上海沪工阀门厂(团体)无限公司
择要:针对无线通讯手艺在阀门电动装配中的利用,阐发各类罕见的无线通讯手艺的利用特色,提出基于蓝牙手艺的处置计划。别的,简略阐发了蓝牙和谈栈的 3 种完成情势,挑选嵌入式模子作为蓝牙无线通讯的完成情势。侧重先容了蓝牙手持操纵器的硬件体系布局和软件流程,完成了对带蓝牙通讯模块的阀门电动装配的无线遥控操纵。
关头词:阀门电动装配;蓝牙;KC02
1 蓝牙和谈栈完成情势
蓝牙和谈标准遵守开放体系互联 OSI(Open System Interconnection)模子。
蓝牙和谈栈根据封装体例有 3 种差别的完成模子——借居式、嵌入式和完全嵌入式,别离针对具备差别功效和资本的产物。
对嵌入式模子,蓝牙和谈栈位于蓝牙模块中,利用法式零丁运转在主机上,经由进程适配和谈与蓝牙模块通讯。嵌入式模子无需主机处置蓝牙下层和谈,削减了主机的软件负荷和代码长度,下降了开辟难度,对内存无限的装备是不错的挑选。本设想在蓝牙和谈栈完成情势上选用了嵌入式模子,经由进程利用南京国春电子手艺无限公司的 KC02 蓝牙模块,保障通讯靠得住性并削减了 CPU 的代码量。
2 蓝牙利用体系设想
在产业现场利用蓝牙无线通讯,其体系的硬件设想分为阀门电动装配和手持操纵器两局部。
2.1 阀门电动装配
阀门电动装配完成阀门本体的节制功效。以 LPC2292 为焦点构建全部嵌入式体系,蓝牙模块接纳产业级 KC02 模块。
LPC2292 是 NXP 公司基于 ARM7TDMI-S 的一款高机能产业级微处置器。其处置器内核为 32 位 RISC 体系布局,具备高密度的 16 位指令集及极低的功耗。
KC02 蓝牙模块是可停止数据互换和语音通讯的蓝牙通讯模块。其体积小,形状尺寸长为 17.8mm,宽为 15.2mm;任务电压为 3.3V,具备 UART、SPI 和 USB 串行接口,在本设想中利用处置器的 UART 与蓝牙模块相连。
2.2 手持操纵器
手持操纵器的功效为搜刮从蓝牙,并在主从蓝牙成立链接以后,操纵阀门电动装配,并同步显现阀门电动装配屏幕内容。其体系布局以 8 位 AVR 单片机 ATmega128L 为焦点,包罗按键、液晶显现屏、主蓝牙模块和电源处置 4 个局部。KC02 主蓝牙模块经由进程串口与单片机相连。手持操纵器利用电池,经由进程电源转换芯片 AMSI1117 稳压后给全部嵌入式体系供电。
2.3 手持操纵器软件流程
手持操纵器复位后起首停止各底层硬件的初始化操纵,而后根据领受到的按键号令停止响应的操纵。
在硬件设想中,将单片机的 PD4 与蓝牙模块的链接状况端口相连,PD7 口与蓝牙模块的 RESET 引脚相连 。
3 蓝牙节点链接进程
处于产业现场的阀门电动装配凡是为一个阵列,此时准确完成蓝牙节点的查问和链接是成立手持操纵器与阀门电动装配通讯的关头。该进程由手持操纵器 MCU 经由进程适配和谈操纵主蓝牙模块完成。
因为在产业现场能够有多台阀门同时具备蓝牙无线通讯功效,手持操纵器与阀门电动装配的链接分为物理链接和逻辑链接。此中逻辑链接为物理链接的一个子集,只要在手持操纵器与阀门电动装配之间成立了物理链接,并且手持操纵器领受到了确认链接的指令后逻辑链接才成立。此时手持操纵器进入操纵阀门电动装配并同步显现的状况。阀门电动装配只能主动地领受手持操纵器的搜刮和链接,其下层法式在处置链接状况时给出提醒用于操纵者判定蓝牙收集的链接状况。
4 体系功效
数据互换功效:手持操纵器接纳查问应对的体例收罗阀门电动装配的及时状况。每隔 100ms,手持操纵器就会收回 1 次查问指令,阀门电动装配将以后状况打包为 1 帧 6 字符的数据上传给手持操纵器。因为所传输的数据不会包罗 0xff 和 0xfe,能够将其作为 1 帧数据的肇端和竣事标记。
手持操纵器经由进程一样的数据格局去撤除肇端标记和竣事标记剖析出一帧数据,并同步显现阀门电动装配状况。在手持操纵器和阀门电动装配进入阀门参数的同步设置状况时,数据帧长度不牢固,根据书前显现页面所需的信息停止数据互换。链接断开提醒:当因为外界于扰或间隔增添致使手持操纵器和阀门电动装配之间链接断开时,手持操纵器给出链接断开提醒,阀门电动装配则跳出蓝牙无线操纵状况,规复到本地操纵形式。
结语
针对将蓝牙无线手艺引入阀门电动装配中的现实工程需要,本文阐发了其可行性,并且完成了现实软硬件体系,对产业现场的无线手艺利用有一定参考代价。