应用于转向机器人的ZigBee无线测控系统的开发

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汽车操纵稳定性试验是汽车试验工程的重要部分,直接影响汽车的驾驶的操纵方便程度、汽车行驶速度的提高、汽车动力性的发挥和汽车运输生产率的提高,而且也是决定高速汽车安全行驶的主要性能之一[1]。但是具体试验环节由于驾驶员自身因素导致对方向盘输入的不精确性、不可重复性等,会影响最终的试验结果和对车辆操稳性能的评价,特别是在对方向盘输入要求较高的车辆瞬态响应试验中。由此而引入转向机器人的目的在于消除驾驶员对方向盘输入的差异对试验的影响来提高车辆试验的准确性和客观性。本文研究的是应用于转向机器人试验的无线测控系统,现有的汽车试验无论有无转向机器人的参与,在采集汽车试验的数据时都采用传统的有线布线的方式,而传统的有线方案一般存在布线困难,成本高,不便于安装和维修,而且有线方案不具备远程实时监控等问题。   随着无线传感器网络的快速发展,特别是一些低成本、低功耗、低复杂度和组网灵活的无线技术的出现,使得一些多节点、短距离的网络可以用无线代替传统布线。本文分析比较了几种应用于无线传感器网络的无线技术特点后采用ZigBee无线技术作为转向机器人无线测控系统的组网方式来对车辆进行远程数据采集和监控。文章介绍了ZigBee技术的特点,深入分析了ZigBee技术协议栈结构及每层的内容,采用片上型系统CC243(0)芯片作为系统的核心模块,设计了整个测控系统的总体结构包括系统节点硬件平台、节点应用软件平台以及与上位机的通讯。在硬件方面主要介绍协调器节点和终端节点的结构、传感器的选型、节点外围电路的设计、PCB板布线等内容。软件方面介绍ZigBee网络的建立过程、节点软件的流程以及应用层数据传输格式的制定等内容。最后通过测试验证整个系统的性能。  
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