摘　要：在工业控制领域，常常需要采集大量的现场数据，然后传输给主机进行处理。而目前数据传输通常使用的是rs485或者是can等网络。这些网络均基于有线传输，他们在使用中不仅要考虑成本因素，还要考虑数据传输中的干扰因素。而无线传输相对具有一定的优势，成本相对低，并且传输中的干扰也较少，这也在一定程度上提高了传输的可靠性。设计了一个基于ptr2000无线传输模块的数据采集系统。该实例对其他相类似的无线数据采集、无线数据传输应用具有一定的参考价值。

　　关键词：无线数据采集；ptr2000；usb；aduc812；usb100

1　引　言

　　在工业控制现场，常常需要采集大量的现场数据，如电压、电流、温度、湿度、气压等，并将这些数据采集模块采集的数据传输到主机进行处理，由主机根据处理的结果，将控制信号传输给现场执行模块进行各种操作。目前数据的传输基本是基于有线的网络，如rs485，can等。这些有线的网络一般具有成本比较高、维护不方便等缺点。而无线传输相对具有一定的优势，如成本低、可靠性高、维护方便等。本文介绍一个基于ptr2000无线数据采集系统。通过本系统，不仅能了解数据采集的一般过程以及一般数据采集系统的构成，还能了解ptr2000模块、aduc812单片机、usb100模块的功能。该系统最高传输速度可达19．2 kb/s。

2　系统原理

　　该系统由工控机、usb100、at89c51单片机、ptr2000(2块)、aduc812单片机构成。

2．1　aduc812高性能单片机

　　anolog device公司的aduc812高性能单片机由与 8051兼容的内核［1］、片内外围设备、电源单元和模拟单元组成。8051兼容的内核额定的工作频率是12 mhz(最大可达16 mhz)，3个16 b定时计数器，功能包括看门狗定时器、电源监视psm、高速adc以及dma控制器。片内有8 kb的闪速/电可擦除程序存储器，640 b的闪速/电可擦除数据存储器和256 b的片内数据ram，支持16 mb的外部数据存储空间和64 kb的外部数据寻址空间，为多处理器接口和i/o扩展提供了32条可编程的i/o口线，端口3有高电流驱动能力，同时具有标准的uart接口和可配置的i2 c端口或spi端口。模拟单元包括8通道、高速(200 kb/s)自校准12 b adc、片内4oppm/c电压基准、2个电压输出dac和片内温度传感器等，可构成一个强大的12 b数据采集系统。

2．2　usb100通用串行总线协议模块

　　usb100是基于asic设计的，内部封装了usb1．1全部协议以及多达384 b的发送缓冲区和128 b的接收缓冲接口，对usb接口的操作如同对外部存储器操作一样方便，由usb100模块完成全部协议的转换和封装，使开发 过程变得十分简单。

　　各管脚说明如下：

　　p1～p9，p16，nc：空脚。

　　p10，vcc：输出，＋5 v输出，提供给外部mcu使用，最大400 ma。

　　p11，usbvcc：输入，usb接口的电源脚。p12～p13，d＋，d－：输入/输出，usb数据线。p14～p15，gnd：电源地。

　　p17，rxe：输出，高表示模块没有数据输出；低表示模块有数据输出，可以读数据。

　　p18，txe：输出，高表示模块发送缓冲区已满；低表示发送缓冲区为空，可以发送数据。

　　p19，wr：输入，将8 b并行总线上的数据锁存入内部缓冲区。

　　p20，rd：输入，允许内部接收缓冲区数据通过8 b并行总线读出。

　　p28～p21，d0～d7：8 b双向数据线，他是一个8 b并口，usb100通过他与单片机交换数据。

　　usb100模块的控制时序：

　　发送时序　当单片机检测到usb100模块txe为低时，表示内部发送缓冲区允许发送数据到usb端口，可以 将数据通过8 b数据总线发给usb100模块，发送数据锁存由wr控制，usb100模块txe为高时，禁止发送数据。

　　接收时序　当单片机检测到usb100模块rxf为低时，表示内部接收缓冲区有来自usb端口的数据，可以通过8 b数据总线将数据读入发给usb100模块，接收数据锁存由rd控制，接收时序如图5所示。

2．3　ptr2000无线传输模块

　　ptr2000是一个小型、超低功耗无线数据收发模块。 该模块工作频率为国际通用的数传频段433 mhz［3］，采用了fsk调制，抗干扰能力强，采用了dds＋pll频率合成技术，频率稳定性极好，灵敏度达到－105 dpm，最大发射功率为＋10 dpm，工作电压2．7～5．25 v，具有2个工作频道，工作最高速度可达19．2 kb/s(也可工作在其他频率，如9 600 b/s)，可直接与cpu串口使用如8031等，也可以接计算机rs232串口，软件编程非常方便。由于该模块采用了低发射功率、高灵敏度设计，使用无需申请许可证。

　　各管脚说明如下：
　　p1：vcc，电源输入端，接2．7～5．25 v。

　　p2：cs，频道选择，cs＝0选择工作频道1，即433．92 mhz；cs＝1选择工作频道2，即434．33 mhz。

　　p3：do，数据输出。

　　p4：di，数据输入。

　　p5：gnd，接地端。

　　p6：pwr，节能控制，pwr＝1，