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基于C8051F的Zigbee無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )的汽車(chē)測試系統設計
作者：
時(shí)間：2012-07-03
來(lái)源：網(wǎng)絡(luò )
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無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò )節點(diǎn)按功能可分為中心協(xié)調器、路由器和終端節點(diǎn)，中心協(xié)調器是網(wǎng)絡(luò )的中心節點(diǎn)，負責網(wǎng)絡(luò )的發(fā)起組織、網(wǎng)絡(luò )維護和管理功能；路由器負責數據的路由中繼轉發(fā)，終端節點(diǎn)只進(jìn)行本節點(diǎn)數據的發(fā)送。在該系統中，可以預先在計算機超級終端中對無(wú)線(xiàn)模塊進(jìn)行節點(diǎn)類(lèi)別、節點(diǎn)名稱(chēng)和地址、無(wú)線(xiàn)頻點(diǎn)、網(wǎng)絡(luò )ID、波特率和數據類(lèi)型的配置，配置正確后在上電時(shí)可以自動(dòng)組成網(wǎng)絡(luò )。
3 軟件設計
系統程序開(kāi)發(fā)采用C805lF系列單片機的專(zhuān)用集成開(kāi)發(fā)環(huán)境Silicon Laboratories IDE，配置使用Keil C5l的匯編器、鏈接器和編譯器。利用C5l開(kāi)發(fā)程序有利于系統程序的模塊化以及增加其可移植性，并能降低開(kāi)發(fā)周期。系統軟件由主程序和A／D轉換、數據處理和通信這3個(gè)子程序組成，其中主程序部分包括系統初始化、調用A／D轉換、數據處理、串口發(fā)送等子程序。初始化部分包括：看門(mén)狗模塊初始設置、系統時(shí)鐘及復位源的設置、I／O端口初始化、串行通信接口初始化、A／D轉換的初始化及定時(shí)器初始化等。ADC0的最高轉換速度為。100 ks／-s，其轉換時(shí)鐘來(lái)源于系統時(shí)鐘分頻，分頻值保持在寄存器ADCOCF的ADCSC位。在該片上系統中需要采集8個(gè)通道，將采樣頻率設置為50 000次／s。選用的ADCO轉換啟動(dòng)方式為定時(shí)器3溢出(即定時(shí)的連續轉換)方式。
4 試驗
在Silicon Laboratories IDE中將程序通過(guò)U-EC2專(zhuān)用編程器燒寫(xiě)入C805117020后，將各個(gè)模塊連接進(jìn)行調試，如圖5所示。8路傳感器信號(包括2路壓變傳感器，2路 -5～+5 V信號，2路4～20 mA信號和2路熱電偶信號)經(jīng)前端處理后送至MCU，經(jīng)A／D轉換和數據處理后通過(guò)串口輸出到Zigbee終端節點(diǎn)并在無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )中按目的地址模式或廣播模式發(fā)送，Zigbee中心協(xié)調器與上位機通過(guò)標準RS232串口連接，可以在超級終端或串口調試器中查看收到的數據。本研究側重于實(shí)驗開(kāi)發(fā)，電源模塊可采用將常見(jiàn)的220 V轉雙9 V變壓器，經(jīng)整流橋后，由LM7805、LM7905穩壓輸出-5 V和+5 V的結構(3．3 V電壓可由AMSlll7模塊轉換后得到)，實(shí)際應用中可設計專(zhuān)門(mén)的電源模塊以方便使用。試驗結果表明，系統可以實(shí)現2個(gè)終端節點(diǎn)的各自8路傳感器數據采樣，Zigbee無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )運行正常，在超級終端中可以看到試驗的實(shí)時(shí)數據。
5 結束語(yǔ)
本文設計的基于C805lF020和Zigbee無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )的汽車(chē)測試系統實(shí)現了汽車(chē)試驗中數據的無(wú)線(xiàn)傳輸，從而簡(jiǎn)化了試驗現場(chǎng)布線(xiàn)，提高了試驗效率，一旦試驗事故發(fā)生，損失也大大減少，實(shí)驗證明了該系統取代傳統汽車(chē)測試系統的可行性，同時(shí)系統的擴展也比較容易，可以實(shí)現更多功能。本研究側重于Zigbee 無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )的應用開(kāi)發(fā)，可為Zigbee技術(shù)在傳感器網(wǎng)絡(luò )中的應用提供一定的參考，但局限于軟件程序系統和試驗的電磁干擾，該系統的同步機制和抗干擾性能有待于進(jìn)一步研究。
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