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气动高速无线通信系统的可用性研究

发布时间:2018-11-05 13:33
【摘要】:随着无线通信技术在气动系统中的应用日益广泛,气动无线通信系统的可用性研究也愈发的重要。由于气动系统中的通信对数据的实时性要求极为苛刻,数据传输的时延必须严格控制。并且气动系统中通信的特点是数据量小、不确定性强,一般成熟的通信协议很难满足这些要求,因此研究适用于气动系统的自定义高速通信协议具有重要意义。本文在分析常见无线通信系统的基础上,针对气动系统的通信需求,设计了适用于气动系统的高速无线通信系统协议,并深入研究了气动高速无线通信系统的可用性,主要的内容如下:首先,针对气动系统的工作过程、通信的实时性和可用性的要求,明确了通信数据时延、传输速率以及响应时间等指标,并进行了对比研究,确定了气动系统高速无线通信的技术路径,提出了基于射频芯片nRF24L01的自定义高速无线通信协议。通过定义气动系统的通信时延、自定义高速无线通信协议和模拟气动工业现场多节点通信冲突的测试方法,搭建了高速无线通信系统的软件开发与测试平台。使用Keil开发环境对通信的各个环节进行程序上的优化,包括nRF24L01与MCU之间的SPI数据传输、nRF24L01的可变长度数据帧等,以满足高速无线通信的通信时延要求。对单节点和多节点的通信进行测试与分析。其中在单节点的通信测试中,通过改变通信距离、通信数据帧长度等参数,记录通信成功率与通信时延;同时通信协议增加了冲突抑制策略,对多节点组网通信进行了冲突测试,用以测试通信协议的冲突抑制性能。最后,通过研究应答方式,设计了高效的组网策略,有效地避免系统数据应答错误,并完成了无线通信系统的双向通信,验证了方案的可行性,为气动无线通信系统的可用性研究提供了工程应用参考价值。
[Abstract]:With the increasing application of wireless communication technology in pneumatic systems, the availability of pneumatic wireless communication systems is becoming more and more important. Due to the strict requirement of real-time data in the communication of pneumatic system, the delay of data transmission must be strictly controlled. And the characteristic of communication in pneumatic system is that the data is small and the uncertainty is strong. It is difficult to satisfy these requirements by the general mature communication protocols. Therefore, it is of great significance to study the self-defined high-speed communication protocols suitable for pneumatic systems. Based on the analysis of common wireless communication systems and the communication requirements of pneumatic systems, this paper designs a high-speed wireless communication system protocol suitable for pneumatic systems, and deeply studies the availability of pneumatic high-speed wireless communication systems. The main contents are as follows: firstly, aiming at the working process of pneumatic system and the requirement of real-time and usability of communication, the data delay, transmission rate and response time of communication are defined and compared. The technical path of high-speed wireless communication in pneumatic system is determined, and a custom high-speed wireless communication protocol based on RF chip nRF24L01 is proposed. By defining the communication delay of the pneumatic system, defining the high-speed wireless communication protocol and simulating the testing method of the multi-node communication conflict in the pneumatic industry, the software development and testing platform of the high-speed wireless communication system is built. In order to meet the communication delay requirements of high-speed wireless communication, the Keil development environment is used to optimize the program of each link, including the SPI data transmission between nRF24L01 and MCU, the variable length data frame of nRF24L01 and so on. The communication between single node and multi node is tested and analyzed. In the single node communication test, the communication success rate and communication delay are recorded by changing the communication distance and the length of the communication data frame. At the same time, the collision suppression strategy is added to the communication protocol, and the collision test of the multi-node network communication is carried out to test the performance of the communication protocol. Finally, by studying the response mode, an efficient networking strategy is designed to effectively avoid the error of system data response, and the two-way communication of wireless communication system is completed, which verifies the feasibility of the scheme. It provides the engineering application reference value for the usability research of the pneumatic wireless communication system.
【学位授予单位】:电子科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TN92

【参考文献】

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1 梁志国;;浅析无线通信技术的发展[J];中国新通信;2014年13期

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3 卢文辉;;基于状态检测元件的气动无线远程故障快速定位技术的研究[J];机床与液压;2012年09期

4 张和平;;浅析短距离无线通信技术[J];天津科技;2012年02期

5 翟志敏;杨平;魏薇;;基于ZigBee无线传感器网络的气缸位置检测系统[J];仪表技术与传感器;2012年02期

6 沈婵;路波;惠伟安;;气动技术的发展与创新[J];流体传动与控制;2011年04期

7 杨天兴;;气动技术的发展现状及其应用前景[J];煤;2011年04期

8 余恒;王刚亮;;无线传感器网络路由协议研究进展[J];科技传播;2011年02期

9 耿鹏;;无线传感器网络路由协议的分析与仿真[J];信息技术;2010年12期

10 曾勇;杨涛;冯月晖;;基于nRF24L01的超低功耗无线传感器网络节点设计[J];电子技术应用;2008年07期

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本文编号:2312242

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