- 一種基于C8051F350的無線同步數(shù)據(jù)采集方法

　　3．2 系統(tǒng)同步的實現(xiàn)

　　A和B系統(tǒng)同步是指2個采集系統(tǒng)開始采集力數(shù)據(jù)和位移數(shù)據(jù)的時間是一致的，先計算出2片C805lF350控制無線模塊通信過程中的時間差，經(jīng)過時間補(bǔ)償后使2個采集系統(tǒng)開始同步數(shù)據(jù)采集。A和B進(jìn)行系統(tǒng)同步的流程圖分別如圖4、圖5所示。

　　A同步初始化后向B發(fā)送一個準(zhǔn)備開始采集的同步信號，隨即檢測是否接收到B發(fā)來的應(yīng)答信號（同步信號和應(yīng)答信號為相同字節(jié)），同時A使用定時器中斷監(jiān)測同步信號是否丟失，定時時間要遠(yuǎn)大于從發(fā)送同步信號到接收到應(yīng)答信號所用時間的理論計算值。若定時內(nèi)沒有收到應(yīng)答信號則認(rèn)為同步信號丟失，觸發(fā)中斷，在中斷子程序中將重新發(fā)送同步信號并裝載定時初值，直到收到應(yīng)答信號。

　　A的定時時間包括發(fā)送同步信號的時間、同步信號的傳輸時間、B檢測判斷該信號的時間、發(fā)送應(yīng)答信號的時間、應(yīng)答信號的傳輸時間和關(guān)定時器的時間。

　　其中A發(fā)送同步信號需m個機(jī)器周期，B檢測判斷同步信號需n個機(jī)器周期，發(fā)送應(yīng)答信號需p個機(jī)器周期（p=m），關(guān)定時器需q個機(jī)器周期，C8051F350的機(jī)器周期為T，則執(zhí)行這些指令的時間S=（m+n+p+q）T。nRF24L0l的數(shù)據(jù)傳輸率為l Mbps，同步信號的傳輸時間為tl，應(yīng)答信號的傳輸時間為t2（t2=t1），這一過程共用時G=t1+t2+S，定時時間為H》》G。

　　B接收到同步信號后，向A發(fā)送一個應(yīng)答信號，經(jīng)過X的延時后2個采集系統(tǒng)便完成了系統(tǒng)同步。由于測試環(huán)境的不同，X也是不確定的，可由另外的測試程序測試后加以計算獲得。

　　因為A，B選用的均為C805lF350，機(jī)器周期相同，所以2個采集系統(tǒng)在完成系統(tǒng)同步后的數(shù)據(jù)采集過程可視為是同步進(jìn)行的，不考慮其間的時間差。

　　3．3 同步測試設(shè)計

　　A的測試流程圖如圖6所示。A定時H觸發(fā)中斷，在中斷子程序中令同步測試信號丟失標(biāo)志Flag=1，表明同步測試信號丟失，要重新發(fā)送。同時A使能計數(shù)器，利用計數(shù)值可以計算出從發(fā)送同步測試信號到接收到應(yīng)答信號的實際用時，進(jìn)而得到同步（應(yīng)答）信號的實際傳輸時間。用多次測試中出現(xiàn)概率最大的數(shù)值計算實測時間，實測時間記為TA。

　　B始終處于接收數(shù)據(jù)的狀態(tài)，只要收到A發(fā)來的同步測試信號就發(fā)送一個測試應(yīng)答信號，如圖7所示。

　　從圖6可知實測時間中開、關(guān)計數(shù)器的時間可相互抵消，且A檢測判斷應(yīng)答信號同樣需n個機(jī)器周期，則同步（應(yīng)答）信號的實際傳輸時間tA=（TA-（n+p+n）T）／2。

　　圖5中的延時時間包括應(yīng)答信號的傳輸時間、A檢測判斷該應(yīng)答信號的時間和關(guān)定時器的時間，則x=tA+（n+q）T。

　　4 測試結(jié)果及分析

　　A，B對加入l V直流偏置、頻率為1 kHz、峰值為1 V的同一正弦信號進(jìn)行同步數(shù)據(jù)采集，利用MATLAB將采集到的2路數(shù)據(jù)擬合。圖8為多次實驗中擬合效果較好的波形，C805lF350的采樣頻率為19．2 kHz。

　　從圖8可以看出兩路波形基本重合，進(jìn)行局部放大后的波形如圖9所示?？筛鶕?jù)波形的周期、采樣頻率計算出A和B對同一數(shù)值采集的時間差在μs量級，實現(xiàn)了系統(tǒng)的同步數(shù)據(jù)采集。

　　5 結(jié)論

　　通過多次實驗證明了本文提出的時間補(bǔ)償法可使采集系統(tǒng)實現(xiàn)同步數(shù)據(jù)采集，為殲擊機(jī)進(jìn)行操縱性能檢測評估提供有效、準(zhǔn)確的測量數(shù)據(jù)。本系統(tǒng)具有電路簡單、體積小巧，使用方便等特點，可應(yīng)用于其他相關(guān)領(lǐng)域和行業(yè)中。