基于GSM和ZigBee的實(shí)驗室安防系統的設計

ZigBee模塊采用Chipeon公司推出的首款符合2．4GHzIEEE 802．15．4標準的單片射頻收發(fā)芯片CC2420，能夠進(jìn)行魯棒的無(wú)線(xiàn)通信，能夠確保在短距離通信中的有效性和可靠性。它內置一個(gè)數字直接序列擴頻調制解調模塊，提供擴頻增益9dB。CC2420具有超低的電流消耗(RX-18．8mA；TX-17．4mA)，高接收靈敏度(-95dBm)，抗鄰頻道干擾能力強(39dB)，并且CC2420為包處理、數據緩沖、突發(fā)通信、數據加密、數據驗證、空閑信道評估、鏈路質(zhì)量指示和包定時(shí)信息等提供了強有力的硬件支持。這些硬件支持減輕了主控制器的負擔，使得它能夠使用低成本的微控制器。利用此芯片開(kāi)發(fā)的無(wú)線(xiàn)通信設備支持數據傳輸率高達250kbps，可以實(shí)現多點(diǎn)對多點(diǎn)的快速組網(wǎng)。LPC2138通過(guò)SPI總線(xiàn)接口和控制信號線(xiàn)與CC2420射頻收發(fā)器進(jìn)行通訊并控制射頻芯片的運行狀態(tài)。SPI總線(xiàn)支持全雙工數據傳輸，可以同時(shí)發(fā)送和接收數據，其中微處理器充當SPI主設備而CC2420收發(fā)器充當從設備。
2．2 監控中心子系統硬件設計
監控中心子系統也采用LPC2138作為主控制器，采用ZigBee模塊與實(shí)驗室子系統通信。
鍵盤(pán)與LCD查看警情信息和選擇工作模式，為了方便實(shí)現功能，鍵盤(pán)電路采用4×4矩陣鍵盤(pán)，其電路原理圖如圖4所示。鍵盤(pán)包括16個(gè)按鍵，即0～9十個(gè)數字鍵和六個(gè)功能鍵。系統采用掃描法，實(shí)現各按鍵的確認。通過(guò)軟件消除抖動(dòng)保證讀鍵正確。

LPC2138內部有一個(gè)512kB的Flash存儲器，可定義一部分空間作為警情存儲器，將各實(shí)驗室子系統的報警信息存儲起來(lái)備案，存滿(mǎn)時(shí)自動(dòng)從低地址開(kāi)始覆蓋。
GSM通信模塊采用西門(mén)子公司的TC35。TC35是Siemens公司推出的新一代無(wú)線(xiàn)通信GSM模塊，可以快速安全可靠地實(shí)現系統方案中的數據、語(yǔ)音傳輸、短消息服務(wù)和傳真。TC35通過(guò)異步串行口與LPC2138相連接。