基于無線傳感器網絡的圖像傳輸系統硬件設計

0 引 言

無線傳感器網絡就是一種RGS系統(遠程地面傳感器系統)，它是一種利用多種傳感器作為綜合情報采集元件，進行數據融合、編碼等處理后，發送給指揮中心，處理還原后在監控平臺顯示出來的探測系統。

它集傳感器技術、圖像探測技術、震動探測技術、聲音探測技術、無線通信技術、數字編碼壓縮技術、信息融合技術及計算機技術為一體，是由多種高新技術集成的綜合性技術。無線傳感器網絡系統主要由以下幾部分組成：

(1)信息傳輸部分：主要負責將采集到的信息壓縮編碼和進行遠距離無線傳輸。

(2)系統前端傳感器及GPS模塊——信號采集部分：主要是由圖像、聲音、震動以及紅外傳感器組成的探測單元和GPS模塊構成，負責完成戰場信息監測任務。

(3)指揮中心測控平臺部分：主要完成對監測單元的遠程控制及信號接收任務，并對搜集到的各種信息進行融合處理、分析。將處理結果提供給指揮中心人員，使他們能及時準確地把握戰場態勢，做出相應的決策。

本文主要是對無線傳感器網絡中圖像傳輸系統的硬件設計與軟件編程的思想進行了介紹。

1 發射端調制解調器硬件電路設計和工作原理

調制解調器硬件電路在發射方和接收方，由于所需完成的任務不同，實際上是不一樣的。發射方調制解調器電路原理圖如圖1所示。

系統使用+5 V的電源由無線電臺的電池變換后供給。MSM7512 B使用專用的3.579 545 MHz的晶體，由于其內部有接地電容，不用外接補償元件;單片機使用頻率為11.059 2 MHz的晶體，主要是為了在波特率設置時，可以取得準確的波特率，能有效避免定時器工作產生的積累誤差，外接的補償元件是二個30 pF電容。

為了防止單片機程序運行時的誤操作，應將單片機EA/VPP端(31腳)置高電平，確保單片機訪問內部的程序存儲器。由于調制解調芯片MSM7512B和單片機W77E58都支持TTL電平，所以單片機的第一串行通信口TXD，RXD可以直接與MSM75125B的XD和RD相連;單片機的P1.0，P1.1分別連接：MSM7512B的MOD2和MOD1，按通信的要求，在收發之間轉換，以控制調制解調芯片的工作狀態;P1.4則控制無線電臺收/發狀態的轉換(PTT)。

MSM75125B的AO和AI分別通過接口電路與無線電臺的送/受話器相連。作為系統外部監視的顯示電路全部由發光二極管和電阻構成，其中紅色發光二極管D1為電源指示，亮則表示系統的初始化過程正確;黃色發光二極管D2為發送正確指示，系統每正確完成一次數據發送任務，它應閃爍一次;D3為載波檢測指示，如果亮則表示調制解調器檢測到了信道中的有效載波信號;D4為數據傳輸指示，系統在發送數據時它就開始閃爍，直至數據發送完畢。

如果前端傳感器有數據需要傳送時，產生一個下降沿脈沖，觸發單片機的外部中斷INTO(P3.2)，單片機響應中斷后，將前方來的8位并行數據由P2口(P2.0～P2.5)讀入，由于P2口內部有上拉電阻，因此作為輸入口時，可用TTL或MOS電路驅動，而不要外加上拉電阻。W77E58的串行通信口2可留作系統的擴展口備用。2 接收方調制解調器與單片機的接口電路