一种基于WIA-PA多功能手持机控制系统技术方案

本发明专利技术涉及一种基于WIA‑PA多功能手持机控制系统，包括CPU连接两个WIA‑PA无线模块，通过WIA‑PA无线模块进行无线双模式控制；CPU连接USB转换芯片，并通过USB接口输出；CPU通过FSMC接口连接FPGA模块，同时FPGA与SDRAM进行并口连接；CPU通过SPI接口与OLED显示屏的控制接口连接，FPGA通过RGB接口与OLED显示屏连接；本发明专利技术保证WIA‑PA无线通讯覆盖手持机使命执行的各个阶段，对各个通讯设备进行统一管理和监控，解决了运输过程不能进行无线监控的问题，降低通讯成本和能源消耗，可以选择一台手持机对多台被控设备或一对一控制的，同时保证被控设备在运输过程中的安全。

A WIA-PA Multifunctional Handset Control System

The invention relates to a multi-functional handset control system based on WIA_PA, which includes two WIA_PA wireless modules connected by CPU, wireless dual-mode control through WIA_PA wireless module, USB conversion chip connected by CPU and output through USB interface, FPGA module connected by FSMC interface, and parallel port connection between FPGA and SDRAM, and control interface between CPU and OLED display screen through SPI interface. The invention guarantees that WIA_PA wireless communication covers all stages of the handset mission execution, carries out unified management and monitoring of each communication device, solves the problem that the transportation process cannot be monitored wireless, reduces the communication cost and energy consumption, and can select one handset to control multiple controlled devices or one-to-one control. At the same time, it ensures the safety of the controlled equipment in the transportation process.

【技术实现步骤摘要】
一种基于WIA-PA多功能手持机控制系统
本专利技术涉及通信控制领域，具体地说是一种基于WIA-PA多功能手持机控制系统。
技术介绍
随着人类的迅猛发展，不论是自然环境还是生产环境越发恶劣，用于环境监测的多传感器无线通信控制系统得到了广泛应用，那么实时监控的手持设备的发展也成为了必然趋势。由于环境监测的多传感器无线通信控制系统专利号201720506007.X是采用WIA-PA无线通信，市面上没有与其匹配的手持设备，因此专利技术了基于WIA-PA多功能手持机控制系统。对于社会上大多的手持设备都是采用无线WIFI、蓝牙、Zigbee等通信方式，这些通信方式只能采用点对点或者网络模式通信。市面上大量的CPU控制器有的不带RGB接口，即使带RGB接口的一般也不能采用24位进行数据通信，占用CPU大量接口。显示屏需要不断的重复刷新显示数据，若由CPU通过片内总线完成，将带来巨大的负荷，尤其是在屏幕分辨率较大的时候。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术提供一种基于WIA-PA多功能手持机控制系统，解决了多传感器无线通信控制系统需要离开存储驻地，远离系统主机的情况下，为了使操作员实时获取多传感器无线通信控制系统的环境状况而设计的。本专利技术为实现上述目的所采用的技术方案是：一种基于WIA-PA多功能手持机控制系统，包括CPU连接两个WIA-PA无线模块，通过WIA-PA无线模块进行无线双模式控制；CPU连接USB转换芯片，并通过USB接口输出；CPU通过FSMC接口连接FPGA模块，同时FPGA与SDRAM进行并口连接；CPU通过SPI接口与OLED显示屏的控制接口连接，FPGA通过RGB接口与OLED显示屏连接；还包括按键通过按键控制芯片连接CPU。还包括FLASH连接CPU，用于存储当前状态信息。还包括EEPROM连接CPU，用于在系统掉电情况下存储信息，使信息不丢失。还包括TF卡连接CPU，用于存储接收到的Log信息及存储显示所需要的字库和图库。还包括时钟控制芯片连接CPU，用于同步时钟，统一Log存储时间，并对被测设备进行时间校准。还包括看门狗芯片连接CPU，实时接收CPU的状态信息，用于防止异常情况发生；括蜂鸣器连接CPU，用于在异常情况下发出声音报警。所述无线双模式包括点对点模式和网络模式；其中，点对点模式为手持机通过该手持机上的编码输入，一对一的对应任意一台多传感器无线通信控制系统，进行连接；网络模式为将手持机转换成网关，连接信号区域内搜索到的任意多个多传感器无线通信控制系统。还包括电池组和/或供电电路，通过电源转换模块连接系统，为系统供电。当同时存在电池组和供电电路时，供电电路连接电池组，用于系统在外部供电时，自动为电池组充电，且当电池组电量充满时，自动切断充电电源，防止过冲。本专利技术具有以下有益效果及优点：1.本专利技术采用无线WIA-PA通信，在室外可视通信距离能达到1600米以上，并且采用了先进功耗管理技术，在WIA-PA网络中工作的最小电流为55uA室内通信距离能达到300米以上，室外通信距离能达到1600米以上；2.本专利技术采用双WIA-PA通信模式，一个用于点对点模式，一个用于网络模式，能够实现网络的任意切换。3.本专利技术的实时时钟是用于同步时钟，便于Log存储时间对应；还可以对被测设备进行时间校准；4.本专利技术采用了TF卡数据存储和Flash存储器存储，对记录的数据进行了双保险，有效防止丢失；5.本专利技术实现了USB接口通信的方式将存储在Flash存储器和TF卡存储的数据通过计算机进行读取，也可以将TF卡取出进行数据读取；6.本专利技术采用了FPGA+SRAM作为OLED屏的驱动电路，解决了市面上不带RGB接口或者带RGB接口，占用大量CPU资源的问题；7.本专利技术的电源控制有两种控制方式：一种是可充电电池自供电；另一种是通过适配器输出的5V电源接到手持机的USB接口或电源接口，可以同时给电池充电和设备供电，好处在于当外部供电的时候，自动切换到外部供电，此时电池转为自动充电，当电池电量充满时，充电保护电量可以自动切断充电电源，防止过冲。附图说明图1是本专利技术的硬件结构图；图2是本专利技术在系统应用的网络模式示意图；其中，1为环境监测模块、2为无线网络适配器、3为数据采集计算机、4为手持机图3是本专利技术在系统应用的点对点模式示意图；图4是本专利技术的OLED屏驱动硬件结构图；具体实施方式下面结合附图及实施例对本专利技术做进一步的详细说明。如图3所示为本专利技术的硬件结构图。基于WIA-PA多功能手持机控制的系统包括CPU与USB转换芯片连接，并通过USB接口输出接收和控制被测设备的状态信息；CPU与TF卡的连接，可以将记录在TF卡的接收和控制被测设备的状态信息通过TF卡读卡器连接到计算机读出。本专利技术的通信控制方式分两种模式，两种模式可以自由任意切换：如图3所示是本专利技术在系统应用的点对点模式示意图。点对点模式：通过手持机上的箱号输入，可以进行该手持机与任意一台多传感器无线通信控制系统进行连接。此方法用于被采集设备需要离开存储驻地，远离系统主机时不能通过网络群进行实时监控使用。如图2所示是本专利技术在系统应用的网络模式示意图。网络模式：通过手持机上的模式切换，可以将手持机转换成一个网关，可以进行能搜索到信号区域的所有多传感器无线通信控制系统都能连接通信。为了解决不占用CPU大量资源，本专利技术采用了FPGA+SDRAM的作为OLED屏驱动的方案。如图4所示为本专利技术的OLED屏驱动硬件结构图。OLED屏：CPU通过FSMC接口连接FPGA模块，再与OLED显示屏连接，同时FPGA与SDRAM进行并口连接，用于数据高效存储和读取；CPU通过SPI接口与OLED显示屏的控制接口相连接，用于配置显示屏初始化，然后FPGA通过RGB接口进行OLED显示屏的显示控制，用于人机交互界面显示使用；按键：采用按键控制芯片，有防抖带中断等功能，用于人机交互控制使用，按键控制芯片是ZLG7290芯片。存储控制：CPU分别连接EEPROM、Flash存储器、TF卡存储器，分别用于存储手持机系统信息和被测设备的状态信息，TF卡内事先写入显示屏显示所需要的字库和图库，在第一次上电时将字库写入到Flash存储器中。无线WIA-PA通信控制：CPU通过两个串行接口连接到两个WIA-PA模块，采用IEEE802.15.4标准无线通信机制，一个用于组建一个庞大的通信网络群，实现远程控制监测恶劣环境的实时动态及数据分析，一个用于实现点对点的实时通信，用于运输时使用。电源：有两种控制方式：一种是可充电电池自供电；另一种是通过适配器输出的5V电源接到手持机的USB接口或电源接口，可以同时给电池充电和设备供电，好处在于当外部供电的时候，自动切换到外部供电，此时电池转为自动充电，当电池电量充满时，充电保护电量可以自动切断充电电源，防止过冲。CPU：手持机的控制核心，移植了UCOSIII实时操作系统。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于WIA‑PA多功能手持机控制系统，其特征在于，包括CPU连接两个WIA‑PA无线模块，通过WIA‑PA无线模块进行无线双模式控制；CPU连接USB转换芯片，并通过USB接口输出；CPU通过FSMC接口连接FPGA模块，同时FPGA与SDRAM进行并口连接；CPU通过SPI接口与OLED显示屏的控制接口连接，FPGA通过RGB接口与OLED显示屏连接。

【技术特征摘要】
1.一种基于WIA-PA多功能手持机控制系统，其特征在于，包括CPU连接两个WIA-PA无线模块，通过WIA-PA无线模块进行无线双模式控制；CPU连接USB转换芯片，并通过USB接口输出；CPU通过FSMC接口连接FPGA模块，同时FPGA与SDRAM进行并口连接；CPU通过SPI接口与OLED显示屏的控制接口连接，FPGA通过RGB接口与OLED显示屏连接。2.根据权利要求1所述的基于WIA-PA多功能手持机控制系统，其特征在于：还包括按键通过按键控制芯片连接CPU。3.根据权利要求1所述的基于WIA-PA多功能手持机控制系统，其特征在于：还包括FLASH连接CPU，用于存储当前状态信息。4.根据权利要求1所述的基于WIA-PA多功能手持机控制系统，其特征在于：还包括EEPROM连接CPU，用于在系统掉电情况下存储信息，使信息不丢失。5.根据权利要求1所述的基于WIA-PA多功能手持机控制系统，其特征在于：还包括TF卡连接CPU，用于存储接收到的Log信息及存储显示所需要的字库和图库。6.根据权利要求1所述的基于WIA-PA多功能手持机控制...

【专利技术属性】
技术研发人员：陶林，田越，袁赫，孙琳琳，周长学，姚重飞，李康峰，陈菲，苏成鑫，辛树奇，张笑傲，胡士杰，
申请(专利权)人：奥维飞越通信有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁,21