采用射频Soc nRF9E5矿井人员定位系统的设计
nRF9E5规定一帧数据由前导码( PREAMBLE )，本机物理地址（ADDR），有效数据（PAYLOAD），CRC校验码（CRC）组成。其帧结构如图3。
图 3nRF9E5数据通讯帧
其中前导码，CRC校验码各占一字节，由芯片硬件自动产生。本机物理地址和有效数据可以根据应用设置。nRF9E5只有检测到与自己物理地址相吻合的数据才能接收处理，所以为了保证智能卡与各读卡器之间通信畅通，系统中所有nRF9E5芯片都采用其默认地址0XE7。有效数据由本机逻辑地址（ID）和报警信息（ALARM）组成。其中ID占两字节，ALARM占一字节。正常情况下有效数据只含本机逻辑地址部分。系统所有读卡器的本机逻辑地址均为0xEE,0xEE。智能卡的本机逻辑地址为各员工的身份编码。当有报警信号时，有效数据增加报警信息部分，报警信息为员工的按键值，不同的值代表不同的报警信号。
3.2 应用程序设计：
本系统定位基站里的读卡器每5s发一次同步信号（0xee,0xee）。智能卡接到该同步信号后，根据自己的ID产生一延时以等待属于自己的时间片，延时到立即将自己的一帧数据发送给读卡器。报警信息的按键值是在按键中断程序里设置的。该中断程序里还会设置一报警标志（Sign），以供智能卡主程序判断。读卡器主程序和智能卡的主程序流程图如图4，图5。
可以看出，使用TDMA技术发数据时，各智能卡已固定了自己的发送时段，ID比较靠后的卡不管前面是否有卡要发数据，都要等到自己的发送时段。nRF9E5收发6字节的数据需要5ms，读卡器5s内可接收1000张智能卡发来的数据。如果一读卡器在井下的信号覆盖范围100米，人员以5m/s的速度行进的话，那么该智能卡可以被该读卡器识别4次，不会发生漏读情况。读卡器的同步信号之间的时间间隔要视矿山企业的员工数而定，员工越多，间隔越大，漏读的可能性也越大。
图4 读卡器主程序流程图
图5 智能卡主程序流程
4.结语
实验表明，采用nRF9E5芯片设计的井下人员定位系统能够满足人员定位的要求。与传统井下定位系统相比，该系统具有通信距离远、功耗低、兼容性好、功能扩展性强、数据传输稳定性高等优点。只需对nRF9E5应用电路稍做修改，便可应用于智能家居、智能RFID、无线传感等领域，故而有着广泛的市场需求和良好的市场推广前景。本文引用地址：//m.amcfsurvey.com/article/157936.htm
本文作者创新点：
[1] 作者创新地采用射频SocnRF9E5设计井下人员定位系统中的定位终端，开发出的定位系统不但具有类似传统RFID的身份识别功能，而且还增加了矿工无线报警功能。
[2] 结合系统要求，运用TDMA技术有效地解决了目前国内矿井人员定位系统中常见的井下快速移动人员漏读率高的问题。
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