一种长距离电子巡更系统的设计和实现

图4为巡检控制器内部组成图。

    (4)微机管理系统。具有将保存在巡检控制器闪存(FLASH MEMORY)内的数据通过RS232接口进行数据传输，并以数据库的形式保存在文件系统中。可根据巡更的班次和时间间隔，对每条记录逐项比较以确认是否有效。将每条记录的结果进行多种方法的查询，统计并做出供管理者使用的各种报表，也可根据需要实时监控各巡检探头情况。

    3 芯片配置与ShockBurst 。M收发模式

    在进行无线通信前，无论芯片是进行发射还是接收，上电后需首先进行配置，l4J4位的配置字规定了接收地址、收发频率、发射功率、无线传输速率、无线收发模式、CRC较验长度及有效数据长度。当nRF2401设置在ShockBurst 。M收发模式工作时，具有可以用低速的MCU传送数据，暂存在片内的先入先出堆栈(FIFO)中；然后以高速(1Mbps)速率向空中发射的特点。使用ShockBurst技术具有3大好处：降低了系统的平均工作电流(仅在发射时，短时间电流较大)；短时间高速发射，数据在空中停留时间短，抗干扰性高；低的系统费用(低速微处理器也能进行高速射频发射。

图5为MCU使用ShockBurst 技术传送数据示意图。

    4 无线网络结构

    各巡检探头通过无线电波相互之间组成了无线通信网络。本系统采用无线网形网络，即点一点一点的通信方式。由于各个接点都有微处理器，无需无线路由器便可实现一点与另一点问的无线互连，每个无线接点不仅可以收发数据，而且还可以转发数据到相邻的无线接点，多个无线接点相互的连接，可使传输距离更远。当无线网络中一个接点出现故障时，相临的接点会自动取代出现故障的接点，使网络通信保持正常。

图6为无线网形连接示意图。

    5 硬件组成

    MCU与NRF2401DE1的连接见图7。单片机采用AT89CL51，无线收发芯片选用nRF2401芯片，这2种芯片均工作在+3 V的低电压。单片机软件用KEIL C51或汇编语言编写，可先设置ShockBurstTM收发模式，然后进行数据的收发。理论上可传送100 nl，在实验中可达20—50 nl，这取决于电路所用器件的高频性能、元件的排列以及电路板的接地。

图7 MPU与NRYT．401的连接