基于nRF24L01的礦用搜救器設(shè)計(jì)

　　引言

　　在煤礦生產(chǎn)自動(dòng)化中，人員定位系統(tǒng)發(fā)揮了越來(lái)越大的作用。現(xiàn)在國(guó)內(nèi)外大多數(shù)煤礦使用的人員定位系統(tǒng)都是基于2.4GHz工業(yè)無(wú)線通信標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的，該定位系統(tǒng)主要由裝在礦井巷道的定位分站和配戴在工人身上的目標(biāo)識(shí)別卡協(xié)同工作來(lái)完成人員定位。然而定位分站并不是在每一個(gè)巷道都安裝，在沒(méi)有安裝定位分站的巷道就不能實(shí)現(xiàn)人員定位;而且由于事故原因引起的定位分站不能正常工作導(dǎo)致的被困人員不能正常定位，以致?tīng)I(yíng)救困難等現(xiàn)象也屢見(jiàn)不鮮。鑒于以上客觀原因，本設(shè)計(jì)就顯得具有明顯的實(shí)際意義。

　　搜救器系統(tǒng)設(shè)計(jì)

　　搜器系統(tǒng)主要由電源模塊、主控制器模塊、2.4GHz無(wú)線通信模塊、紅外通信模塊、FLASH存儲(chǔ)器模塊、OLED顯示模塊和觸摸按鍵模塊組成，系統(tǒng)框圖如圖1所示。

　　系統(tǒng)電源

　　采用鋰電池做為系統(tǒng)電源，電池充電管理芯片選用CN3083，圖2所示是以500mA電流4.2V電壓進(jìn)行恒壓充電的電路圖。圖2中發(fā)光二極管D5發(fā)光時(shí)表明充電正在進(jìn)行，D6發(fā)光時(shí)表明充電已經(jīng)結(jié)束。鋰電池通過(guò)LDO芯片MD73R30向系統(tǒng)提供穩(wěn)定的3.3V電壓，該芯片有使能控制引腳CE，可以通過(guò)將圖中POWER_EN置為低電平關(guān)閉MD73R30以節(jié)省電能。

　　主控制器

　　選用STM32F103VE做主控制器。STM32F103VE增強(qiáng)型系列使用高性能的ARM Cortex-M3 32位的RISC內(nèi)核，內(nèi)置高速存儲(chǔ)器(高達(dá)512k字節(jié)的閃存和64k字節(jié)的SRAM)，豐富的增強(qiáng)I/O端口和聯(lián)接到兩條APB總線的外設(shè)。器件包含3個(gè)12位的ADC、4個(gè)通用16位定時(shí)器和2個(gè)PWM定時(shí)器，還包含標(biāo)準(zhǔn)和先進(jìn)的通信接口： 2個(gè)I2C、3個(gè)SPI、2個(gè)I2S、1個(gè)SDIO、5個(gè)USART、一個(gè)USB和一個(gè)CAN。STM32F103VE具有DMA功能，可以在外設(shè)和內(nèi)存之間、內(nèi)存和內(nèi)存之間提供高速數(shù)據(jù)傳輸。STM32F103VE具有FSMC(靜態(tài)存儲(chǔ)控制器)，本設(shè)計(jì)用FSMC功能實(shí)現(xiàn)控制具有Intel8080總線模式的OLED顯示屏。