基于無線傳感器網(wǎng)絡的圖像傳輸系統(tǒng)硬件設計

0 引 言

無線傳感器網(wǎng)絡就是一種RGS系統(tǒng)(遠程地面傳感器系統(tǒng))，它是一種利用多種傳感器作為綜合情報采集元件，進行數(shù)據(jù)融合、編碼等處理后，發(fā)送給指揮中心，處理還原后在監(jiān)控平臺顯示出來的探測系統(tǒng)。

它集傳感器技術、圖像探測技術、震動探測技術、聲音探測技術、無線通信技術、數(shù)字編碼壓縮技術、信息融合技術及計算機技術為一體，是由多種高新技術集成的綜合性技術。無線傳感器網(wǎng)絡系統(tǒng)主要由以下幾部分組成：

(1)信息傳輸部分：主要負責將采集到的信息壓縮編碼和進行遠距離無線傳輸。

(2)系統(tǒng)前端傳感器及GPS模塊——信號采集部分：主要是由圖像、聲音、震動以及紅外傳感器組成的探測單元和GPS模塊構(gòu)成，負責完成戰(zhàn)場信息監(jiān)測任務。

(3)指揮中心測控平臺部分：主要完成對監(jiān)測單元的遠程控制及信號接收任務，并對搜集到的各種信息進行融合處理、分析。將處理結(jié)果提供給指揮中心人員，使他們能及時準確地把握戰(zhàn)場態(tài)勢，做出相應的決策。

本文主要是對無線傳感器網(wǎng)絡中圖像傳輸系統(tǒng)的硬件設計與軟件編程的思想進行了介紹。

1 發(fā)射端調(diào)制解調(diào)器硬件電路設計和工作原理

調(diào)制解調(diào)器硬件電路在發(fā)射方和接收方，由于所需完成的任務不同，實際上是不一樣的。發(fā)射方調(diào)制解調(diào)器電路原理圖如圖1所示。

系統(tǒng)使用+5 V的電源由無線電臺的電池變換后供給。MSM7512 B使用專用的3.579 545 MHz的晶體，由于其內(nèi)部有接地電容，不用外接補償元件;單片機使用頻率為11.059 2 MHz的晶體，主要是為了在波特率設置時，可以取得準確的波特率，能有效避免定時器工作產(chǎn)生的積累誤差，外接的補償元件是二個30 pF電容。

為了防止單片機程序運行時的誤操作，應將單片機EA/VPP端(31腳)置高電平，確保單片機訪問內(nèi)部的程序存儲器。由于調(diào)制解調(diào)芯片MSM7512B和單片機W77E58都支持TTL電平，所以單片機的第一串行通信口TXD，RXD可以直接與MSM75125B的XD和RD相連;單片機的P1.0，P1.1分別連接：MSM7512B的MOD2和MOD1，按通信的要求，在收發(fā)之間轉(zhuǎn)換，以控制調(diào)制解調(diào)芯片的工作狀態(tài);P1.4則控制無線電臺收/發(fā)狀態(tài)的轉(zhuǎn)換(PTT)。

MSM75125B的AO和AI分別通過接口電路與無線電臺的送/受話器相連。作為系統(tǒng)外部監(jiān)視的顯示電路全部由發(fā)光二極管和電阻構(gòu)成，其中紅色發(fā)光二極管D1為電源指示，亮則表示系統(tǒng)的初始化過程正確;黃色發(fā)光二極管D2為發(fā)送正確指示，系統(tǒng)每正確完成一次數(shù)據(jù)發(fā)送任務，它應閃爍一次;D3為載波檢測指示，如果亮則表示調(diào)制解調(diào)器檢測到了信道中的有效載波信號;D4為數(shù)據(jù)傳輸指示，系統(tǒng)在發(fā)送數(shù)據(jù)時它就開始閃爍，直至數(shù)據(jù)發(fā)送完畢。

如果前端傳感器有數(shù)據(jù)需要傳送時，產(chǎn)生一個下降沿脈沖，觸發(fā)單片機的外部中斷INTO(P3.2)，單片機響應中斷后，將前方來的8位并行數(shù)據(jù)由P2口(P2.0～P2.5)讀入，由于P2口內(nèi)部有上拉電阻，因此作為輸入口時，可用TTL或MOS電路驅(qū)動，而不要外加上拉電阻。W77E58的串行通信口2可留作系統(tǒng)的擴展口備用。2 接收方調(diào)制解調(diào)器與單片機的接口電路