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双通道泵车无线遥控器设计和实现设计

收藏本文 2024-02-13 点赞:9063 浏览:34137 作者:网友投稿原创标记本站原创

摘要:随着我国在城市基础建设方面的持续加大投资,一大批公路、桥梁、机场、地铁将被投入建设。作为基建项目核心的工程机械,特别是混凝土泵车将在其中发挥越来越重要的作用。传统的泵车操作需要多人在浇筑面上引导协调才能完成,这不仅极大的浪费了人力资源,降低了效率,而且若施工现场视野不佳、人员指挥不当,极易造成安全事故。由此将无线遥控技术引入泵车制约无疑会带来巨大的经济和社会效益。目前,市场上已有许多公司开始研制并生产泵车无线遥控器产品。以国外品牌为代表的产品虽然性能稳定可靠但高昂且维修不方便;而以台湾和国内品牌为代表的产品又有着可靠性不足,性能不稳定的缺陷。由此,市场上亟需一款性能稳定可靠,性价比高的泵车无线遥控产品。本论文针对以上不足,设计研制了一款基于ARM微制约器、CPLD和无线通信技术的泵车遥控器。作为工业遥控产品,首先需要保证的便是它的可靠性,为此,设计了双CPU的冗余制约系统,并利用433MHz和2.4GHz两个频段进行双通道通信。另外,为了拓展该遥控器的功能,设计了如操作数据记录模块,智能身份识别模块,抛接保护、冲击保护模块等功能部件。在设计中,本论文探讨了一种基于433MHz和2.4GHz双频段运用于工业无线遥控的案例,还探讨了数字系统与射频系统的设计与实现策略,在此基础上,讨论了基本通信协议的建立。本论文结合实际运用,详细介绍了该泵车无线遥控器的设计实现策略。关键词:泵车遥控论文433MHz论文2.4GHz论文双通道论文

    摘要3-4

    Abstract4-8

    1 绪论8-12

    1.1 课题背景及探讨作用8

    1.2 工业遥控器概述8-9

    1.3 遥控器通信技术概述9-10

    1.4 论文主要工作10

    1.5 论文结构安排10-12

    2 系统总体设计12-18

    2.1 系统功能需求12-13

    2.2 系统架构与结构框图13-14

    2.3 系统功能规划及案例设计14-17

    2.3.1 双通道设计14

    2.3.2 摇杆案例设计14-15

    2.3.3 模拟量采集设计15

    2.3.4 急停电路设计15-16

    2.3.5 用户验证功能设计16

    2.3.6 操作数据记录器设计16

    2.3.7 选频扫描器设计16

    2.3.8 遥控器配对设计16

    2.3.9 备用线缆制约设计16

    2.3.10 反馈功能设计16-17

    2.4 系统设计指标17

    2.5 本章小结17-18

    3 泵车无线遥控器硬件设计18-46

    3.1 硬件结构总体设计18-19

    3.1.1 遥控器发射系统硬件总体设计18-19

    3.1.2 遥控器接收系统硬件总体设计19

    3.2 微制约器及其配置电路设计19-21

    3.2.1 微制约器选型19-20

    3.2.2 复位电路设计20

    3.2.3 时钟电路设计20-21

    3.2.4 程序调试与烧写电路设计21

    3.3 电源电路设计21-25

    3.3.1 输出5V电压转换电路22-23

    3.3.2 锂电池充放电电路23-24

    3.3.3 输出3.3V电压转换电路24

    3.3.4 运放电源设计24-25

    3.3.5 电源管理电路设计25

    3.4 模拟量采集电路设计25-28

    3.4.1 摇杆信号采集电路25-26

    3.4.2 电压及信号检测电路26

    3.4.3 遥控器保护电路26-28

    3.4.4 多路复用模拟开关设计28

    3.5 数据记录电路设计28-31

    3.5.1 FLASH存储电路29-30

    3.5.2 磁电存储电路30

    3.5.3 USB接口电路30-31

    3.6 智能钥匙电路设计31-33

    3.6.1 系统芯片概述32

    3.6.2 射频识别智能钥匙设计32-33

    3.7 GPS电路设计33-34

    3.8 智能显示屏电路设计34-35

    3.9 CPLD电路设计35-38

    3.9.1 CPLD选型及接口电路设计35-37

    3.9.2 急停电路设计37-38

    3.10 输出电路设计38-43

    3.11 通信接口电路设计43-44

    3.11.1 RS232通信电路43

    3.11.2 CAN通信电路43-44

    3.12 本章小结44-46

    4 射频系统的设计与实现46-68

    4.1 射频和低速数字电路设计区别46-47

    4.2 2.4GHz射频电路设计47-54

    4.2.1 ML2730介绍47-48

    4.2.2 与CPU接口电路设计48-49

    4.2.3 ML2730锁相环电路设计49-50

    4.2.4 ML2730射频前端设计50-51

    4.2.5 ML2730印制电路板设计51-54

    4.3 ML2730通信实现设计54-61

    4.3.1 ML2730驱动设计54-56

    4.3.2 同步化设计56-57

    4.3.3 编码设计57-59

    4.3.4 差错制约设计59-60

    4.3.5 ML2730发送数据格式60-61

    4.4 433MHz射频模块设计61-65

    4.4.1 射频模块介绍61-62

    4.4.2 与CPU接口电路设计62-63

    4.4.3 通信实现设计63-65

    4.5 通信协议设计65-67

    4.5.1 协议参数的确定65-66

    4.5.2 协议详细设计66-67

    4.6 本章小结67-68

    5 系统联调与测试68-74

    5.1 射频系统性能测试68-72

    5.1.1 发射功率与通信距离测试68-70

    5.1.2 通信协议测试浅析70-72

    5.2 系统联调测试72

    5.3 本章小结72-74

    6 总结与展望74-76

    致谢76-77

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