Cortex-M3消防大型场地模拟训练设施第三级移动遥控(3)
在某些特殊作业环境下，工作人员根本无法靠近现场。因此，设法使工作人员脱离本地，提高作业效率及安全性，是提高遥控性能的重要问题。
无线电通信技术及超大规模集成电路的飞速发展，为作业的无线远距离操控提供了基础。工业遥控器使用一定频段的电磁波传输控制指令，无需线缆连接，传输距离可达数百米。无线工业遥控器取代了现场操作，使工作人员根据需要移动操纵位置，能够全面观测施工情况，提高了作业效率及安全性。此外，无线工业遥控器还提高了特殊环境下对于作业的可操作性，从而使作业性能得到改善。但是，由于控制动作失误会造成生命财产的巨大损失，因此可靠性是无线工业遥控器最重要的性能指标。
本课题结合以上背景分析及产品的功能需求，通过对嵌入式设计、无线通信设计的研究，并对系统可靠性和正确性进行反复测试与验证，设计了一款具有高可靠性的通用型无线工业遥控器。
1.2 国内外发展现状
1.3 论文主要工作
论文主要工作包括以下几点：
(1)结合工业遥控器行业标准和用户需求，制定系统整体设计方案，确定发射器和接收器的总体结构，以及遥控器面板结构。采用双CPU控制、433MHz与2．4GHz双频段无线通信的冗余设计，两个部分相互监测实现可靠控制；
(2)遥控器硬件电路设计。在总体设计基础上，给出硬件架构、主要芯片选型及主要功能模块电路设计。主要包括蓄电池、锂电池电源转换电路，微控制器外围电路(时钟、复位、调试电路)，模拟量采集电路，CPLD开关量采集电路，UART接口及线缆控制(CAN)接口电路，433MHz和2．4GHz频段射频通信模块电路。双CPU之间通过串口进行信息交互，实现控制的可靠性。
(3)无线通信差错控制。在射频通信电路设计的基础上，分析主要的差错控制方法，确定采用CRC校验码和RS纠错码混合编码方式，使用C语言编程实现。制定无线通信协议，确定控制指令帧、心跳帧、回应帧及GPS位置帧结构，利用地址码防止遥控器间的相互干扰，保证通信可靠性；
(4)遥控器软件设计。包括发射器软件和接收器软件，制定软件总体结构与主函数流程，采用模块化设计思想，逐步实现各模块的功能，主要包括：CPLD开关量(按键)采集，SI4432与CC2500无线收发，CAN总线通信及双CPU之间信息交互。
1.4 论文结构安排
论文主要章节安排如下：
第一章：绪论。本章主要介绍课题研究背景及意义，分析无线工业遥控器的国内外发展现状，阐述论文主要工作和章节安排。
第二章：系统总体设计。本章通过功能需求分析，确定遥控器整体结构，并讨论设计中的重点问题，提出具体解决方案，给出发射器和接收器的软硬件设计方案。
第三章：遥控器硬件设计。本章给出硬件总体架构，对微控制器和射频芯片选型作具体阐述，进行主要功能模块的电路设计。
第四章：无线通信的差错控制。本章基于差错控制编码原理，分析并设计CRC检验码和RS纠错码的编译码程序，制定无线通信协议，确定帧格式及帧类型，通过使用CRC码与RS码混合编码和地址码提高无线通信的抗干扰性。
第五章：遥控器软件设计。本章分别对发射器和接收器进行软件设计，首先给出软件总体流程，然后按功能模块阐述各子程序的软件实现。
第吹冰章：系统测试与分析。本章对系统主要功能模块进行测试，并分析测试结果，验证系统的可靠性与实用性。
第七章：总结与展望。本章总结论文的主要工作，给出论文的创新点，最后提出系统有待改进之处。
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