上海桑锐电子科技有限公司
ShangHai Sunray Technology Co.,Ltd
点对多点多任务无线通信
上海桑锐电子科技有限公司 聂光义 摘要:本文详细的介绍了无线通信在各种通信系统中的应用,单片机 MCU 与无线收发模块的硬件接口 设计,点对多点无线通信协议的编写,点对多点无线通信系统打包与解包的软件设计.为无线通 信系统的软硬件设计提供了可靠的解决方案. 关键词:无线通信;协议;通用串行总线; 单片机;中央监控;远程终端
前言
现代世界是一个高速自动化的世界,各种各样的设备除了可以与计算机联机外,还可以互相联机,而 最简单的自动化联机方式就是使用串行通讯.随着时代的进步,它并没有被取代,反倒是逐渐被广泛应 用.如今,在许多的场合有线连接的方式已经不能满足科技的高速发展.无线技术正以一种快速的速度 进入许多产品,它与有线相比主要有成本低,携带方便,省去有线布线的烦恼.特别适用于手持设备的 通信,电池供电设备,遥控,遥测,小型无线网络,无线抄表,门禁系统,小区传呼,工业数据采集系 统,无线标签身份识别,非接触RF 智能卡,小型无线数据终端,安全防火系统,无线遥控系统,生物信 号采集,水文气象监控,机器人控制,无线232 数据通信,无线485/422 数据通信,无线数字语音,数 字图像传输,智能小区不停车收费,银行智能回单系统等.在如此多的无线系统应用中,无线通信的协 议自然显得特别重要,无线协议的好坏直接关系到系统的安全性,误码率,以及系统运行的速度.本文 以上海桑锐电子科技有限公司的SRWF-1系列的无线收发模块为例,详细介绍无线收发模块与各种单片机 的硬件接口设计,点对多点无线通信协议的数据打包格式,解包程序以及相关软件设计.
系统概述
一. 连状点对多点系统
如 图 1 系 统 由 一 台 中 央 监 控 设 备 CMS (Central Monitoring System) 和 多 台 远 程 终 端 设 备 MRTU(Multiple Remote Termial Unit)构成点对多点多任务无线通信系统.在中央监控设备 CMS 与 远程 终端 RTU(Remote Termial Unit)之间用多台中转设备 Tran 作为中转站, 以便起到暂存数据和延伸距离的作 用.中转之间,以单向通信方式进行传递数据. 1.适用范围 a. 适用于传输距离远的多点多任务数据采集 b. 适用于条件恶劣干扰大多点多任务数据采集 c. 适用于对时间要求不高的各种复杂无线数传 d. 适用于智能小区水,电,煤,暖气集中抄表系统,各种远程集中安防报警系统等. 2. 协议数据包格式 协议的笫一件事就是能够识别噪声和有效数椐, 噪声是以随机字节出现的,没有明显的结合 方式,噪声源可能产生任意字节的组合,在无线通信的过程中最好能通过一种协议能有效的抑 制噪声的产生.
中国.上海 电话:86-21-38953738(多线) 86-21-50270187 传真:86-21-50270187 http://www.51sunray.com 第 1 页,共 9 页
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RTU Tran1 RTU Tran2 RTU Tran3 RTU Tran4 RTU Tran5
CMS
Tran6 RTU
Tran7 RTU
Tran8 RTU
Tran9 RTU
Tran(n) RTU(n)
图 1 连状无线通信图 通过测试和试验,发现 0xFF 后跟 0XAA,0x55 在噪声中不容易发生,传输协议应该在数据包 前加开始字节 0xFF 后跟 0xAA,0x55 发送协议的开始应该以一个任意内容的字节(这是因为第一 个字节的数椐在发送时容易丢失),然后是 0xFF 后跟一个 0xAA,0x55;接收协议规定只接收以 0xFF 后跟 0xAA,0x55 开始的包.于是就可以很方便的把以上系统的数据包格式定为: Lead1 unit Lead2 Data1 Lead2 Data2 Header
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Length Datan
HostID Checksum
Local
Destination
Lead 为引导字节 Leader1=0xFF; Leader2=0xAA; Leader2=0x55; Header 为数据包的命令字节,由此确定数据包的类型 Length 为数据包包含的 Length 字节之后的所有字节的长度 HostID 为主机地址 Local 为本地机地址 Destination 目标地址 Unit 为 RTU 地址字节 Data 位数据包字节 Checksum 校验字节

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