文档介绍：文件编号:Q/HL-J-014-15A-001
文件密级:机密
无线传输模块
设计开发方案报告书
拟制人:黄家升
审核人:
批准人:
版本号:
发布日期:2010年 3月 10日
版本修订记录
版本号
修订日期
修订内容
修订人
审核人
2010-3-3
草稿
2010-3-10
正式版
目录
1 设计任务的来源和任务要求: 4
任务来源: 4
任务要求: 4
2 设计方案考虑(方案说明、主要技术关键及实现途径等): 4
监控板技术要求 4
监控板硬件设计 5
原理框图 5
关键技术设计 5
监控软件设计方案 5
监控程序设计 6
主要协作、配套要求(原材料、监视和测量装置、配套件等)、即组织和技术接口: 8
标准化考虑 8
经济指标(试制费、成本估算) 8
设计开发各阶段计划完成日期(即试制进度) 8
设计任务的来源和任务要求:
任务来源:
根据客户的合同需求和考察行业的市场需求而开发。
任务要求:
功能需求:满足客户提出的各种监控要求。
可靠性要求:满足系统稳定性和可靠性要求。
安全性:符合GB15842-1995标准中的有关规定。
工作环境:温度-40℃~+85℃,95%相对湿度
设计方案考虑(方案说明、主要技术关键及实现途径等):
监控板技术要求
采用德州仪器MSP430高性能低功耗单片机架构;
调制解调方式为FSK;
信号发射频率为433MHz;
信号发射功率为10dBm;
系统接收灵敏度为-110dBm;
信号传输距离为100m;
系统集成微带天线;
供电方式为电池供电;
平均电流小于100uA;
电池使用时长大于2年;
PCB板尺寸:不大于100x80 mm。
监控板硬件设计
原理框图
MSP430
F 2012
系统配置接口
滤波器
CC1100
微带
天线
运行指示灯
干电池
稳压电路
关键技术设计
采用德州仪器MSP430高性能低功耗单片机架构;
通过FSK方式实现短程无线信号传输;
抗干扰设计;
超低功耗设计;
监控软件设计方案
无线传输模块在发送端将数字信号通过FSK调制到433MHz射频信号,并通过空间传输至目的地。接收端将射频信号接收,并通过FSK解调还原成数字信号,完成信号传输。系统可实现半双工式传输,即发送端同时也可以是接收端,藉此完成信号互传,最高传输速率高达250KPS。
监控程序设计
无线传输模块程序大致可以分成以下几个模块:定时器模块,FSK发射模块,FSK接收模块,协议组包模块,协议拆包模块,硬件初始化模块。每个模块以下又分别有若干个处理函数,各个模块相对独立又相互协作,由此构成一个完整的监控程序。这样使得编写代码的时候按照模块进行分工,每个人完成相应模块,分工明确,有利于保持思维清晰,提高工作效率。
在此方案里,我们将以程序的流程图为主,阐述整个程序的主要工作流程,同时规定了一些主要的函数及其入口参数。这样有利于不同模块之间的协作,防止不同模块之间产生重复或者冲突,避免不必要的耽误。
下图为整个程序的流程图:
定时器初始化
有信号待发送
协议解释
数据传输
Y
N
硬件初始化
协议组包
信号发送
有信号待接收
CRC校验码计算
有信号待发送
发送成功
超过三次
信号发送失败
校验成功
Y
N
Y
N
N
N
Y
Y
定时器模块
定时器初始化函数
void time_init()
功能:将定时器定时为10ms中断
参数:无
返回值:无
定时中断处理函数
__interrupt void Timer_A(void)
功能:对中断产生相应,并进行相应计数
参数:无
返回值:无
硬件初始化模块
硬件初始化函数
Void devInit( void )
功能:硬件初始化
参数:无
返回值:无
信号接收模块
FSK信号接收函数
INT8U halRfReceivePacket(INT8U *rxBuf, INT8U *length)
功能:接收信号
参数:*rxBuf为要接收的信号,*length为信号长度
返回值:无
信号发送模块
FSK信号发送函数
void halRfSendPacket(INT8U *txBuf, INT8U size)
功能:信号发送
参数:*txBuf为发送信号的内容,size为发送长度
返回值:无
协议模块
协议组包函数
INT8U pack(INT8U *bu