煤礦救援機器人無線通信系統(tǒng)研究.pdf

1、在煤礦井下事故發(fā)生后，救援機器人能夠最先進入井下，探測并帶回事故現(xiàn)場的環(huán)境和圖像信息，幫助救援人員迅速、準確地實施救援工作。本論文針對煤礦救援機器人系統(tǒng)的無線通信和數(shù)據(jù)傳輸，分別設計了基于單片機控制CC1100模塊的無線通信系統(tǒng)和基于WiFi的無線通信系統(tǒng)。
　　 基于單片機控制CC1100模塊的無線通信系統(tǒng)，其設計分為硬件和軟件兩個方面。
　　 在硬件方面，選擇了低功耗、高性能的ATmega16L單片機為主控芯片，結合

2、CC1100無線通信模塊，完成兩級機器人的雙向數(shù)據(jù)傳輸，PC與單片機之間通過RS232進行數(shù)據(jù)傳輸，單片機通過SPI總線控制CC1100進行數(shù)據(jù)收發(fā)。在軟件設計方面，采用ICCAVR進行ATmega16L單片機的開發(fā)，其中主要包括通過SPI總線對CC1100的配置和控制以及單片機端的串口通信程序的開發(fā)；在上位機上采用VC++編寫上位機程序，主要是對串口傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進行分析和分類存儲，實現(xiàn)信息的交換等功能。
　　 基于WiFi的無線

3、通信系統(tǒng)采用802.11n協(xié)議，其硬件主要是由兩個工業(yè)PC和無線路由器組成。在軟件上通過搭建C/S模型實現(xiàn)兩級機器人的數(shù)據(jù)交換和存儲，此系統(tǒng)的傳輸速度快，針對在救援過程中所采集的環(huán)境信息和圖像數(shù)據(jù)，平均能達到2MBit/s左右，可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)的實時傳輸。同時，在此基礎上實現(xiàn)了第三方的遙操作功能，通過救援人員遠程遙控救援機器人，提高了救援工作的速度和安全性。
　　 實驗結果表明，單片機無線通信系統(tǒng)具有良好的穿透性，但傳輸速度相對較慢