實(shí)戰微功耗Simplici TI無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )

　　什么是SimpliciTI無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )?

　　無(wú)線(xiàn)節點(diǎn)和節點(diǎn)間，無(wú)線(xiàn)節點(diǎn)和無(wú)線(xiàn)網(wǎng)關(guān)間，要進(jìn)行無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )通訊，必然需要一個(gè)大家都明白的通訊規范和約定，這就是無(wú)線(xiàn)通訊的協(xié)議，SimpliciTI 通訊協(xié)議是一種入門(mén)級別的通訊協(xié)議;由美國TI公司開(kāi)發(fā)，是一種免費的通訊協(xié)議，協(xié)議非常小，只占了無(wú)線(xiàn)單片機閃存中的 8K字節。對于希望入門(mén)無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )和短距離無(wú)線(xiàn)數據通訊而言，是一個(gè)非常理想的敲門(mén)磚;SimpliciTI 通訊協(xié)議雖然很小，但是，麻雀雖小，五臟俱全，SimpliciTI 通訊協(xié)議包括了網(wǎng)絡(luò )加入，網(wǎng)絡(luò )管理，低功耗，無(wú)線(xiàn)跳頻通訊，網(wǎng)絡(luò )抗干擾等多種技術(shù)，而這些技術(shù)，正是無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )的核心技術(shù)，對于初學(xué)者而言，掌握這些基本技術(shù)，將為進(jìn)一步學(xué)習ZIGBEE技術(shù)，WI-FI技術(shù)，藍牙技術(shù)，3G通訊技術(shù)打下良好的基礎;

　　SimpliciTI 通訊協(xié)議是一種軟件協(xié)議棧，需要運行在TI CC2510或者CC1110無(wú)線(xiàn)單片機上，許多運行SimpliciTI 通訊協(xié)議協(xié)議棧的無(wú)線(xiàn)單片機，就構成了SimpliciTI 網(wǎng)絡(luò )的基本部件，包括：網(wǎng)關(guān)(AP)，終端節點(diǎn)(ED)和轉發(fā)節點(diǎn)(RE);

　　選擇SimpliciTI無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )開(kāi)發(fā)工具

　　開(kāi)發(fā)一個(gè)SimpliciTI 網(wǎng)絡(luò )系統，其本質(zhì)上和開(kāi)發(fā)一個(gè)典型的單片機系統的過(guò)程類(lèi)似，但是也有很多不同;類(lèi)似的方面是都需要采用C51編程語(yǔ)言，設計嵌入式軟件開(kāi)發(fā)代碼，都需要對這些代碼進(jìn)行編譯和調試，除錯等;不同是涉及到高頻無(wú)線(xiàn)通訊和多點(diǎn)網(wǎng)絡(luò )無(wú)線(xiàn)通訊，需要有相關(guān)硬件(無(wú)線(xiàn)通訊模塊，無(wú)線(xiàn)單片機開(kāi)發(fā)工具，樣板代碼等)開(kāi)發(fā)工具;

　　這套系統可能和面前市場(chǎng)上的單片機系統有很大的不同，包含了三個(gè)功能：

　　1、普通8051單片機學(xué)習功能 ，DIY RF-2510系統包括一個(gè)類(lèi)似JTAG功能的非入侵式高級在線(xiàn)仿真器，在不占用單片機任何資源前提下，實(shí)現軟件下載，單步，斷點(diǎn)和在C語(yǔ)言水平下實(shí)時(shí)調試功能，支持功能強大的IAR 電子平臺C51編譯，調試環(huán)境。

　　2、全功能基礎低功耗無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )功能展示和測試。

　　3、SimpliciTI無(wú)線(xiàn)基礎網(wǎng)絡(luò )軟件協(xié)議棧學(xué)習和開(kāi)發(fā)功能，包括協(xié)議棧源代碼和表演軟件代碼;DIYRF-2510系統由一個(gè)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)關(guān)(兼作單片機在線(xiàn)仿真器)，兩個(gè)無(wú)線(xiàn)節點(diǎn)成套而成，無(wú)線(xiàn)節點(diǎn)上有最新傳感器和按鍵，顯示功能, 系統全部工作在2.4GHZ 全球免執照頻段。

　　更大的驚喜是DIYRF-2510 無(wú)線(xiàn)節點(diǎn)和網(wǎng)關(guān)板上，都有一個(gè)無(wú)線(xiàn)模塊擴展插座，在插座上擴展上對應的無(wú)線(xiàn)龍無(wú)線(xiàn)模塊，就可以容易升級到更高級的無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )開(kāi)發(fā)，例如 ZigBee網(wǎng)絡(luò )開(kāi)發(fā)。同時(shí)用同樣方法，我們也可以容易升級到我們陸續微功耗Wi-Fi、藍牙，3G無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )開(kāi)發(fā)。DIY-2510開(kāi)發(fā)系統全套系統零售價(jià)僅僅為395元人民幣!用戶(hù)到www.DIYRF.com和www.RFMCU.cn就可以很容易買(mǎi)到;《無(wú)線(xiàn)電》雜志2009年第9期以2萬(wàn)字的篇幅，詳細介紹了這套系統的使用和如何入門(mén)簡(jiǎn)單無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò );

　　如何評估和測試SimpliciTI無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )功能?

　　首先，我們需要對SimpliciTI無(wú)線(xiàn)基礎網(wǎng)絡(luò )的功能進(jìn)行評估，了解SimpliciTI無(wú)線(xiàn)基礎網(wǎng)絡(luò )的性能和主要功能;你需要安裝 DIYRF-2510開(kāi)發(fā)系統, 該系統的低功耗無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )結構圖如圖4所示。系統結構為使用一根USB電纜，連接網(wǎng)關(guān)節點(diǎn)到PC機，將網(wǎng)關(guān)通過(guò)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )獲得的信息或者PC發(fā)出的命令，通過(guò)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )傳輸到節點(diǎn)。

　　無(wú)線(xiàn)節點(diǎn)板采用標準AAA電池供電，通過(guò)網(wǎng)絡(luò )協(xié)議，以自組織方式加入網(wǎng)絡(luò )，實(shí)現將傳感器數據和操作信號，通過(guò)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )傳輸給無(wú)線(xiàn)網(wǎng)關(guān)(GATEWAY)。

　　DIYRF-2510 具有兩種功能，一是評估SimpliciTI無(wú)線(xiàn)基礎網(wǎng)絡(luò )的功能，二是對SimpliciTI無(wú)線(xiàn)基礎網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行軟件開(kāi)發(fā)測試;如果你運行SimpliciTI無(wú)線(xiàn)基礎網(wǎng)絡(luò )評估功能，首先你需要安裝無(wú)線(xiàn)龍DIYRF PC 監控軟件，這非常容易，按照說(shuō)明書(shū)的安裝流程，很容易就完成了安裝，你運行DIYRF 軟件，PC會(huì )出現下面的圖5的歡迎圖畫(huà)：

　　然后你對照說(shuō)明書(shū)，改變PC屏幕上的實(shí)驗功能和無(wú)線(xiàn)節點(diǎn)上的DIP開(kāi)關(guān)，確定進(jìn)行下面豐富多彩的各種實(shí)驗，包括無(wú)線(xiàn)門(mén)鈴，無(wú)線(xiàn)溫度計，無(wú)線(xiàn)遙控器，無(wú)線(xiàn)紅綠燈，無(wú)線(xiàn)節能路燈控制，無(wú)線(xiàn)游戲搖桿等。

　　四、實(shí)戰開(kāi)發(fā)調試 SimpliciTI 無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )軟件和應用

　　作為一個(gè)開(kāi)始，我們使用兩個(gè)無(wú)線(xiàn)節點(diǎn)，不需要PC機，實(shí)現采用SimpliciTI軟件協(xié)議棧相互遙控對方的節點(diǎn)板上的小燈的實(shí)際例子。

　　步驟是：1、安裝IAR C51編譯軟件(需要自己到IAR網(wǎng)站下載評估版本)。

　　2、按如下示意圖十一連接仿真器到PC USB 口， 注意這次是不同USB接口。

　　3、根據需要將仿真器分別連接無(wú)線(xiàn)節點(diǎn)板，進(jìn)行下載和調試，首先進(jìn)行第一號節點(diǎn)，作為AP使用。

　　4、打開(kāi)工程軟件，DIYRF.PRJ 如圖12。該工程文件包括了SimpliciTI全部源代碼和完整的工程文件，表演代碼，作為設計者，你可以容易的修改無(wú)線(xiàn)通訊協(xié)議棧和你的應用代碼，開(kāi)發(fā)出各種實(shí)際無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )應用產(chǎn)品;

　　5、你可以在C語(yǔ)言源代碼中，修改和定義你使用無(wú)線(xiàn)節點(diǎn)上那個(gè)按鍵發(fā)射(也可以做你自己的任何修改)，然后繼續編譯，如果提示正確，說(shuō)明你成功完成編譯。

　　6、點(diǎn)擊下載，完成編譯好的調試代碼下載。

　　7、退出下載。

　　8、按啟動(dòng)(RESET)開(kāi)始運行。

　　9、仿真電纜連接 2號節點(diǎn)，定義為ED(終端節點(diǎn)) ，然后重復3-8步。

　　10、1號 按下你在軟件中 定義的按鍵，對方相應的燈會(huì )亮器，在重復一次，對方燈會(huì )熄滅;2號也有相同功能。

　　11，實(shí)現了一個(gè)簡(jiǎn)單的采用軟件修改，實(shí)現新的功能。

　　從這里出發(fā)，你可以采用軟件實(shí)現各種SimpliciTI無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )高級的功能，如1號板監視溫度傳感器變化，讓無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )連接2號板遠程監視溫度變化。又如可以將2號板固定到你的筆記本電腦上，監視加速度傳感器，如果有任何移動(dòng)，2號板通過(guò)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )，向1號板發(fā)出報警信號(LED閃爍等)，你也可以在LED控制線(xiàn)上并接蜂鳴器等，進(jìn)行聲音報警，實(shí)現筆記本電腦和貴重物品高級無(wú)線(xiàn)防盜功能，又如，可以繼續增加購買(mǎi)無(wú)線(xiàn)節點(diǎn)板，自己建設更復雜的多節點(diǎn)SimpliciTI無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )應用產(chǎn)品(SimpliciTI 單個(gè)網(wǎng)絡(luò )最大可以支持255個(gè)節點(diǎn))…..總之，DIYRF-CC2510提供了許多可能，只要你發(fā)揮你的智慧，可以變幻出無(wú)窮無(wú)盡的軟件代碼和算法，實(shí)現你在廣闊的無(wú)線(xiàn)海洋中，天高任鳥(niǎo)飛，海闊憑魚(yú)躍的夢(mèng)想。

　　五、繼續學(xué)習更高級無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )技術(shù)

　　大家知道ZigBee無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )技術(shù)，是一項建立在 IEEE802.15.4全球個(gè)人區域網(wǎng)標準之上的高級網(wǎng)絡(luò )技術(shù)，他具有很多更加神奇的功能 ，例如大型多跳網(wǎng)狀(AD-HOC)網(wǎng)絡(luò )，強大抗干擾能力和高級網(wǎng)絡(luò )自組織，自管理功能等等……..

　　我們只要將我們已經(jīng)有的DIYRF-2510 上，插上DIYRF-2480 ZigBee升級套件(3個(gè)無(wú)線(xiàn)龍通訊公司生產(chǎn)2480 ZIGBEE無(wú)線(xiàn)模塊)，3 分鐘內就順利簡(jiǎn)單完成了硬件升級。

　　同樣，我們采用這樣類(lèi)似辦法，可以容易升級開(kāi)發(fā)更多的無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )系統，包括WIFI,藍牙，3G無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )系統等。