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如何使用RF无线模块实现机器人群控系统
山中老虎
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本文所开发的机器人作品以盛群半导体八位微控制器（MCU）为核心，具有计程、位置推算、红外线传感避障、中文语音提示、地磁角度测量、地磁角度修正等功能，使用个人计算机（PC）或笔记本电脑（Notebook）当作主控，撰写人机接口主控程序，以射频（RF）无线模块进行沟通，主控计算机可下达指令给机器人并接收机器人的状态回传数据。本文设计的主题是将此机器人群控系统应用于两种机器人队形变换，分别是横纵队形变换跟四角位置队形变换。
主控/受控系统架构搭载RF传输
目前规划的群体机器人队形变换，初步分为两种队形，队形1为多横列与纵列队形的交换，队形2为原本位于四个角落的机器人做位置的变换，虽然两种队形的排程有不小的差异性，但其系统架构是相同的，可分为主控计算机端与受控的群组机器人端 （Slave）。在此群体机器人的动作完全由主控端下达命令而后动作，动作执行完成，随即向主控端回传动作状态；而主控端依据机器人的回传状态，决策群体机器人的动作，其整体的架构模式皆如图1所示，其计算机端的监控接口与受控机器人端的间的通信皆是建立在无线射频通信平台上，并且使用RS-232的通信协议，通过所配置的无线电模块nRF905以无线射频方式进行数据的传输。
无线通信满足串行信号传输需求
主控计算机端的无线传输部分，主要是使用RS-232串行传输与无线RF模块的RxD脚位、TxD脚位及共地脚位进行数据传输，主控计算机端有两种方式与无线RF模块进行串行传输，第一种方式（图2），当计算机RS-232传输端口不足时，我们可使用计算机端的通用串行总线（USB）传输埠，经由IC PL2303所设计的USB转RS-232模块，将通过USB协议传输进来的数据，转换为 RS232串行输出信号，再与无线RF模块的RxD脚位进行通信数据传送和TxD脚位进行通信数据接收，只要注意好彼此的传输波特率（Baud Rate）以及相关通信协议是否一致，即可由主控计算机端下达命令至无线RF模块或是接收由无线RF模块回传的信号，进行无线通信传输；第二种方式（图3），当计算机RS-232传输端口足够时，我们使用计算机端的RS-232传输埠，不过基于无线RF模块的信号准位为0伏特（V）或5伏特，而计算机端的RS-232的电压准位为+12伏特或-12伏特，两端的电压准位不一致，所以须使用IC HIN232进行电压准位转换，转换后仍须注意彼此的Baud Rate以及相关通信协议是否一致，才能达成 RS-232串行通信传输。
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