da tecnologia microeletrónica. Os desenvolvimentos em muitos dos aspetos acima referidos tornaram os equipamentos de comunicação móvel mais flexíveis, económicos e fiáveis. Tal como as tecnologias acima mencionadas, o desenvolvimento da tecnologia de comunicação digital e da tecnologia de modulação digital também desempenha um papel importante. Estas tecnologias fazem com que as redes de comunicação sem fios evoluam numa direção mais económica e de mais fácil operação [1]. Por conseguinte, se conseguirmos compreender bem os princípios básicos da comunicação sem fios e as características destas tecnologias, poderemos compreender melhor e realizar a recolha sem fios de dados no âmbito industrial. Este artigo aborda principalmente questões relacionadas com a transmissão de dados sem fios por microcontroladores.
Desenvolvemos módulos de comunicação sem fios, destinados principalmente à monitorização dos indicadores de instrumentos industriais. O sistema envia e recebe regularmente dados de deteção provenientes de instrumentos industriais no terreno, e o pessoal recebe esses dados na sala de monitorização, onde supervisiona os parâmetros da instalação industrial. No que diz respeito aos indicadores de desempenho do sistema, os principais componentes do sistema de monitorização são: o subsistema de aquisição de impulsos do lado do instrumento de campo, o subsistema de processamento analógico de radiofrequência, o subsistema de processamento digital e o subsistema de software de monitorização e processamento do computador anfitrião. Entre estes, o subsistema de processamento digital é o foco da investigação deste artigo. Em combinação com as funções do subsistema de processamento digital, as funções do módulo de classificação são as seguintes.
O microcontrolador PIC16F876, fabricado pela empresa norte-americana Microchip, constitui o núcleo do subsistema de processamento digital. Processa principalmente o sinal analógico detetado de 4~20 mA. Quando processa e envia dados, o microcontrolador encontra-se em estado de funcionamento; quando não são enviados dados, o microcontrolador entra em estado de suspensão para reduzir o consumo de energia. Ao mesmo tempo, uma vez que o circuito do ponto de monitorização se destina a ser alimentado por uma bateria, é necessário configurar uma fonte de alimentação de reserva para garantir o funcionamento fiável do sistema. Quando a fonte de alimentação principal e a fonte de alimentação de reserva são comutadas, o circuito de alarme gera um sinal definido, aciona o sinal de alarme de comutação e notifica o centro de monitorização para substituir a fonte de alimentação principal. O circuito de alarme de alimentação é também responsável pela monitorização do microcontrolador. Assim que o microcontrolador entrar num estado desconhecido, como, por exemplo, o programa “descontrolado” ou entrar num ciclo infinito, o sistema será reiniciado forçosamente. A interface de comunicação série adota a interface 232 de nove pinos e é principalmente responsável pela comunicação com o computador anfitrião da estação central.
Palavras-chave: transmissão de dados sem fios
