采用nRF24L01和MSP430單片機的射頻傳輸模塊設計

　　摘要：在裝備的壽命評估中，通過記錄操作員的控制操作能反映裝備的動用信息。以某型戰車為記錄對象，分析了需要采集的各類開關量信號，給出一種采用MSP430微功耗單片機的記錄裝置實現方案，重點設計了由MCU和nRF24L01構成的射頻傳輸模塊，提供了采集端通過采集對裝備的各項操作產生的開關信號觸發時鐘記錄裝備使用過程的程序流程，并針對可能存在的干擾，設計了基于跳頻通信的抗干擾方式。最后對系統傳輸性能進行了測試，驗證了其可行性。

　　引言

　　在裝備保障中需要對裝備壽命有清楚的了解，就需要對裝備各配套設備進行定期檢查，傳統的人工巡檢和記錄信息的方法存在遺漏檢查信息、不及時、數據登記復雜易錯及后處理繁瑣等問題。射頻識別(Radio Frequency Identification，RFID)技術是一種先進的非接觸式自動識別技術，它利用射頻信號與空間耦合及傳輸特性來進行雙向通信，實現對物體自動識別與信息采集。

　　針對某型戰車隨裝武器系統復雜、配備較多，傳統記錄方式難以有效詳實地反映各部件壽命狀況的現狀，本文利用RFID技術構建新型監測系統，代替傳統的巡檢方法。

　　系統需求與結構設計

　　本系統主要記錄戰車及配套裝備的動用信息，被測量信號主要是開關信號，分為以下兩類：

　　(1)工作狀態控制信號。工作狀態控制信號來自狀態轉換控制臺，是操作員控制戰車工作狀態的3路開關量。

　　操作員通過狀態轉換控制臺上的狀態轉換開關可設置戰車的3種工作狀態，車輛放置不使用時，操作員將開關置于S0，此時3路工作狀態控制信號均為高電平無效;車輛工作時，操作員首先將開關置于S1，自動功能檢測狀態AFT由高電平變為低電平，系統將自動檢查工作能力、工作準備情況以及故障情況。若出現故障，紅色指示燈發亮;若功能完好，綠色指示燈發亮;紅色指示燈發亮時，操作員將開關L置于S2，AFT由低電平變為高電平無效，手動功能檢測狀態MFT由高電平變為低電平，系統處于自動功能檢測狀態，操作員要具體確定哪一部分出現故障;綠色指示燈發亮，操作員將開關置于S3，MFT由低電平變為高電平無效，作業目標狀態POS由高電平變為低電平，系統處于作業目標狀態。

　　工作狀態控制信號如圖1示。其信號特點是：低電平有效，同一時刻只有一路信號為低電平;邏輯“0”為0 V，邏輯“1”為3.5 V?！　?/p>

 

　　(2)允許啟動信號。允許啟動信號來自控制臺接口組合，記錄為裝備的打靶等信息。