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ZigBee技术在ARM数控系统组网中的应用

发布时间:2014-01-02 作者:罗亮 李众立 廖晓波 权秀敏  来源:万方数据
关键字:ARM 数控 系统 zigBee 无线组网 
本文针对当前嵌入型数控系统数据传输的问题,基于ARM和ZigBee技术,为嵌入型ARM数控系统增加无线通信接口,并设计ARM网关负责网络管理、外部连接和数据分发,实现数控系统之间的无线组网。实验证明该方法简单易行,既能保证数控系统的加工效率,又能获得满意的数据传榆准确率和数据传输速率.

  2.3 无线节点软件设计

  MCl3192数据传输模式:数据包模式和流模式。对应地,SPI提供单传输、迭代传输2种传输协议。SPI单传输协议主要使用于流数据传输模式和对MCl3192内部寄存器进行读写以实现控制。该协议中每次传输的是1个8位的协议头和16位数据,如表1。每次进行SPI传输时,先发送8位协议头,R/W位指明该次操作对寄存器读还是写,6位地址给出要访问的具体寄存器,然后进行2次8位的数据传输,SPI单传输协议定义如表2。SPI迭代传输协议主要用于包数据传输模式和对MCl3192快速初始化中。无线节点系统软件流程如图4。

无线节点系统程序流程图

  无线节点上电初始化系统设备后等待发送节点的数据,当接受节点接收到数据后,对数据格式进行判断解析,取出传送的G代码数据,并将其传送到ARM数控系统存储,等待ARM数控系统处理。

3 无线节点的实验与测试结果

  通过对系统的数据传输速率测试表明,近距离(空旷,40m以内)点对点传输时节点的丢包率小于12%,传输速率最高为213 kb/s,离标称值250kb/s略有差距,但用于数控系统的G加工代码传输是足够的。当有外界强电磁波干扰时,传输的丢包率会加大。这时需发送设备,反复发送数据以确保数据的准确。

  在通讯距离测试中,系统在有钢筋混凝土结构墙壁隔离的室内环境中,丢包率小于50%的情况下,达到了30m左右。在其它如木制或砖结构的房屋中,改用专用天线提高天线的发射功率后,通讯距离将会更远,效果会更好。

4 结束语

  实验证明,该方法简单易行,既能保证数控系统的加工效率,又能获得满意的数据传输准确率和数据传输速率。zigBee以其协议简单、成本低、功耗小、组网方式灵活等特点,在工业监控、家用系统控制、楼宇自动化等领域会有更广阔的前景。  

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