0 前 言 无线遥测产品的市场发展迅速,无线遥测技术已经成为决定产品竞争力的一个重要因素。从发展的眼光来看,塔吊产品的无线化是大势所趋,目前国内建筑工程等行业使用的塔吊多属控制室控制形式。控制室束缚、视线不清、环境恶劣或指挥配合不当等因素皆可形成事故隐患。国外同类产品价格太高,多为通用型产品,而我国大量的建筑施工中小型企业所使用的塔吊型号多,很难根据用户提出的相关技术资料(机械电气原理图,工作机构原理图等)进行遥控改造,继而结合实际需求,选定最佳的控制方案,亦即不适应我国的市场需求特点。
在现有塔吊控制室控制的基础上,结合微型计算机控制技术,本研究提出一种低功耗、自动CRC校验码、软件编码和硬件译码、接收器采用无**控制且具有高抗干扰能力和高可靠性的塔吊无线遥控系统,既保证了安全操作又大幅度提高了生产效率。
1 系统结构和功能概述
新型塔吊无线遥控系统包括发射器和接收器两个部分,遥控系统结构,如图1所示。发射器由键盘输入电路、单片机、无线发射电路和天线等构成;接收器由接收天线、无线接收电路、单片机、三2八译码器、反相器、与非门、光电耦合器、继电器等构成。其特点是系统的核心采用超低功耗的MSP430系列单片机,进而采用三2八译码器、反向器、与非门、光电耦合器以提高抗干扰能力和系统的可靠性。
图1 系统结构 2 系统硬件电路设计 2. 1 发射电路 信号发射电路包括键盘、CPU 和数据发射部分,硬件原理,如图2 所示。塔吊的控制量(上、下,左、右、前、后、低速、中速、高速、急停等)通过键盘输入电路将相应控制信号送入单片机MSP430F135的I/O口,经过单片机处理的信号通过其SP I口输出到无线芯片nRF905,单片机协调整个系统的正常工作,同时对射频芯片进行设置以确定其工作模式、工作频率、传输速率等参数,输出信号经过无线芯片的处理,送入无线发射部分发送至接收方。
MSP430单片机是TI公司生产的一种超低功耗的混合信号控制器。这些微控制器可用电池工作,而且可以有很长的使用时间,器件在少于6μs的时间内可以从低功耗模式迅速唤醒。MSP430单片机内还集成了A /D转换器、硬件乘法器、定时器、比较器等模块。
图2 发射器硬件原理图
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