基于射频识别的无线装定系统的研究

4 无线供电模块设计
为了通信稳定，并且缩短通信时间，系统设计了无线供电模块，如图3所示，用来提供装定接收装置工作所需的能量。无线供电模块使用电磁波能量可以通过天线发送和接收的原理设计而成，使用微控制器MSP430F2274单片机来控制发送器进行工作，它们之间通过SPI接口进行通信。微控制器控制发送器持续不断的发送电磁波，供电接收模块将接收到的电磁波通过供电接收电路转换成电压，来给整个装定接收装置提供电压。

5 系统模拟仿真分析
无线装定系统的主要功能就是通过无线通信的方式将火控系统发送的指令成功地传给炮弹单片机，因此，为了方便调试，本文使用VC设计了专门的装定模块仿真软件，用它来模拟火控系统的功能，给阅读器单片机发送相关指令。使用该软件可以通过接口发送相关命令，接收端应答器收到指令后，MSP430F2274从XX应答器中读取数据，然后通过串口将数据传送给客户端单片机，客户端单片机接收到数据后，将要返回的数据通过串口发送给MSP430F2274，然后MSP430F2274将数据写入应答器，应答器通过RF将数据传送给阅读器，阅读器将数据返回给装定器单片机MSP430F249，装定器单片机MSP430F249通过串口将数据返回到PC机，然后通过该仿真软件将数据显示出来。
5．1 串口设置
单击菜单栏配置，打开串口设置界面，在此界面内可以对串口进行相关配置。具体配置介绍如下：选择串口号COM2，设置波特率9 600 bit／s，8位数据位，1位停止位，无奇偶校验位，并且可以设置定时发送操作。
5．2 无线通信／测试部分
菜单栏中选择无线通信／测试，打开仿真软件的主界面，可以看到上面为无线通信部分，下面为测试部分，目前该部分还没有完善，只是预留出了选项，今后还需做进一步完善。本文装定系统只用无线通信部分即可进行仿真。无线通信部分可以用来检测阅读器和应答器是否正常通信，还可以用来发送和接收数据。无线通信部分有两个选项，分别为“连接”和“发送数据”。首先点击“连接”以检查装定器和接收装置是否正常连接，如果显示“CRC OK!”这说明装定接收装置在装定器的射频范围内，可以进行正常装定；然后开始执行装定功能，在发送后面的对话框内输入要发送的字节数据，点击发送，数据可以通过装定模块仿真软件中的RX选项显示出来。
5．3 系统仿真界面
图4所示为装定系统执行装定功能时界面。执行装定功能时，系统发送了十七个字节的数据，其中帧格式结构中包括一个起始字节，一个长度字节(不含起始字节、长度字节和LRC校验字节)，一个命令字节，两个充电时间长度字节，一个射频发送字节长度字节，一个地址字节，六个数据字节，两个CRC校验字节，一个LRC校验字节，还有一个停止字节。从图可以看到，系统接收到的字节数为十五个，帧格式结构包括一个前导固定字节，一个长度字节，一个默认字节，一个起始字节，六个数据字节，一个地址字节，两个CRC校验字节，一个停止字节。由此可知，该装定接收装置在装定器的射频范围内，可以很好地完成装定功能。

图5所示为装定系统仿真过程中，另一台PC机通过串口助手显示出来的接收端收到的数据字节。为了验证系统的可靠性，我们让装定仿真软件采取定时发送的方式，每隔500ms发送一次，一共通信2526次，误码率为0％。这说明该装定系统通信在满足一定条件时工作稳定可靠。

6 结论
本文详细介绍了基于RFID的无线装定系统的设计，完成了系统整体结构和无线供电模块的设计以及系统仿真调试软件的详细过程，一套原理样机已经基本完成，虽然还没进行最后的工程化试验，但是通过与客户端联调，可以充分验证本装定系统功能完善，工作可靠、稳定，该系统基本达标。