基于无线传输技术的设备状态监测系统研究

2 系统的设计
2．1 单片机(Atmega16)与PTR2000的接口电路
如图2由传感变送器将工业现场的设备运行状态的信息转化为电量，传感器输出的电信号经过信号调理电路的调理分别输入单片机的八个模拟信号输入端ADC0～ADC7，由单片机的A／D转换功能将模拟信号转化为数字信号。单片机通过PD4接PTR2000的CS(频道选择端，CS=1时，PTR2000的工作频率为433．92MHZ，CS=0时，PTR2000的工作频率为434．33MHZ)，PD5接PTR2000的PWR(节能控制端，PWR=1时，PTR2000为正常工作状态，PWR=0时，PTR2000为待机微功耗状态)，PD6接PTR2000的TXEN(发送接收控制端，TXEN=1时PTR2000工作于发送方式，TXEN=0时，PTR2000工作于接收方式)来控制与PTR2000的DO、DI相连的RXD、TXD实现串口无线收发传输数据。

2．2 工控机(PC)与PTR2000的接口电路
工控机通过串口与PTR2000相连，以无线方式采集现场设备运行状态的数据，并对采集的数据进行处理。工控机与PTR2000接口电路如图3所示。因为PTR2000是TTL电平，所以与工控机的串口相连接时，需要用MAX232进行电平转换。F1为9针标准串口接插件，它与工控机串口相连。RTS为串口请求发送信号，它可以控制PTR2000的收发状态。RTS经电平转换与PTR2000无线MODEM的TXEN相连。计算机要发送数据时，RTS变为逻辑1有效，亦即PTR2000的TXEN被置为1，此时可发送数据；计算机接收数据时，RTS变为逻辑0有效，亦即PTR2000的TXEN被置为0，此时可接收数据。

3 系统软件设计
软件部分的编程主要分两方面，1)下位机(即数据采集端)，主要对单片机进行编程；2)上位机(即数据处理端)，主要对工控机进行编程。
下位机的软件开发平台选用的是AVR单片机专用开发平台ICC AVR。下位机的程序首先要对单片机和PTR2000进行初始化，然后进行A／D转换，再定义数据包，并将数据包发送出去。
#define uint unsigned int／／宏定义
void transmit(uint adl，uint adh)／／把所采集的，已经经过A／D转换的，像温度，振动频率等的数据加上包头，包尾。而且发送时可直接调用这个函数。
{
USART_Transmit(0xAA)；／／发送包头
USART_Transmit(adl)；／／发送温度数据
USART_Transmit(adh)；／／发送振动频率数据
USART_Transmit(0xFF)；／／发送包尾
}
上位机我们用LabWindows／CVI进行编程。本系统的主要功能是完成各个参数数据的正确的采集、传输、接收，处理、显示等功能。系统采用模块化的设计思想，将功能划分为相应的功能模块进行管理和维护，以增强系统的通用性和可移植性。本系统上位机软件归结起来包含两大模块：一是系统设置模块，起到和下位机进行通信的作用，以及对已经接收到的参数设置。二是数据管理模块，包括数据采集，数据包的处理，数据分析等功能；图4为工控机上所运行的系统软件示意图。

首先打开串口，并对它进行初始化设置，再对数据进行接收。下面是用LabWindows／CVI所编写的接收程序。
MSCommLib_IMSCommSetRTSEnable (ob-iecthandle，NULL，VFALSE)；／／把RST设置为0，开始接收。
GetCtrlVal(panelHandle，PANEL_STRING，i)；／／获取采集过来的数据串。

4 结束语
在我国，大部分工业生产单位对设备运行状态的监控都使用有线的方式传送数据，这种方式不仅落后，而且成本高，不易维护。本文主要介绍了一种适合我国国情的，适用于工业测控场合的无线设备运行状态监测系统。它抗干扰能力强，成本相对低，而且使用方便、灵活、可维护性强。在工业控制领域有广阔的实用价值和应用前景。适当改变硬件或软件编程，可应用于无线车载系统，远程监控等领域。