3 系統軟件設計

　　系統軟件包括發射器和接收器軟件。發射器和接收器軟件的功能劃分對遙控系統性能的影響很大，為提高系統可靠性，加快緊急故障出現時的恢復速度，所有控制的邏輯處理全部在發射器中實現，發射器的發送采用定時發送和中斷發送兩種方式：當有按鈕動作時，用中斷方式發送，在隨后的時間內按定時方式發送。接收器僅實現信號接收、譯碼和驅動輸出，當連續3次收不到信息時，接收器自動關閉所有輸出，恢復初始狀態。這樣做的優點是：

　?。?） 對發送器的按鈕控制的捕捉可靠。當中斷信號萬一丟失時，接收器失去控制而保持原來狀態，但隨后的定時發送的控制信息會作出相應的控制。

　　（2） 當射頻信號受到干擾或發射器出現故障而使接收器收不到控制信息時，接收器自動關閉所有輸出而恢復初始狀態，防止事故的擴大，同時可實現發射器關閉或電能不足時，接收器自動關機.

　　3. 1 發射器軟件

　　發射器剛上電時，完成的初始化主要包括： I/O端口初始化、無線芯片配置、打開定時器和I/O 中斷使能。其余的功能主要在定時中斷和I/O中斷服務子程序中實現。中斷服務子程序的主要功能為：判斷各按鈕的狀態、按鈕狀態編碼、編碼狀態發送。MSP430微控制器和nRF905通過SP I口通訊的處理流程如下：

　?。?） 微控制器有數據要發送時通過SP I接口，按時序把接收機的地址和要發送的數據送傳給nRF905;

　　（2） 微控制器置高TRX _CE 和TX _ EN, 激發nRF905的ShockBurstTM發送模式；

　　（3） nRF905 按ShockBurstTM 發送： ①射頻寄存器自動開啟； ②數據打包（加字頭和CRC校驗碼） ;③發送數據包； ④當數據發送完成時，數據準備好引腳被置高。

　?。?） AUTO_RETRAN被置高， nRF905不斷重發，直到TRX_CE被置低；

　　（5） 當TRX_CE被置低， nRF905發送過程完成，自動進入待機模式。

　　發射器流程圖，如圖3所示。

圖3 發射器主程序流程圖

3. 2 接收端軟件

　　接收器上電初始化主要包括： I/O端口初始化、無線芯片配置、打開定時器和I/O中斷使能、繼電器輸出使能。其余的功能主要在I/O 中斷服務子程序中實現。nRF905進入接收模式后，不斷監聽接收信號。當收到載波信號時，發出CD中斷信號；當接收地址正確時，發出AM中斷信號；當接收數據正確時， nRF905自動移去字頭、地址和CRC校驗位，然后把數據準備好引腳置高，發出DR中斷信號。微控制器中斷服務子程序通過SP I口讀取所實現的主要功能為：判斷各按鈕的狀態、按鈕狀態編碼、編碼狀態發送。MSP430微控制器通過SP I口讀取nRF905內的數據，接收端主程序流程圖，如圖4所示。

圖4 接收器主程序流程圖

　　4 結束語

　　本系統采用超低功耗MSP430單片機和低功耗無線收發芯片nRF905實現了塔吊無線遙控系統。系統采用了軟件編碼和硬件譯碼的方式、系統發射器采用定時掃描、接收器采用無記憶輸出控制方式以及電氣互鎖等技術，提高了系統的可靠性和抗干擾能力，系統可廣泛應用于塔吊等一般工業遙控系統中，該系統的功能在實踐中得到了應用與驗證。