專(zhuān)利名稱(chēng)：工業(yè)多跳鏈路慢跳頻通信實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種通信實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，具體涉及一種工業(yè)多跳鏈路慢跳頻通信的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)中，工藝設(shè)備密集，無(wú)線(xiàn)通信難以保證視距傳輸通道，現(xiàn)場(chǎng)儀表一般需要以多跳方式通信和組網(wǎng)。另一方面，目前工業(yè)無(wú)線(xiàn)通信普遍采用多信道通信，如無(wú)線(xiàn)HART、SP100等均采用16個(gè)信道，通信過(guò)程中采用了慢跳頻技術(shù)，即在當(dāng)前信道受到干擾時(shí)自動(dòng)切換到新的信道上通信。這種情況下，工業(yè)無(wú)線(xiàn)通信往往是一個(gè)多跳慢跳頻過(guò)程，往往涉及時(shí)間調(diào)度、信道分配、信道評(píng)估和干擾避讓等復(fù)雜過(guò)程，對(duì)這些過(guò)程的研究和模擬，對(duì)工業(yè)無(wú)線(xiàn)通信發(fā)展是一項(xiàng)重要而基礎(chǔ)的工作。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型目的在于提供一種工業(yè)多跳鏈路慢跳頻通信實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，本實(shí)用新型可以方便地模擬典型的工業(yè)多跳無(wú)線(xiàn)鏈路通信情況，從而為工業(yè)無(wú)線(xiàn)通信鏈路設(shè)計(jì)分析和模擬試驗(yàn)提供有力保障。為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的這些問(wèn)題，本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案是一種工業(yè)多跳鏈路慢跳頻通信實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括工業(yè)無(wú)線(xiàn)多跳通信鏈路、串口 /ZigBee網(wǎng)關(guān)、監(jiān)控主機(jī)，所述工業(yè)無(wú)線(xiàn)多跳通信鏈路包括若干個(gè)具有慢跳頻通信功能的通信節(jié)點(diǎn)，每個(gè)通信節(jié)點(diǎn)配置有實(shí)驗(yàn)天線(xiàn)和監(jiān)控天線(xiàn)，所述監(jiān)控主機(jī)通過(guò)串口與串口 /ZigBee網(wǎng)關(guān)連接。對(duì)于上述技術(shù)方案，實(shí)用新型人還有進(jìn)一步的詳細(xì)優(yōu)化措施。所述通信節(jié)點(diǎn)以32位微控制器為核心，外圍配置有兩個(gè)作為天線(xiàn)使用的射頻收發(fā)器，作為監(jiān)控天線(xiàn)使用的第一射頻收發(fā)器用于與網(wǎng)關(guān)通信，作為實(shí)驗(yàn)天線(xiàn)使用的第二射頻收發(fā)器用于鏈路實(shí)驗(yàn)通信。進(jìn)一步，第一射頻收發(fā)器與第二射頻收發(fā)器的結(jié)構(gòu)相同，所述射頻收發(fā)器包括8位微控制器以及受8位微控制器控制的天線(xiàn)電路，8位微控制器通過(guò)并行接口與所述32微控制器的8位并行接口相連，并且8位微控制器的中斷引腳與32位微控制器的PTB. 0引腳相連。射頻收發(fā)器的射頻電路接口引腳PAO-M > PAO-P和CT-bias連接外圍天線(xiàn)電路。更進(jìn)一步，通信節(jié)點(diǎn)內(nèi)還設(shè)有用于設(shè)置通信模式的通信設(shè)置開(kāi)關(guān)，所述通信設(shè)置開(kāi)關(guān)與32位微控制器相連。更進(jìn)一步，通信節(jié)點(diǎn)內(nèi)還設(shè)有通信指示燈，所述通信指示燈與32位微控制器相連，用于顯示通信狀態(tài)。所述串口 /ZigBee網(wǎng)關(guān)以8位微控制器為核心，外圍配置有用于與外部通信的天線(xiàn)電路、用于與監(jiān)控主機(jī)連接的串口電路以及電源電路，天線(xiàn)電路、串口電路、電源電路均與所述8位微控制器相連。相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)中的方案，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是本實(shí)用新型在通信節(jié)點(diǎn)部分設(shè)置雙天線(xiàn)，通信節(jié)點(diǎn)具有分離的實(shí)驗(yàn)天線(xiàn)系統(tǒng)和監(jiān)控天線(xiàn)系統(tǒng)，分別用于鏈路實(shí)驗(yàn)通信與網(wǎng)關(guān)通信，從而使實(shí)驗(yàn)監(jiān)控和統(tǒng)計(jì)分析過(guò)程基本不占用鏈路通信資源，保證實(shí)驗(yàn)過(guò)程仿真性能；監(jiān)控計(jì)算機(jī)系統(tǒng)通過(guò)無(wú)線(xiàn)聯(lián)實(shí)現(xiàn)對(duì)各個(gè)通信節(jié)點(diǎn)監(jiān)控和設(shè)置，使實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)具有更好的部署靈活性和可擴(kuò)展性，具有應(yīng)用和推廣價(jià)值。
以下結(jié)合附圖
及實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述圖I為本實(shí)用新型實(shí)施例的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例通信節(jié)點(diǎn)的組成結(jié)構(gòu)圖；圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例中的天線(xiàn)電路的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例的串口 ZigBee網(wǎng)關(guān)的組成結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)上述方案做進(jìn)一步說(shuō)明。應(yīng)理解，這些實(shí)施例是用于說(shuō)明本實(shí)用新型而不限于限制本實(shí)用新型的范圍。實(shí)施例中采用的實(shí)施條件可以根據(jù)具體廠(chǎng)家的條件做進(jìn)一步調(diào)整，未注明的實(shí)施條件通常為常規(guī)實(shí)驗(yàn)中的條件。實(shí)施例一種工業(yè)多跳鏈路慢跳頻通信實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括工業(yè)無(wú)線(xiàn)多跳通信鏈路、串口 /ZigBee網(wǎng)關(guān)、監(jiān)控主機(jī)，所述工業(yè)無(wú)線(xiàn)多跳通信鏈路包括若干個(gè)具有慢跳頻通信功能的通信節(jié)點(diǎn)，每個(gè)通信節(jié)點(diǎn)配置有實(shí)驗(yàn)天線(xiàn)和監(jiān)控天線(xiàn)，所述監(jiān)控主機(jī)通過(guò)串口與串口 /ZigBee網(wǎng)關(guān)連接。通信節(jié)點(diǎn)以一片32位微控制器MCF52233為核心，配置兩個(gè)由8位微控制器MC13213和天線(xiàn)電路構(gòu)成的射頻收發(fā)器以及基本的外圍電路，如附圖2所示。MCF52233 為 32 位微器芯片，在 ColdFire V2 內(nèi)核上集成了 256Kflash、32KRAM、通用I/O等，作為通信節(jié)點(diǎn)的主控制器；MC13213為高性能ZigBee芯片，集成了 8位CPU和無(wú)線(xiàn)前端芯片，為緊湊型高性能ZigBee終端解決方案，連接簡(jiǎn)單的天線(xiàn)電路，作為通信節(jié)點(diǎn)射頻收發(fā)器，其中第一射頻收發(fā)器用于與網(wǎng)關(guān)通信，第二射頻收發(fā)器2用于鏈路通信。具體連接上，MCF52233通過(guò)PORT AN并行接口與每片MC13213的8位并行口連接，同時(shí)中斷引腳IRQl、IRQ2分別連接兩射頻收發(fā)器中的兩片MC13213的PTB.0引腳。通信中，射頻收發(fā)器發(fā)送和接收數(shù)據(jù)時(shí)，以中斷的方式向MCF52233申請(qǐng)數(shù)據(jù)或轉(zhuǎn)發(fā)收到的數(shù)據(jù)。4位通信設(shè)置開(kāi)關(guān)通過(guò)PORT TA 口與MCF52233連接，用于設(shè)置通信模式；4個(gè)通信指示與LED通過(guò)PORT TD 口與MCF52233連接，用于指示通信狀態(tài)。天線(xiàn)電路如附圖3所示，圖中PAO-M ,PAO-P和CT_bias為MC13213射頻電路接口引腳，用于MCl3213與外圍射頻電路系統(tǒng)連接。串口 /ZigBee網(wǎng)關(guān)如附圖3所示，以MC13213位核心，配置天線(xiàn)電路、電源電路和串口電路。PC通過(guò)串行通信接口，接受各個(gè)通信節(jié)點(diǎn)的通信統(tǒng)計(jì)結(jié)果等數(shù)據(jù)，并通過(guò)網(wǎng)關(guān)發(fā)送通信模式數(shù)據(jù)。上述實(shí)例只為說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)構(gòu)思及特點(diǎn)，其目 的在于讓熟悉此項(xiàng)技術(shù)的人是能夠了解本實(shí)用新型的內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施，并不能以此限制本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。凡根據(jù)本實(shí)用新型精神實(shí)質(zhì)所做的等效變換或修飾，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種工業(yè)多跳鏈路慢跳頻通信實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括工業(yè)無(wú)線(xiàn)多跳通信鏈路、串口 /ZigBee網(wǎng)關(guān)、監(jiān)控主機(jī)，所述工業(yè)無(wú)線(xiàn)多跳通信鏈路包括若干個(gè)具有慢跳頻通信功能的通信節(jié)點(diǎn)，每個(gè)通信節(jié)點(diǎn)配置有實(shí)驗(yàn)天線(xiàn)和監(jiān)控天線(xiàn)，所述監(jiān)控主機(jī)通過(guò)串口與串口 /ZigBee網(wǎng)關(guān)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的工業(yè)多跳鏈路慢跳頻通信實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于，所述通信節(jié)點(diǎn)以32位微控制器為核心，外圍配置有兩個(gè)作為天線(xiàn)使用的射頻收發(fā)器，作為監(jiān)控天線(xiàn)使用的第一射頻收發(fā)器用于與網(wǎng)關(guān)通信，作為實(shí)驗(yàn)天線(xiàn)使用的第二射頻收發(fā)器用于鏈路實(shí)驗(yàn)通信。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的工業(yè)多跳鏈路慢跳頻通信實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于，第一射頻收發(fā)器與第二射頻收發(fā)器的結(jié)構(gòu)相同，所述射頻收發(fā)器包括8位微控制器以及受8位微控制器控制的天線(xiàn)電路，8位微控制器通過(guò)并行接口與所述32微控制器的8位并行接口相連，并且8位微控制器的中斷引腳與32位微控制器的PTB. O引腳相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的工業(yè)多跳鏈路慢跳頻通信實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于，通信節(jié)點(diǎn)內(nèi)還設(shè)有用于設(shè)置通信模式的通信設(shè)置開(kāi)關(guān)，所述通信設(shè)置開(kāi)關(guān)與32位微控制器相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的工業(yè)多跳鏈路慢跳頻通信實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于，通信節(jié)點(diǎn)內(nèi)還設(shè)有通信指示燈，所述通信指示燈與32位微控制器相連，用于顯示通信狀態(tài)。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的工業(yè)多跳鏈路慢跳頻通信實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于，所述串口/ZigBee網(wǎng)關(guān)以8位微控制器為核心，外圍配置有用于與外部通信的天線(xiàn)電路、用于與監(jiān)控主機(jī)連接的串口電路以及電源電路，天線(xiàn)電路、串口電路、電源電路均與所述8位微控制器 相連。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種工業(yè)多跳鏈路慢跳頻通信實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括工業(yè)無(wú)線(xiàn)多跳通信鏈路、串口/ZigBee網(wǎng)關(guān)、監(jiān)控主機(jī)，所述工業(yè)無(wú)線(xiàn)多跳通信鏈路包括若干個(gè)具有慢跳頻通信功能的通信節(jié)點(diǎn)，每個(gè)通信節(jié)點(diǎn)配置有實(shí)驗(yàn)天線(xiàn)和監(jiān)控天線(xiàn)，所述監(jiān)控主機(jī)通過(guò)串口與串口/ZigBee網(wǎng)關(guān)連接。本實(shí)用新型在通信節(jié)點(diǎn)部分設(shè)置雙天線(xiàn)，通信節(jié)點(diǎn)具有分離的實(shí)驗(yàn)天線(xiàn)系統(tǒng)和監(jiān)控天線(xiàn)系統(tǒng)，分別用于鏈路實(shí)驗(yàn)通信與網(wǎng)關(guān)通信，從而使實(shí)驗(yàn)監(jiān)控和統(tǒng)計(jì)分析過(guò)程基本不占用鏈路通信資源，保證實(shí)驗(yàn)過(guò)程仿真性能；監(jiān)控計(jì)算機(jī)系統(tǒng)通過(guò)無(wú)線(xiàn)通信實(shí)現(xiàn)對(duì)各個(gè)通信節(jié)點(diǎn)監(jiān)控和設(shè)置，使實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)具有更好的部署靈活性和可擴(kuò)展性，具有應(yīng)用和推廣價(jià)值。
文檔編號(hào)H04B17/00GK202565261SQ201220177108
公開(kāi)日2012年11月28日 申請(qǐng)日期2012年4月24日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月24日
發(fā)明者許洪華, 劉科 申請(qǐng)人:蘇州科技學(xué)院