采用nRF24L01和MSP430單片機的射頻傳輸模塊設計

　　摘要：在裝備的壽命評估中，通過記錄操作員的控制操作能反映裝備的動用信息。以某型戰(zhàn)車為記錄對象，分析了需要采集的各類開關量信號，給出一種采用MSP430微功耗單片機的記錄裝置實現(xiàn)方案，重點設計了由MCU和nRF24L01構成的射頻傳輸模塊，提供了采集端通過采集對裝備的各項操作產(chǎn)生的開關信號觸發(fā)時鐘記錄裝備使用過程的程序流程，并針對可能存在的干擾，設計了基于跳頻通信的抗干擾方式。最后對系統(tǒng)傳輸性能進行了測試，驗證了其可行性。

　　引言

　　在裝備保障中需要對裝備壽命有清楚的了解，就需要對裝備各配套設備進行定期檢查，傳統(tǒng)的人工巡檢和記錄信息的方法存在遺漏檢查信息、不及時、數(shù)據(jù)登記復雜易錯及后處理繁瑣等問題。射頻識別(Radio Frequency Identification，RFID)技術是一種先進的非接觸式自動識別技術，它利用射頻信號與空間耦合及傳輸特性來進行雙向通信，實現(xiàn)對物體自動識別與信息采集。

　　針對某型戰(zhàn)車隨裝武器系統(tǒng)復雜、配備較多，傳統(tǒng)記錄方式難以有效詳實地反映各部件壽命狀況的現(xiàn)狀，本文利用RFID技術構建新型監(jiān)測系統(tǒng)，代替?zhèn)鹘y(tǒng)的巡檢方法。

　　系統(tǒng)需求與結構設計

　　本系統(tǒng)主要記錄戰(zhàn)車及配套裝備的動用信息，被測量信號主要是開關信號，分為以下兩類：

　　(1)工作狀態(tài)控制信號。工作狀態(tài)控制信號來自狀態(tài)轉換控制臺，是操作員控制戰(zhàn)車工作狀態(tài)的3路開關量。

　　操作員通過狀態(tài)轉換控制臺上的狀態(tài)轉換開關可設置戰(zhàn)車的3種工作狀態(tài)，車輛放置不使用時，操作員將開關置于S0，此時3路工作狀態(tài)控制信號均為高電平無效;車輛工作時，操作員首先將開關置于S1，自動功能檢測狀態(tài)AFT由高電平變?yōu)榈碗娖?，系統(tǒng)將自動檢查工作能力、工作準備情況以及故障情況。若出現(xiàn)故障，紅色指示燈發(fā)亮;若功能完好，綠色指示燈發(fā)亮;紅色指示燈發(fā)亮時，操作員將開關L置于S2，AFT由低電平變?yōu)楦唠娖綗o效，手動功能檢測狀態(tài)MFT由高電平變?yōu)榈碗娖?，系統(tǒng)處于自動功能檢測狀態(tài)，操作員要具體確定哪一部分出現(xiàn)故障;綠色指示燈發(fā)亮，操作員將開關置于S3，MFT由低電平變?yōu)楦唠娖綗o效，作業(yè)目標狀態(tài)POS由高電平變?yōu)榈碗娖?，系統(tǒng)處于作業(yè)目標狀態(tài)。

　　工作狀態(tài)控制信號如圖1示。其信號特點是：低電平有效，同一時刻只有一路信號為低電平;邏輯“0”為0 V，邏輯“1”為3.5 V?！　?/p>

 

　　(2)允許啟動信號。允許啟動信號來自控制臺接口組合，記錄為裝備的打靶等信息。