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ZigBee的節點溫度采集系統設計

參考價面議
具體成交價以合同協議為準
  • 公司名稱西安達泰電子有限責任公司
  • 品       牌
  • 型       號CC2430
  • 所  在  地西安市
  • 廠商性質經銷商
  • 更新時間2022/4/21 8:00:00
  • 訪問次數671
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西安達泰電子有限責任公司是以數據采集產品為主,依托高校人才優勢,集產品開發、生產、銷售為一體的高科技企業。 達泰公司的特色:一個主導思想: 倡導模塊化的設計思想,提供模塊化的產品二個專業開發網: USB開發資源網 , Zigbee開發網 三大*產品: U盤讀寫模塊 USB118 , 無線RTU DTD110 , GSM遠程RTU DTP_R+ 應用案例:無線遙測遙控遙信設備_長慶油田、GSM火災報警、USB采集測井儀器、移動基站設備UPS遠程監測_中國移動;無線電電力線在線監測_陜西銀河電力、RS485總線吊籃指紋控制、無人飛機遙測遙控;瓦斯報警及爆炸試驗_長安大學等。主要用戶:長慶油田、勝利油田;中國移動、陜西銀河電力;清華大學、西安交大;*物理所、成都57所、南京14所、咸陽202所...

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ZigBee的節點溫度采集系統設計 產品信息

 

ZigBee的節點溫度采集系統設計
自20 世紀90 年代開始,無線網路技術逐漸發展,從GSM到Bluetooh,從無線 ATM到無線局域網,它們以不同的方式、不同的數據速率、在不同的距離上實現網絡連接,實現信息的及時傳遞. 雖然人們能夠隨時隨地與大洋彼岸的親朋通話,且無線局域網能夠使人們方便的接入英特網,但仍然要為家庭安裝一個傳感器或開關的布線而煩惱,為野外安裝大量傳感器的供電絞盡腦汁,即需要一種短距離、低數據速率、低成本、低功耗的無線網絡技術. 在這種情況下,ZIGBEE技術應運而生. 2004 年12 月,ZigBee聯盟正式發布了該技術標準, 許多公司和生產商已經陸續推出了自己的產品和開發系統, 如飛思卡爾的MC13192、Chipcon 公司的 CC2430、CC2530 Atmel 公司的 AT86RF210 等,2007 年初韓國移動手持設配制造商 CuriCommunications 公司已經開始研制世界上*款ZigBee手機,這種手機融入了 ZigBee 技術,能夠使手機用戶在短距離內操縱電動開關和控制電子設備。
.我國也有不少科研工作者關注這一領域,如西安達泰電子科技有限公司有各系列的實用開發系統推向市場,推出了ZigBee 2430、2530模塊http://www.dataie.com
1 CC2430功能特點及內部單元模塊
CC2430 芯片是 Chipcon 公司生產的符合 ZigBee 技術的 2.4GHz 射頻系統單芯片,適用于各種ZigBee無線網絡節點, 包括協調器、 路由器和終端設備. 它集成了增強型 51 內核MCU、 閃存、 IEEE802.15.4所需要的全部硬件. CC2430 soc家族包括3 個不同系列的產品, CC2430-F32、 CC2430-F64 和CC2430-F128.它們的區別在于內置閃存的容量不同,分別是32K、64K和128K 片內FLASH。.
芯片內部集成有兩個低壓降高效率電壓調整器voltage regulator,其中一個為芯片內部數字部分(如MCU內核、DMA、存儲器、定時器、USART 等)提供 3.3V 數字電源,另一個電壓調整器為芯片內部模擬部分如射頻前端、RC振蕩器、晶體振蕩器、片內溫度傳感器、ADC 部分提供3.3V穩定的模擬電源.芯片上有一個片上調試接口,此調試接口支持對片內FLASH 編程、訪問內部 MEMORY 和SFR,還支持斷點調試、單步運行、寄存器修改等功能. 此調試接口使用兩個線控制,分別是 DEBUG DATA 和DEBUG CLOCK,占用兩個I/O口,當不需要調試功能時,被占用的I/O 口可配置為通用I/O口使用. 利用此調試接口,可開發出低成本的芯片燒寫器和芯片仿真器http://www.dataie.com,*地方便了應用。
睡眠定時器(SLEEP TIMER)是一個低功耗的工作在32.768KHZ時鐘下的 24bi t 向上計數睡眠定時器,上電復位后即自動開始運行,支持24 位捕獲,可觸發中斷和DMA. 利用其低功耗、低時鐘下工作特性,工作在PM2 模式,實現芯片定時喚醒。
芯片內部有4 類物理存儲器空間, 分別是8KB 靜態 RAM、 硬件SFR寄存器、 硬件RF 寄存器和FLASH存儲器. 芯片將物理存儲器空間分別對應到 8051 內核 MCU、CODE、DATA、SFR、XDATA 邏輯存儲區域. CODE區是16 位寬度的只讀程序存儲器區域. DATA區是 8 位寬度的可讀寫數據存儲器區域,CPU訪問速度快,一個CPU周期訪問. SFR 區是8 位寬度可讀寫寄存器區域,可位尋址,CPU訪問速度快,一個CPU周期訪問. XDATA 區是16 位寬度可讀寫數據存儲器區域,CPU訪問速度zui慢,通常要4~5 各CPU周期訪問. 為了充分發揮DMA控制的優勢,CC2430 設計成將所有物理存儲器區域(Physical Memory)映射到XDATA區域上,以使DMA可在不同物理存儲器區域上搬運數據如圖:
2 系統總體方案設計
分布式溫度測量系統主要由一臺數據集中器(ZIGBEE協調器)、 一臺PC機和放置在各處的溫度監測節點(ZIGBEE 設備)組成. 數據集中器與各個溫度測量節點組成一個 ZIGBEE 星型網絡。 CC2430 芯片的標準通信距離 80m時,溫度節點放置范圍可在以數據集中器為中心80m 半徑范圍內。適當的增大發射功率可加大通信距離。增強型 ZIGBEE 模塊有效通信距離可達 1000m. 溫度監測節點的結構非常簡單,僅由一個CC2430 模塊和2 節1.5V電池構成,各個溫度測量節點被初始化為無信標網絡中的終端設備。上電復位后,開始搜索信道上的 PAN協調器,并發出連接請求,建立連接成功后,它將得到一個16 位短地址,并在以后用這個短地址通信,開啟睡眠定時器,每隔10 秒鐘醒來一次,醒來后使用一種簡單的非時隙 CSMA-CA 機制,通過競爭取得信道使用權,主動向主節點發送數據利用片內溫度傳感器檢測環境溫度,并發送給主節點,然后立即再次進入睡眠狀態,zui大程度地降低功耗,延長從節點電池使用時間。數據集中器負責接收各溫度節點的數據,并將數據及時通過RS232 串口按一定格式上傳 PC 機顯示出來。
Z_STACK協議棧提供了實現MAC 層底層管理及數據收發. 還提供了一些API 函數來簡化分配、回收信息緩沖區、發送信息、信息的入隊列、出隊列等操作. 很多函數參數是個結構體指針,往往有多個成員項. 以這些基本功能函數為依托,構造適合分布式溫度測量系統的上層應用程序代碼即可。
基于CC2430的ZigBee開發套件可以用在設計各種需要實現分布式溫度檢測的場合,也可以用來監測濕度或其他溫度物理量。更多信息http://www.dataie.com。
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