專利名稱：紅外標(biāo)準(zhǔn)目標(biāo)源設(shè)備Zigbee協(xié)調(diào)器系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及紅外圖像模擬領(lǐng)域，應(yīng)用于基于Zigbee紅外標(biāo)準(zhǔn)目標(biāo)源的協(xié)調(diào)器，主要完成紅外目標(biāo)源控制信號的編碼與傳輸
背景技術(shù)：
由熱源模塊拼接產(chǎn)生大型紅外目標(biāo)源的控制系統(tǒng)采用無線網(wǎng)絡(luò)控制時，能提高系統(tǒng)的模塊化與集成化水平，使熱源模塊具有良好的互換性，有效的降低由于熱源模塊數(shù)量增加而引入的系統(tǒng)在架設(shè)與維護(hù)方面的復(fù)雜程度。對于新型的大型紅外室外模擬設(shè)備而言，無線控制模式使得遠(yuǎn)距離測試時，能夠在紅外監(jiān)測設(shè)備的光學(xué)測量設(shè)備處對紅外模擬目標(biāo)直接進(jìn)行校正，進(jìn)一步提高紅外設(shè)備的使用性能。ZigBee是一種新興的短距離無線技術(shù)，它最大的特點就是低功耗、可組網(wǎng)，特別是帶有路由的可組網(wǎng)功能，理論上可以使ZigBee覆蓋的通訊面積無限擴(kuò)展。ZigBee采用的自組織網(wǎng)通信方式，這一工作方式可實現(xiàn)隨機(jī)選擇熱源模塊拼安裝在任一空間位置，這對于由大量熱源模塊拼接而成的大型紅外標(biāo)準(zhǔn)目標(biāo)源設(shè)備的安裝與維護(hù)尤為重要?，F(xiàn)行的ZigBee模塊包含了所有外圍電路和完整協(xié)議棧，能夠立即投入使用，可在硬件上設(shè)計出結(jié)構(gòu)緊湊，體積小，貼片式焊盤，可內(nèi)置Chip或外置SMA天線。通訊距離從100 米到1200米不等，還包含了 ADC，DAC，比較器，多個10，I2C等接口和用戶的產(chǎn)品相對接。軟件上包含了完整的ZigBee協(xié)議棧，并有自己的PC上的配置工具，采用串口和用戶產(chǎn)品進(jìn)行通訊，并可以對模塊進(jìn)行發(fā)射功率，信道等網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋮?shù)的配置，使用起來簡單快捷。目前ZigBee模塊廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制的各種監(jiān)控器、傳感器的自動化控制。具有廣闊應(yīng)用前景，這使得采用Zigbee無線技術(shù)的大型紅外目標(biāo)源設(shè)備將來在維護(hù)與更新方面具有潛力。Zigbee協(xié)調(diào)器作為Zigbee網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的管理器件，是基于Zigbee無線技術(shù)的大型紅外目標(biāo)源設(shè)備不可缺少的組成部分，擔(dān)負(fù)著Zigbee終端器件與上位機(jī)數(shù)據(jù)交互的中間紐帶作用。考慮到系統(tǒng)紅外數(shù)據(jù)的特征與Zigbee數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)體，應(yīng)對Zigbee協(xié)調(diào)器進(jìn)行獨立的設(shè)計。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明主要為基于Zigbee紅外熱源模塊設(shè)計其網(wǎng)絡(luò)管理的Zigbee協(xié)調(diào)器，針對熱源模塊的溫控數(shù)據(jù)模式，設(shè)計了協(xié)調(diào)器系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸格式，數(shù)據(jù)緩存機(jī)制，與上位主機(jī)數(shù)據(jù)交互的遠(yuǎn)距離串口通訊接口。設(shè)計內(nèi)容包括協(xié)調(diào)器的硬件結(jié)構(gòu)和軟件結(jié)構(gòu)。設(shè)計采用Freescale公司的MC13224芯片為協(xié)調(diào)器的主芯片，硬件上系統(tǒng)主要考慮了協(xié)調(diào)器與上位遠(yuǎn)距離通訊時抗干擾能力，采用一個中繼的RS422轉(zhuǎn)RS232的串口轉(zhuǎn)換器。大型紅外目標(biāo)源設(shè)備網(wǎng)絡(luò)通訊結(jié)構(gòu)如圖1，其對應(yīng)的協(xié)調(diào)器電路采用如圖2設(shè)計，系統(tǒng)采用5V供電電源，用AMSl 117將轉(zhuǎn)化為芯片工作的3. 3V電壓，MAX3488芯片將芯片通訊TTL 串行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為RS422數(shù)據(jù)格式。系統(tǒng)具體實現(xiàn)由協(xié)調(diào)器軟件來完成。軟件主要包括串口數(shù)據(jù)格式、Zigbee數(shù)據(jù)傳輸格式、雙緩存數(shù)據(jù)機(jī)制。


圖1系統(tǒng)通訊控制結(jié)構(gòu)圖

圖2MC13224協(xié)調(diào)器電路3MC13224模塊引腳定義
具體實施例方式采用如圖2硬件配置，具體實施部分代碼如下DZigbee數(shù)據(jù)緩沖結(jié)構(gòu)體定義如下 union h{
uint8 RxBuf[29];
struct RFRXBUF {
uint8 HeadCom[3]; //命令頭 uint8 Laddr[8]; //長地址 uint8 Saddr[2]; //短地址 uint8 DataBuf[16]; //數(shù)據(jù)緩沖區(qū)，
//依次分為第四個熱源模塊數(shù)，每個熱源模塊占四字節(jié)，前兩字節(jié)表達(dá)一個16數(shù)， //代表上位機(jī)溫控數(shù)據(jù)，后兩字節(jié)表達(dá)的16位數(shù)代表熱源模塊在終端中測得的溫度值。 }RXDATA;
}RfRx;//無線接收緩沖區(qū) union j{
uint8 TxBuf[29];
struct RFTXBUF {//依次分為第四個熱源模塊數(shù)，每個熱源模塊占四字節(jié)，前兩字節(jié)表達(dá)一個16數(shù)， //代表上位機(jī)溫控數(shù)據(jù)，后兩字節(jié)表達(dá)的16位數(shù)代表熱源模塊在終端中測得的溫度值。
}TXDATA;
}RfTx;//無線發(fā)送緩沖區(qū)2)串行數(shù)據(jù)緩沖結(jié)構(gòu)體定義如下}UartRx;//串口接收緩沖區(qū)
union 1{ uint8 UartTxBufI33]; struct UARTTXBUF { uint8 HeadID[2] ； //開始 uint8 HeadCom[3]; //命令頭 uint8 Laddr[8];//長地址 uint8 Saddr[2];//短地址 uint8 DataBuf[16]; //數(shù)據(jù)緩沖區(qū) uint8 EndID[2] ； //結(jié)束 }TXDATA;
}UartTx;//串口發(fā)送緩沖區(qū)
//EndID[2]結(jié)束標(biāo)志兩字節(jié)分別為241與251，為串口數(shù)據(jù)校正使用，防止誤碼與丟碼；
//溫控數(shù)據(jù)與熱源模塊的溫度檢測數(shù)據(jù)為12位數(shù)，采用241與251，可以將最后的紅外溫
//度數(shù)據(jù)串行數(shù)分隔開來； 3)串口數(shù)據(jù)緩存機(jī)制實現(xiàn)如下struct pUartBuffer
{
uint8 buffer[UartBufferMaxSize]； int front; int rear; int length; };//串口數(shù)據(jù)緩存隊列。
struct pUartBuffer pUartRxBuffer; //接收緩存區(qū) struct pUartBuffer pUartTxBuffer; //發(fā)送緩存區(qū) void RxBufferProcessFun() ； //發(fā)送函數(shù) int FindTail(int front,int rear); //隊列頭查找 void ClearRxBuffer(int front,int tail); //清空已處理數(shù)據(jù) void WriteTffluffer(int head, int tail);//壓入隊列數(shù)據(jù)
權(quán)利要求
1.一種紅外標(biāo)準(zhǔn)目標(biāo)源設(shè)備Zigbee協(xié)調(diào)器系統(tǒng)設(shè)計，其特征在于大型紅外目標(biāo)源 Zigbee協(xié)調(diào)器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的紅外標(biāo)準(zhǔn)目標(biāo)源設(shè)備Zigbee協(xié)調(diào)器系統(tǒng)設(shè)計，其特征在于 Zigbee紅外數(shù)據(jù)雙緩存數(shù)據(jù)機(jī)制與Zigbee紅外數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。
全文摘要
本發(fā)明主要為基于Zigbee紅外熱源模設(shè)計其網(wǎng)絡(luò)管理的Zigbee協(xié)調(diào)器，針對熱源模塊的溫控數(shù)模式，設(shè)計了協(xié)調(diào)器系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸格式，數(shù)據(jù)緩存機(jī)制，與上位主機(jī)數(shù)據(jù)交互的遠(yuǎn)距離串口通訊接口。設(shè)計采用Freescale公司的MC13224芯片為協(xié)調(diào)器的主芯片，硬件上系統(tǒng)主要考慮了協(xié)調(diào)器與主機(jī)遠(yuǎn)距離通訊時抗干擾能力，采用一個中繼的RS422轉(zhuǎn)RS232的串口轉(zhuǎn)換器。硬件系統(tǒng)采用5V供電電源，用AMS1117將轉(zhuǎn)化為芯片工作的3.3V電壓，MAX3488芯片將芯片通訊TTL串行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為RS422數(shù)據(jù)格式。系統(tǒng)具體實現(xiàn)由協(xié)調(diào)器軟件來完成。軟件主要包括串口數(shù)據(jù)格式、Zigbee數(shù)據(jù)傳輸格式、雙緩存數(shù)據(jù)機(jī)制。該設(shè)備能實現(xiàn)良好的上位機(jī)至終端的遠(yuǎn)距離Zibgee紅外溫控數(shù)據(jù)傳送。
文檔編號H04W84/18GK102387610SQ20111032438
公開日2012年3月21日 申請日期2011年10月24日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月24日
發(fā)明者付躍剛, 劉智穎, 孫小偉, 張磊, 朱瑞晗, 梅志宇, 歐陽名釗 申請人:長春理工大學(xué)