（4）界面串口设置栏的作用
RS232串口数据通讯的形式多种多样，能力风暴机器人的通讯协议是：波特率9600bps，校验位N，8位数据位，一位停止位。如果在程序设计的时候，为了程序的简单、操作界面的整洁，取消波特率、校验位、数据位三者的参数设置值，那么，WAP200B无线数传模块的扩展性将会受到很大的影响，只能用于与能力风暴机器人的串口通讯。而加上这些参数设置内容之后，可以方便与其它的串口设备进行通讯。串口号的的设置可以方便在多台计算机上选择PC机的串口，否则取消该选项，那么在固定使用一个串口时，容易因为在其它计算机上使用时由于串口被占用而出错。
4.2.4
通过PC机键盘的方向键实现对能力风暴机器人的无线控制通讯控制软件键盘数据的传送，只要将鼠标点击通讯控制软件右侧文本框，通过敲击键盘，能力风暴机器人就会受到相应的文本文件了。键盘的方向键是用于对能力风暴机器人运行的控制，具体控制如表4.2所示。
表4.2 键盘四个方向键及“Esc”键的含义
控制状态 键盘按键 控制状态 键盘按键
静止时前进 方向键的“↑” 静止时后退 方向键的“↓”
前进时加速 方向键的“↑” 后退时加速 方向键的“↓”
减慢后退速度 方向键的“↑” 前进时减速 方向键的“↓”
向左行驶 方向键的“←”

 
向右行驶 方向键的“→”

 
停止电机 “Esc”按键

说明：
能力风暴机器人的速度变化范围是20~100，总共分成5种速度，所以减速或者加速的变化量是20。
4.3 能力风暴机器人硬件改造

4.3.1 硬件改造目的

能力风暴机器人实现了无线通讯之后，省去了连接数据线的过程。但是，在下载程序完毕的时候，还需要手工将能力风暴机器人的运行键按下才会运行程序。为此可以通过对能力风暴机器人主板进行改进达到程序下载完毕就自动运行的目的。
4.3.2
硬件改造途径

实验过程中，能力风暴机器人打开电源、复位的过程，我们可以直接观察到的就是主板上的蜂鸣器“哒”一声响声。蜂鸣器的声音信号显示在示波器上的波形是一串方波脉冲。能力风暴机器人主板的复位键是低电平有效，而运行键是高电平有效，高低电平只需要维持很短的时间就可以对能力风暴机器人主板起作用。蜂鸣器的声音信号是一串方波脉冲，在运行键与蜂鸣器的声音信号之间串接上一个电容器。电容器对于脉冲信号是一个短暂的导通过程，这样就相当于有一个时间很短的电压加载到能力风暴机器人运行键上，蜂鸣器“哒”一声响声之后能力风暴机器人就自动运行了。
图4.6红色部分为对主板改动示意图
经过改动之后，在能力风暴机器人通上电或者复位之后或者程序下载完毕之后，都有蜂鸣器“哒”的一声响声，能力风暴机器人都会运行。所以我们只需要接通电源就可以实现对能力风暴机器人的通讯。下载程序、运行、停止、重新下载程序都不需要再对能力风暴机器人做出任何操作。达到了完全脱离人手工操作，图4.6是对能力风暴机器人主板改动示意图。

第五章   无线通讯的应用
5.1 现场测量的应用

在工业领域，主从式的设备监控管理模式应用越来越来广泛。一台上位机同时监控多台下位机(1∶ N)，相比一台上位机监控一台下位机(1∶ 1)的模式 ，更具有经济性、方便性和时效性.在一对多的通信模式中，由于下位机与上位机、下位机与下位机之间的物理位置相距较远，运行环境复杂、干扰大，使用 RS232串口通讯(最长15 m)

完全不能达到要求，而对于几十上百米的数据，使用无线数传模块就会非常方便。[10]

WAP200B无线数传模块数据抗突发干扰和随机干扰的能力强，无线数传模块的传输误码率很低。并且由于是透明的传输，使用变得更加方便，在有单片机的地方，就有串口的数据通讯，而串口的数据通讯就可以使用无线数传模块来实现。
5.1.1
多个频道，互不干扰

无线数传模块提供多通讯信道，采用不同信道的机器人之间信号相互不会干扰，有效的避免了多个数据同时传输过程中需要对同一频段的数据进行分时传输的缺点。无线电的发射机使用较小的功率就可以实现较远距离传输，所以在同一个空间场内，如果有多个无线电设备，相互之间的干扰是比较大的。所以大部分时间可以通过同频率的无线电资源分时复用，这是国际上很多短波电台的惯用方法。如果希望同时使用一台设备进行多频率的数据通讯，就要求无线通讯能够在线修改发射频率了。
WAP200B无线数传模块可以在线修改64个频道就可以有效的解决不同设备同时使用的相互干扰的问题。PC机的计算能力非常强，相对于使用单片机的设备，无论是计算速度还是数据的存储容量都要大很多。对于PC机大部分都只有一个或者是两个RS232串口，如果需要接收多个信道的数据，光用RS232串口是没有办法实现的，而无线数传模块就可以用一定的时间间隔对无线数传模块的接收频率进行修改，用以接收多台设备的数据。接收数据处理完毕之后，对多台设备的控制仍然可以通过在线修改无线数传模块的工作频率来实现对多台设备的控制。可以解决单片机内存小，处理速度慢的缺点。
近年来，随着现代化生产技术的提高，以及计算机技术、信息技术和通讯技术的相互渗透， 纱线的不匀直接导致布面的不平整，这就说明在纱线生产环节极为重要。纱线不匀是影响其品质的重要指标之一。传统的纱线检测方式都是在实验室离线进行的，通过对纱线的抽样，要求一定的温湿度前提下，相对于纱线的在线检测反映出离线检测的滞后性和随机性。RS232串行通讯实现比较容易，常被用于自动控制、数据采集、智能仪表等上位机与外部设备的数据通讯。在棉纺厂的纺纱质量在线检测，使用PLC与RS232串口的通讯，在很多道检测工序里每一道都需要串口的通讯，并且不是每一道工序每时每刻都在工作的，为了节省资源，提高效率，使用无线数传模块可以实现多道工序分时与同一台主机通讯。[11]
5.1.2
一发多收，一机多频

无线数传模块只要没有数据的发送，对于同频率的无线电波是一直处于接收状态，所以在多台设备同时接收数据时，就可以通过广播的方式实现数据通讯。PC机具有较强的数据分析处理能力，良好的人机界面及大容量数据存储空间 ，可充当上位机 ，用来监控下位机的运行状况。但是，通常 PC机上只有 RS232串口，要使用RS232实现 1∶ N 通信就可以使用无线数传模块进行拓展。[10]
RS232串行通讯是各类工程应用中经常使用的通讯方式之一，但其点对点的通讯方式经常会在使用中带来不便。一般的 RS 232 通讯应用，经常由一个控制方控制一台设备，或采用菊花链方式连接，根据通讯地址的不同，由一个控制方控制多台设备。但在工程应用中却经常会遇到2台或2台以上的 PC机需要控制同一台设备，即由多个控制方控制一台设备的情况，而为受控设备仅具备1 个RS 232串口，这时需要有一台能够实现 RS232串口多方控制的设备。[12]使用无线数传模块就可以很方便的达到实现一台PC机实现多方控制。
5.2 传输安全简便不易中毒

由于WAP200B无线数传模块提供透明的数据接口，能适应任何标准或非标准的用户协议。自动过滤掉空中产生的噪音信号及假数据（所发即所收）。因此我们只需要将我们的发送数据以十进制或是十六进制发送出去，而接收端相应的做出一些处理就可以了。
5.2.1
数据处理简便

在无线数传模块的数据收发过程中，我们只需要设置一些简单的数据通讯协议就可以实现数据通讯。数据通讯是接收和发送设备之间收发0~255之间的任何十进制数据，转换成十六进制就是0x00到0xFF之间的数据。数据处理的时候可以根据预先编辑的程序对传送给PC机的终端数据进行相应的处理，对于需要实现数据控制的就直接通过相应的程序发送给终端接收设备。
例如对能力风暴机器人的无线控制实验中，我们可以定义能力风暴机器人接收到数据1为前进速度20、定义能力风暴机器人接收到数据2为前进速度40等用户自定义的数据含义。第四章已经对能力风暴机器人的具体通讯协议做了介绍，这里就不需要过多说明。
5.2.2
通讯系统简便单不易中毒

任何一项物理实验如果加上计算机，那么实验的效率将会有很大的提高，在对每一个设备的通讯过程中，通过计算机的相应程序，可以节省很多人力劳动。计算机更是实现智能控制的主要设备之一，有了计算机控制，无线数传模块的在线功能将会更加完善。
随着计算机系统的应用和微机的发展 ，各系统之间通信功能越来越显的重要。这里所说的通信是指计算机与外界的信息交换。因此 ，通信既包括计算机与外部设备之间 ，也包括计算机和计算机之间的信息交换。由于串行通信是在一根传输线上一位一位的传送信息，所用的传输线少，适合于对信号进行编码。对于那些与计算机相距不远的人机交换设备和串行存储的外部设备 ，采用串行方式交换数据也很普遍。在实时控制和管理方面，采用多台微机处理机组成分级分布控制系统中，各 CPU之间的通信一般都是串行方式，所以串行接口是微机应用系统常用的接口。而且随着网络病毒广泛流传，简单的串口通讯方式，保障了不同系统之间既能够互联互通，又能够相互隔离不易受网络病毒的侵害。[13]
5.3 串口无线数据传输的应用前景

无线数据传输的应用前景很广泛，在PC机与PC机之间、PC机与多台辅助设备之间、多个单片机之间都可以实现数据通讯。并且由于数据传输的透明化，数据处理方便，特别适合于PC机对单片机、PLC等设备的数据通讯。
随着科技的发展，我们对于计算机、计算机数据通讯的依赖程度越来越大，所以数据传输途径的改进可以极大的改变我们设备的性能。在一些排爆机器人的控制当中，使用最为广泛的就是无线数据通讯。其他领域，特别是有数据通讯的场所，无线数据传输是最方便最快捷的。
无线数据通讯是我们未来的主要发展趋势，随着科技的发展，无线通讯的优势将会越来越明显。现代电子技术、计算机软硬件技术的飞速发展，促进了移动机器人在导航、视觉控制和遥控操作等关键技术领域的进步。无线通信在人们不方便随时到达现场的条件下得到了越来越广泛的应用，移动机器人在与外部的通信方式选择上，由于其具有广阔的运动空间，无线通信成为移动机器人所必须具备的通信方式。在这种背景下，有关移动机器人无线控制的课题便应运而生。[14]
5.4 串口无线数据传输的功能拓展

WAP200B无线数据通讯模块的扩展性非常好。在计算机上，通过下发相应的十六进制指令修改WAP200B无线数据通讯模块的串口通讯协议。利用这一点，对多个外接设备的串口通讯设备，在计算机上，对有不同串口通讯协议的设备不需要连接数据线，也不需要使用数据线，直接在计算机上给WAP200B无线数据通讯模块下发参数协议修改指令即可。无线数传模块接收到参数修改指令后，修改相应参数就可以对不同通讯协议的设备进行数据通讯。
5.4.1
在LED大屏幕显示系统的应用

无线数传模块的主要特点是拥有64个频道，而我们可以将这64个频道综合利用，共同组成一个通讯系统。串口RS232的数据通讯应用非常广泛。在火车站的售票大厅里，我们安闲的候车的时候，在我们正前方，红色的LED大屏幕不断显示着火车的到站与发车时间。每一个火车站都会有很多的候车大厅，这些候车大厅上方都会有红色的LED大屏幕，在修建火车站的时候，为这些红色的LED大屏幕所布的线肯定是一个庞大的系统工程，如果线路老化、通讯不畅想要更换线路，不仅持续时间长而且工作量比较大。如果加上无线数传模块，每一个售票大厅、候车大厅使用一个频道，那么只要在总机上将数据发送出去，那么就根本不需要布线了。而且当哪一个大厅出现故障时，不需要对布线进行修改，不影响其他大厅的显示。115200 bps的数据传输速率完全可以满足LED大屏幕实时显示的需要。
如果是一条数据线，需要与外界多个设备进行通讯，那么数据线的插拔是经常的事情，而且距离太长，每一个设备都布线的话，费用可想而知，不仅需要规划布线的问题，一旦一条线路出现故障，查出哪里损坏是比较困难的。而总线损坏的话，全部瘫痪。WAP200B无线数传模块的64个频道，可以在每一个设备上安装一个，通过相应的编程来控制，而要实现对多个设备的控制，只要改变主机的工作频道既可以了。WAP200B无线数传模块是通过在线软件修改工作频道，适合于一对一的通讯，也适合于广播通讯系统。
5.4.2
摄像头控制系统的应用

根据需要我们学校每一个教室都安装了摄像头，摄像头的控制过程如果通过有线，在安装完毕时间不长的情况下，摄像头的控制是比较方便的，但是摄像头的使用至少是五年或者是十年。经过在这么长的时间，线路老化，故障频频而导致检修困难。如果使用无线数据通讯实现对摄像头的控制，只要出现故障，更换相应与摄像头连接的无线通讯模块就可以了，给维修带来了很大的方便。而且由于没有室内布线的过程，安装快捷方便、室内更加简洁美观。

参考文献：

[1]          陈重威.古今中外机器人[J].今日中学生：1-2.
[2]          陈爱珍.日本工业机器人的发展历史及现状[J]. 机械工程师，2008（7）：3.
[3]          无痕.“纳米武器”重写战争历史[J].科技广角:3.
[4]          瞿佳.机器人在“进化”[J]. 5.
[5]          丛爽，钱辉环.广茂达机器人几个实际应用问题的解决方案[J].机器人技术与应用，2003（6）:7.
[6]          刘祚时，张海英，林桂娟.能力风暴智能机器人无线通信系统的研究[J].传感器技术，2004（4）:8.
[7]          能力风暴智能机器人扩展卡使用手册[J]. 9.
[8]          VJC1.6用户使用手册[J].9.
[9]          华荣汇无线产品手册[J].北京华荣汇通信设备有限公司RF事业部.14.
[10]      刘萍先，曹清华，赵筱媛.基于 RS232/ 485 协议的多机通信系统的设计[J]. 南昌工程学院学报，2008(6):34-35.
[11]      秦伟刚.PLC通讯在纺纱质量在线检测中的应用[J]. 控制系统，2008:35
[12]      张海霞，曹宇辉.RS232串口多方控制的实现[J].  总线与网络，2007:35.
[13]      李海，高帮胜.串口通讯各种技术方案策略[J]. 时代经贸，2008（112）：37.
[14]      李余庆，张华，刘继忠.动护理床机器人无线控制系统的设计[J]. 机电技术，2008（3）：37.
[15]      林卓然.Visual Basic程序设计教程[M].电子工业出版社，2004.
[16]      黄菊生.单片机原理与接口技术[M].国防工业出版社 2007.

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