SimpliciTI網(wǎng)絡(luò )協(xié)議的無(wú)線(xiàn)數據采集系統設計

摘要：利用TI推出的針對簡(jiǎn)單小型RF網(wǎng)絡(luò )的專(zhuān)有低功耗RF協(xié)議——SimpliciTI網(wǎng)絡(luò )協(xié)議設計了一種無(wú)線(xiàn)數據采集系統方案，方案中采用CC1110芯片等組成了系統硬件的中心控制器、路由節點(diǎn)和終端節點(diǎn)，并在此基礎上進(jìn)行軟件設計。實(shí)驗結果證明方案行之有效。
關(guān)鍵詞：SimpliciTI網(wǎng)絡(luò )協(xié)議；CC1110；數據采集

引言
隨著(zhù)生產(chǎn)技術(shù)的現代化進(jìn)程，各種生產(chǎn)環(huán)境條件下的監控系統也在不斷發(fā)展，傳統的監控系統多采用有線(xiàn)的方式。無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )的出現提供了另外更好的選擇。對比于傳統的有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )，無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)的應用價(jià)值體現在：
可移動(dòng)性。由于沒(méi)有線(xiàn)纜的限制，用戶(hù)可以在不同的地方移動(dòng)工作，網(wǎng)絡(luò )用戶(hù)不管在任何地方都可以實(shí)時(shí)地訪(fǎng)問(wèn)信息。
布線(xiàn)容易。由于不需要布線(xiàn)，消除了野外布線(xiàn)的繁瑣工作，因此安裝容易，建網(wǎng)時(shí)間可大大縮短。
組網(wǎng)靈活。無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)可以組成多種拓撲結構，可以十分容易地從少數用戶(hù)的點(diǎn)對點(diǎn)模式擴展到上百個(gè)用戶(hù)的基礎架構網(wǎng)絡(luò )。
另外，無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )通信范圍不受環(huán)境條件的限制，室外可以傳輸幾公里、室內可以傳輸數十、幾百米。在網(wǎng)絡(luò )數據傳輸方面也有與有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )等效的安全加密措施。
1 硬件設計
系統采用SimpliciTI網(wǎng)絡(luò )協(xié)議支持的串狀網(wǎng)絡(luò )結構，整個(gè)系統由中心控制器、路由節點(diǎn)和終端節點(diǎn)組成。中心控制器通過(guò)USB與電腦連接，可以通過(guò)PC軟件顯示和查看信息，同時(shí)也可以通過(guò)PC軟件系統進(jìn)行設置和控制。而中心控制器采用無(wú)線(xiàn)方式與其他路由節點(diǎn)和終端節點(diǎn)通信。當中心控制器不能直接與終端節點(diǎn)通信時(shí)，就由路由節點(diǎn)轉發(fā)通信數據。系統結構如圖1所示。中心控制器、路由節點(diǎn)、終端節點(diǎn)都采
用CC111O芯片，終端節點(diǎn)的CC1110芯片接收如溫度、光照等各種類(lèi)型的傳感器采集來(lái)的數據，并進(jìn)行處理發(fā)送。


CC1110芯片包含了CC1100 RF收發(fā)器，并內嵌了加強型51內核單片機。芯片內嵌32 KB的在系統可編程Flash存儲器、4 KB的SRAM存儲器、8通道8～14位A／D轉換器、1個(gè)16位定時(shí)器和3個(gè)8位定時(shí)器、2個(gè)UART／SPI、RTC和21個(gè)通用I／0?；?CC1100的高性能無(wú)線(xiàn)收發(fā)器工作于433 MHz，頻率穩定性好，靈敏度高，無(wú)線(xiàn)數據傳輸最大速度可達500 kb／s，采用低供電電壓(2．3～3．6 V)，在數據采集發(fā)送期間的電流消耗為18 mA，休眠期間消耗電流為O．5μA，電流消耗非常低，工作溫度范圍為-40～85℃，適應于惡劣環(huán)境。CC1110應用電路如圖2所示。