基于CC110的无线传感器设计
基于CC1000的无线传感器网络节点的设计与实现
基于CC1000的无线传感器网络节点的设计与实现赵洋,李永战,蔡皓,高迪北京邮电大学自动化学院,北京(100876)E-mail:zhaoyanggreat@摘要:无线传感器网络节点通过自组织的方式构成网络,实时感知和采集处理周边环境参数,获取准确信息。
本文对无线传感器网络节点进行研究,给出节点结构,设计节点的硬件电路并对节点进行软件检测,完成节点封装。
关键词:无线传感器网络,节点,ATmega128L,CC1000中图分类号:TP3931 引言无线传感器网络(Wireless Sensor Networks,WSNs)是将大量低功耗、低成本的无线传感器节点布置到相关区域,各传感器节点通过自组织快速形成的一种分布式网络[1]。
WSNs具有广阔的应用前景,例如灾难预警与救助、环境监测和生物多样化勘测、智能楼宇、设备管理、机器监视和维护、运输和信息通信业务等[2,3]。
传感器节点是组成WSNs的基本单位,节点将采集的信息经过数据处理和信息融合后传送给相邻节点,根据采用的路由协议最终传送到汇聚节点(sink)。
汇聚节点解析接收到的数据,在PC上通过界面程序显示,也可通过汇聚节点连接到因特网上实现信息的更广泛传递。
由此可知,节点的设计直接影响到WSNs的性能。
出于WSNs低功耗、低成本的考虑,通常采用8位单片机为节点CPU。
本文设计实现了以高档8位A VR单片机ATmega128L 为核心,结合外围传感器和无线收发芯片CC1000的无线传感器网络节点。
2 节点结构无线传感器网络节点通常由数据采集模块、数据处理模块和数据传输模块组成。
其中,数据采集模块监测采集区域内信息并将其转换成一定格式的数据,节点提供用于连接不同传感器的接口。
为了提高节点电路板的利用率,设计时将节点的数据采集模块单独设计为一块电路板即传感器板,数据处理模块和数据传输模块集成在一块电路板即处理器板,这样在不同应用中节点的处理器板可以通过通用接口连接不同的传感器板。
基于CC1100的无线传输系统设计
第12卷第24期2012年8月1671—1815(2012)24-6040-06科学技术与工程Science Technology and EngineeringVol.12No.24Aug.2012 2012Sci.Tech.Engrg.基于CC1100的无线传输系统设计徐兴1徐胜2王卫星1岳学军1*(华南农业大学工程学院1,广州510642;广东工业大学物理与光电工程学院2,广州510642)摘要无线射频(RF )是21世纪最有发展前途的信息技术之一,而CC1100正是其中一种单片UHF 射频芯片。
其低功耗、灵敏度高、链接性能好、工作稳定、外围元件简单的特点,得到了广泛地应用。
介绍了一种以STC89C52单片机为控制核心,基于无线收发芯片CC1101的通信系统。
通过对其的DATASHEET ,工作原理以及工作方式进行了分析,设计了该系统的硬件电路并编写了CC1101芯片的通信软件。
实现了点对点的无线数据通信,并增加了慢启动-拥塞避免功能和路由转发功能。
使该无线数据传输系统的应用面增广,更加适合在不同突发状况下的无线数据传输。
关键词射频CC1100无线通信路由转发慢启动-拥塞避免中图法分类号TN929.5;文献标志码A2012年5月18日收到广东高校优秀青年创新人才培育项目(LYM10035)、高等学校博士学科点专项科研基金联合资助项目(200805640010)、公益性行业(农业)科研专项经费项目(20090323-06)、广东省省部产学研结合项目(2011B090400359)、广东省科技计划项目(2010B020314007)资助第一作者简介:徐兴(1978—),江西宁都人,讲师,博士,研究方向:无线网络技术。
*通信作者简介:岳学军(1971—),博士,研究方向:现代信息网络技术,xuejunyue@ 。
利用单片和CC1100构成的无线数据传输系统能够,可以实现低功耗近距离的无线数据传输,具有成本低,通用性强,可拓展性强,操作灵活简单的特点。
基于CC1100无线传感网络的智能家居系统研究
软件应用摘 要:以CC1100无线传感模块为基础,联合单片机、数据存储芯片搭建了一个无线传感智能家居系统,该系统具有温度检测、烟雾检测、智能灯头、报警、遥控等功能,能够满足现代家居的智能化操作需求。
在具体论述中,详细分析了该系统的硬件和软件设计,并进行了简单的应用测试,以验证系统工作的可靠性和实用性。
关键词:CC1100无线传感模块;网络技术;智能家居1 引言近年来,无线网络技术的不断成熟,给智能家居产业带来了发展的契机。
智能家居产品,即是一种以无线网络为技术基础,综合电子电气、机械设计等技术形态,构建而成的智能一体化家居控制系统,该系统能够实现对室内温度、湿度等指标的采集,并通过声光报警、无线传感等方式,让业主实现对室内家用设备的远程控制,整套设备具有很强的先进性和智能性。
本文则主要介绍了一种以CC1100无线传感模块器件为核心,构建而成的智能家居系统,现将系统的设计过程阐述如下。
2 系统设计概述2.1 系统设计需求本系统的设计,意在满足普通家庭内部的智能化控制需求。
系统以无线技术为核心,外接相应的功能电路,实现对室内温度、湿度、光度等信号的控制,整个系统采用B/S架构设计,服务器端为功能集成系统,存储了系统功能的控制程序以及控制信息,客户端为用户进行控制的模块,用户通过下载控制APP的形式,通过智能手机、平板电脑等移动设备,实现对户内电器产品的远程控制。
2.2 系统总体设计系统整体包含三个部分,分别是主控制模块、终端控制模块以及客户端模块。
其中,主控制模块为系统的核心部件,包含CC1100无线模块、89C51单片机、数据库等;终端控制模块主要负责系统数据的传输和采集,包含CC1100无线模块、数据采集控制模块和89C51单片机;客户端模块则是用户的移动智能设备,需要安装配套的控制APP。
2.3 主要技术指标系统的技术需求为:功能精简、可靠性高、数据传输安全、功耗较低、智能程度高等。
为满足上述技术需求,在设计中主要配备以下功能技术模块:(1)4*5键盘;(2)主控芯片采用89C51单片机;(3)无线信号模块采用CC1100;(4)数据存储芯片采用AT24C02;(3)显示模块采用液晶大屏。
基于CC1010无线传感器网络节点研究与设计
收稿日期:2009206225 修改日期:2009210220作者简介杨立林(3—),男,安徽定远人,南京晓庄学院数学与信息技术学院讲师,硕士,研究方向嵌入式系统,无线传感器网络2009年11月第6期南京晓庄学院学报JOURNAL OF NANJ I NG X I A OZ HUANG U N I V ERS ITY Nov .2009No .6基于CC1010无线传感器网络节点研究与设计杨立林(南京晓庄学院数学与信息技术学院,江苏南京211171)摘 要:节点是无线传感器网络的基本单元,通常是一个嵌入式系统,文章在研究了Chipcon 公司的CC1010芯片的基础上利用其设计和实现了无线传感器网络节点的各个模块,具有一定实用性.关键词:无线传感器网络;CC1010;节点中图分类号:TP393 文献标识码:A 文章编号:100927902(2009)0620086204 微电子技术、计算机技术和无线通信等技术的进步,推动了低功耗多功能传感器的快速发展,使其在微小体积内能够集成信息采集、数据处理和无线通信等多种功能.无线传感器网络就是由部署在监测区域内大量的廉价微型传感器节点组成,通过无线通信方式形成的一个多跳的自组织网络系统.其目的是协作感知、采集和处理网络覆盖区域中感知对象的信息,并发送给观察者.1 无线传感器网络节点无线传感器网络节点是网络的基本单元,节点的稳定运行是整个网络可靠性的基本保证.节点由传感器模块、处理器模块、无线通信模块和能量供应模块四部分组成[1],如图1所示.传感器模块负责检测区域内信息的采集和数据转换;处理器模块负责控制整个传感器节点的操作,存储和处理本身采集的数据以及其它节点发来的数据;无线通信模块负责与其它传感器节点进行无线通信,交换控制信息和收发采集数据;能量供应模块为传感器节点提供节点运行所需的能量,通常采用微型电池.相对于传统无线网络,无线传感器网络具有一些明显的技术特点:(1)网络节点密度高,传感器节点数量众多,单位面积大,所拥有的网络节点数远大于传统的无线网络.(2)传感器节点由电池供电,节点能量有限,由干节点数量多,而且无线传感器网络往往应用于人们难以直接操作的地方,因此更换传感器节点电池是不现实的,这决定了传感器节点生命和网络寿命的有限性.图1 无线传感器网络节点的基本结构—6—:197:.8 (3)网络应具备容错能力,传感器节点所处的环境通常比较恶劣(如噪声、风吹雨淋等),导致节点易受干扰、易出错,这要求无线传感器网络应具有容错能力才会有应用前景.2 C C1010芯片的结构特点和性能综观以上几点,Chipcon公司的CC1010芯片应用于节点设计是非常合适的[2].CC1010芯片是一块内嵌8051单片机的单片可编程UHF收发器芯片.该芯片除了以8051技术为核心外,还内嵌32 K B的Flash存储器、2048+128B的SRA M,以及3通道10bit A/D转换器、4定时器、2个P WM、2个UAR T、R TC、看门狗电路、SP I、DES编码和26个通用I/O.芯片的高度集成结构使其具有高速度、高灵敏度性、低功耗、低成本、集成单片机和位判决、同步、频率灵活性等特点.主要技术指标如下:工作频带315MHz/433 MHz/858MHz/915MHz;工作频率范围300MH z~1G Hz,频率稳定性极好;接收灵敏度-107dBm(典型);输出功率可以调整,最大+10dBm;无线数据传输最大速度76.8kbit/s;采用低供电电压(2.3V ~3.6V),可以使用两节AA或AAA电池供电;非常低的电流消耗;无线信号强度监测功能R SSI;符合EN300220和FCCCFR47规范;64引脚、小型TQFP包装;工作温度范围为-40℃~85℃,适应任何恶劣环境.CC1010芯片是一个高集成度的片上系统(S OC),只需要少量的电子器件,就可以应用到具体问题中,包括与传感器系统相接和连接计算机的并口及R S-232串口.3 节点设计3.1 传感器模块传感器作为获取外部状态信号的一部分,其类型很多,有压电传感器、光纤传感器和智能传感器等,它们获取的数据通过传感器接口送往处理器模块.CC1010芯片提供了21个与8051单片机完全兼容的空闲引脚供用户使用,其中6个模拟I/O口、6个数字I/O口、2个接地引脚以及3个电源引脚等,它们可以对传感器获得的模拟信号进行A/D转换或滤波处理,以达到数据处理和控制模块所能接受的信号形式.因此,CC1010芯片适应于各类数据采集情况,可连接不同类型的传感器如图2,例如压力、温度、振动传感器等图2 传感器节点原理图3.2 数据处理和无线通信模块由于无线传感器网络需要大规模铺设,要求每个传感器节点的成本很低且体积小.以往的无线传感器网络节点设计是将数据处理控制模块和通信模块分开,至少使用两块芯片.CC1010芯片集成了数据处理和无线通信两大模块,减少了整个系统体积,降低了成本.而且无线收发电路和8051单片机系统有机地整合在同一晶片上,最大限度地减少了单片机数字电路对高频模拟电路的干扰,提高了可靠性.CC1010芯片的无线收发电路在接收模式下,相当于一个传统的超外差接收器,RF(射频)输入信号经LNA(低噪声放大器)放大后翻转进入混频器,通过混频器混频产生I F(中频)信号.在I F处理阶段,该信号在送入解调器前被放大和滤波.可选的R SSI信号或I F信号也可通过混频产生于引脚R SSI/I F.解调后从引脚D I O输出解调数字信号,解调信号的同步由芯片提供的时钟信号完成.在发送模式下,芯片内部VCO(压控振荡器)的输出信号直接送入功率放大器,R F输出是由微控制器的数字比特流频移键控形成的.频率合成器产生的本振信号在接收模式时送到混频器,然后在发射模式时馈送到功率放大器.3.3 能量供应模块电能决定整个网络的寿命,节点的电能一旦耗尽,即宣布其寿命到期并退出网络,由剩下的节点重新组网,因此,节点的电源管理非常重要.由于CC1010芯片同时集成了收发功能和处理功能,提高了电源供电效率,因此,在设计电源单元部分时只需3V、6标准电源就可以了另外,以5单片机——.0mA.80178为核心的CC1010芯片有3种工作模式:正常工作模式、节能模式和睡眠模式.通过软件编程或硬件复位可以在3种模式下任意转换,有很强的操作性,并具有电源消耗低的特点.以433MHz 频率为标准,正常工作模式下,所有引脚都工作的电流消耗为14.8mA ,睡眠模式下为0.2μA ,节能模式下为29.4μA.3.4 应用电路设计CC1010的应用参考电路如图3所示.由图3可见,需要的外围元器件非常少.不同工作频率下,CC1010外围电路的元器件参数值也不完全相同,表1所示是不同频率时的具体参数.图3 CC1010应用参考电路表1 应用参考电路的参数表元件315MHz433MHz868MHz915MHzC31T BDpF,5%,C0G,060310pF,5%,C0G,06038.2pF,5%,C0G,06038.2pF,5%,C0G,0603C41T BDpF,5%,C0G,06036.8pF,5%,C0G,0603未使用未使用C42T BDpF,5%,C0G,06038.2pF,5%,C0G,060310pF,5%,C0G,060310pF ,5%,C0G,0603C17118pF,5%,C0G,060318pF,5%,C0G,060318pF,5%,C0G,060318pF,5%,C0G,0603C18118pF,5%,C0G,060318pF,5%,C0G,060318pF,5%,C0G,060318pF,5%,C0G,0603L32T BD nH,10%,080568nH,10%,080512nH,10%,080512nH,10%,0805L41T BD nH,10%,08056.2nH,10%,08052.5n H,10%,08052.5n H ,10%,0805L101T BD n H ,5%,080527nH,50%,08053.3n H,50%,08053.3n H ,50%,0805R13182k Ω,1%,060382k Ω,1%,060382k Ω,1%,060382k Ω,1%,0603XT AL14.7456MHz晶体16pF 负载14.7456MHz 晶体16pF 负载14.7456MHz 晶体16pF 负载14.7456MHz 晶体16pF 负载 3L3为输入匹配电容电感,L3同时也用于防止直流偏置信号的输入、L 和用于发射时的信号匹配通过发射接收开关电路,收发器得以通过同一个5W 的天线进行接收发射操——C 1/2/2.C4141C42./0/88作.压控振荡器完全整合在芯片内,因此在使用时只需要1个电感L101,通过S ma rt R F Studio软件[3][4],可容易地计算出各个频率的L101的值.在某些有特殊要求的场合下,可通过外加外部电感电容滤波器或声表滤波器来提高芯片的收发性能.为了使芯片能够稳定工作,在芯片电源输入端必须加上滤波电容.滤波电容一般需要两个:一个为高频滤波电容,另一个为低频滤波电容.3.5 P CB布板射频收发产品的PCB布局对整个系统的性能影响很大.为了能使用户得到最好的收发性能, CC1010的PC B一般至少为4层板,这4层分别为顶层、中间地层、中间正电源层和底层.各层通过过孔连接.芯片和大部分的外围元器件布置在顶层,少数外围元器件布置在底层,如压控振荡器的电感和电源滤波电容.芯片的接地引脚应该尽量靠近与中间地层连接的过孔,所以,在PCB上空余的地方应尽量多布置一些过孔.滤波电容也应该尽量靠相应的引脚布置,这样可以得到更好的滤波性能.外围元器件应尽量小,尽量使用体积小的贴片器件.在PC B 上,压控振荡器的电感应尽量靠近L1和L2引脚,并相对这两个引脚呈对称布置.CC1010可使用单鞭天线、螺旋天线或在PC B 上的环形天线.单鞭天线的长度为波长的1/4,可通过式(1)计算.其中,L表示单鞭天线的长度,f为接收/发射频率.环形天线布在PCB上,使用非常方便;但由于其辐射能力较差,所以接收/发射性能也稍差些.螺旋天线是单鞭天线和环形天线的一种折衷方案,其尺寸大小和接收/发射能力介于单鞭天线和环形天线之间.L=7125/f(1)3.6 软件编程软件开发在成都无线龙的仿真器[5]上基于Keil C51V7.08(打上CC1010Devel opm ent Tools补丁)软件开发环境来完成,全部程序代码从总体上可以分为收发频段配置模块、发送配置函数、接收配置函数和其它代码等.CC1010是射频技术与单片机技术的完美结合,基于CC1010芯片构成的无线传感器网络节点系统可以在多种环境中工作,按各种需要进行配置完成系统功能,并且在成本、空间、功耗、灵活性等方面具有明显的优势,为开发和构造无线传感器网络开拓了新的应用前景.参考文献:[1]孙利民,李建中等.无线传感器网络[M].北京:清华大学出版社,2005.[2]Chi pcon AS.Singl e Chi p Very Low Powe r R F Transce i ve rwith8051Co mpati ble M icrocontr oller[E B/OL].http:// w w w.chi /file s/CC1010_Da ta_sheet_1_3.pdf.2006201207.[3]Chipcon AS.Quick Start Instructi on S m art R F CC1010DKDeve l opment Kit[E B/OL].http://w ww.chipcon.co m/ files/CC1010DK_Quick_Start_1_1.pdf,2006201207.[4]Chi pcon AS.The U ser Manual S m art R F(r)CC1010DK De2v e l opment Kit(R ev.2.01)[E B/OL].htt p://ww w.chi p2 con.co m/fil e s/CC1010D K_Use r_M anua l_2_01.p df,20062 01207.[5]无线龙C51RF-2型仿真器使用说明书[Z].成都无线龙科技发展公司,2005.(责任编辑:王海军)Resea r ch and Desi gn of W i r eless Sen sor Networ k Node Ba sed on CC1010Y ANG L i2lin(School of Infor ma tion&Technol ogy,Nanjing Xiaozhuang Universit y,Nanjing210017,Jiangsu)Abstrac t:Node,usually an embedded syste m,is the basic unit of wirele ss sensor net work.B ased upon the re2 search on CC1010Chi p of Chi pcon Company,the present paper m akes use of its design t o realize a ll the modules in the nodes of wireless sensor ne t w ork,thus making the m app licable in certain fields.Key wor ds:w ireless sens or net work;CC1010;node——98。
一种基于CC1010芯片的无线传感器网络节点设计
图 $L ,,3939 应用电路原理图
脚的上拉电阻放在了底层。
图 %L ,,3939 收 发结构
在发送模式下, 芯片内部 M,1 (压控振荡器) 的输出信号直接送入功率放大器, *H 输出是由微 控制器的数字比特流频移键控形成的。频率合成 器产生的本振信号在接收模式时送到混频器, 然 后在发射模式时馈送到功率放大器。 %B %L 节点结构框图 统
[ !]
。其中, 能量的传递是单向的, 是整个节点
的能量来源; 从收发模块到控制模块的数据流是双 向的, 包括从存储器到 4*5。传感器能够感知被 测因素的变化, 测量结果经过模
收稿日期: ’""( "$ "6
转换器以
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作者简介: 段静迪 ( !6#6 ) , 男, 内蒙古赤峰人, 助工, 在读硕士
L 第 %2 卷
! " # 转 换器、 $ 定 时器、 % 个 &’(、 % 个 )!*+、 *+, 、 看门狗电路、 -&. 、 #/- 编码和 %0 个通用 . " 1。该芯片的高度集成 结构使其具有高速度、 高 灵敏度、 低功耗、 低成本、 集成单片机和位判决、 同 步、 频率灵活性等特点; 工作频带 234(56" $22(56" 747(56" 834(56, 工作频率可编程调节范围 299(56 :3;56, 频率稳定性极好; 接收灵敏度 < 39=>?@ (典 型) ; 输出功率最大 A 39>?@ ; 无线数据传输最大速度 =0B 7 CDEF " G, 采用低供电电压。 ,,3939 芯片集成了完整的无线射频收发电 路如图 % 所示。在接收模式下, 相当于一个传统 的超外差接收器, *H (射频) 输入信号经 IJ! (低 噪声放大器) 放大后翻转进人 混频器, 通过混 频 器混频产生 .H (中频) 信号。在 .H 处理阶段, 该 信号在送入解调器前被放大和滤波。可选的 *-K -. 信号或 .H 信号也可通过混频产生于引脚 *-K -. " .H。解调后从引脚 #.1 输出解调数字信号, 解 调信号的同步由芯片提供的时钟信号完成。
CC1101中文资料
单片低成本低能耗RF收发芯片应用z极低功率UHF无线收发器z315/433/868和915MHz ISM/SRD波段系统z AMR-自动仪表读数z电子消费产品z RKE-两路远程无键登录z低功率遥感勘测z住宅和建筑自动控制z无线警报和安全系统z工业监测和控制z无线传感器网络产品介绍CC1100是一种低成本真正单片的UHF收发器,为低功耗无线应用而设计。
电路主要设定为在315、433、868和915MHz的ISM(工业,科学和医学)和SRD(短距离设备)频率波段,也可以容易地设置为300-348 MHz、400-464 MHz和800-928 MHz的其他频率。
RF收发器集成了一个高度可配置的调制解调器。
这个调制解调器支持不同的调制格式,其数据传输率可达500kbps。
通过开启集成在调制解调器上的前向误差校正选项,能使性能得到提升。
CC1100为数据包处理、数据缓冲、突发数据传输、清晰信道评估、连接质量指示和电磁波激发提供广泛的硬件支持。
CC1100的主要操作参数和64位传输/接收FIFO(先进先出堆栈)可通过SPI接口控制。
在一个典型系统里,CC1150和一个微控制器及若干被动元件一起使用。
CC1100基于0.18微米CMOS晶体的Chipcon的SmartRF 04技术。
主要特性z体积小(QLP 4×4mm封装,20脚)z真正的单片UHF RF收发器z频率波段:300-348 MHz、400-464 MHz 和800-928 MHzz高灵敏度(1.2kbps下-110dBm,1%数据包误差率)z可编程控制的数据传输率,可达500kbpsz较低的电流消耗(RX中15.6mA,2.4kbps,433MHz)z可编程控制的输出功率,对所有的支持频率可达+10dBm z优秀的接收器选择性和模块化性能z极少的外部元件:芯片内频率合成器,不需要外部滤波器或RF转换z可编程控制的基带调制解调器z理想的多路操作特性z可控的数据包处理硬件z快速频率变动合成器带来的合适的频率跳跃系统z可选的带交错的前向误差校正z单独的64字节RX和TX数据FIFOz高效的SPI接口:所有的寄存器能用一个“突发”转换器控制长沙云宝电子科技有限公司z 数字RSSI 输出z 与遵照EN 300 220(欧洲)和FCCCFR47 Part 15 (美国)标准的系统相配 z 自动低功率RX 拉电路的电磁波激活功能z 许多强大的数字特征,使得使用廉价的微控制器就能得到高性能的RF 系统 z 集成模拟温度传感器z 自由引导的“绿色”数据包 z 对数据包导向系统的灵活支持:对同步词汇侦测的芯片支持,地址检查,灵活的数据包长度及自动CRC 处理 z 可编程信道滤波带宽 z OOK 和灵活的ASK 整型支持 z 2-FSK ,GFSK 和MSK 支持z 自动频率补偿可用来调整频率合成器到接收中间频率z 对数据的可选自动白化处理z 对现存通信协议的向后兼容的异步透明接收/传输模式的支持 z 可编程的载波感应指示器z 可编程前导质量指示器及在随机噪声下改进的针对同步词汇侦测的保护 z 支持传输前自动清理信道访问(CCA ),即载波侦听系统z 支持每个数据包连接质量指示z1 缩写词资料中用到的缩写词如下: 2-FSK 2进制频率转换按键 ADC 模数转换器 AFC 自动频率补偿 AGC 自动增益控制 AMR 自动仪表读取 ASK 振幅转换按键 BER 位误差率CCA 清理信道评估 CRC 循环冗余检查EIRP 等价等方性的辐射功率 ESR 等价串联阻抗 FEC 前向误差校正 FIFO 先进先出堆栈 FSK 频移键控GFSK 高斯整形频率转换键控 IF 中间频率LBT 发送之前侦测 LNA 低噪声放大器 LO 局部振荡器LQI 链接质量指示器MCU 微控制器单元 MSK 最小化转换按键 PA 功率放大器 PCB 印制电路板 PD 功率降低PQI 前导质量指示器 PQT 前导质量门限 RCOSC RC 振荡器 RF 电磁波频率RSSI 接收信号长度指示器 RX 接收,接收模式 SAW 接口水波 SNR 信噪比SPI 连续外围接口 TBD 待定义TX 发送,发送模式 VCO 电压控制振荡器WOR 电磁波激活,低功率拉电路 XOSC 石英晶体振荡器 XTAL 石英晶体目录1 缩写词 (2)2 工作条件 (6)3 电气规范 (6)4 常规特性 (7)5 RF接收环节 (8)6 RF传输环节 (9)7 石英晶体振荡器 (9)8 低功率RC振荡器 (10)9 频率合成器特性 (10)10 模拟温度传感器 (11)11 直流特性 (11)12 重启功率 (11)13 引脚结构 (12)14 电路描述 (13)15 应用电路 (14)16 结构配置概述 (15)17 配置软件 (16)18 4线串行配置和数据接口 (17)18.1 芯片状态位 (17)18.2 寄存器访问 (18)18.3 命令滤波 (18)18.4 FIFO访问 (18)18.5 PATABLE访问 (19)19 微控制器接口和引脚结构 (20)19.1 配置接口 (20)19.2 常规控制和状态引脚 (20)19.3 可选通信控制特性 (21)20 数据率设计 (21)21 接收信道滤波带宽 (21)22 解调器,符号同步装置和数据决定 (22)22.1 频率便宜补偿 (22)22.2 位同步 (22)22.3 字节同步 (22)23 数据包处理和硬件支持 (23)23.1 数据白化 (23)23.2 数据包格式化 (23)23.3 接收模式下的数据包滤波 (25)23.4 传输模式下的数据包处理 (25)23.5接收模式下的数据包处理 (25)24 调制格式化 (26)24.1 频率转换按键 (26)24.2 相位转换按键 (26)24.3 振幅调制 (26)25 已接收信号质量和连接质量信息 (26)25.1 前导质量门限(PQT) (26)25.2 RSSI (26)25.3 载波感应(CS) (27)25.4 清理信道访问(CCA) (27)25.5 连接质量指示(LQI) (27)26 交错前向误差校正 (27)26.1 前向误差校正(FEC) (27)26.2 交错 (28)27 通信控制 (29)27.1 开启顺序功率 (29)27.2 晶体控制 (30)27.3 电压调节控制 (30)27.4 主动模式 (30)27.5 电磁波激活(WOR) (31)27.5.1 RC振荡器和定时 (31)27.6 定时 (32)27.7 RX终止定时器 (32)28 数据FIFO (33)29 频率控制 (34)30 VCO (34)30.1 VCO和PLL自校准 (34)31 电压调节 (34)32 输出功率调节 (35)33 晶体振荡器 (36)34 天线接口 (36)35 常规用途/测试输出控制引脚 (37)36 异步和同步连续操作 (38)36.1 异步操作 (38)36.2 同步连续操作 (39)37 配置寄存器 (39)37.1配置寄存器详情-休眠状态下带保存值的寄存器 (43)37.2配置寄存器详情-休眠状态下失去控制的寄存器 (53)37.3状态寄存器详情 (54)38 安装描述(QLP20) (56)38.1 推荐安装PCB设计(QLP20) (57)38.2 安装发热特性 (57)38.3 焊接信息 (57)38.4 盘规格 (57)38.5 载波带和轴规范 (57)39 分类信息 (58)40 总体信息 (58)40.1 文件历史 (58)40.2 产品状况定义 (58)40.3 不予承诺的内容 (58)40.4 商标 (58)40.5生命支持政策 (59)41 地址信息 (60)1 绝对最大等级任何条件下都不可违反表1给出的绝对最大等级。
基于51单片机和CC1101的无线温度监控系统设计
基于51单片机和CC1101无线温度监控系统设计前言目前,科学技术的发展日新月异,单片机等大规模集成电路的进步与发展,温度监控技术的应用越来越广泛。
在传统微机化的温度监控系统中,均是以有线方式来实现温度监控。
传统的温度监控系统,其突出的问题是由于有线通信,线缆传输连线麻烦,需要特制接口,颇为不便,且实用性不强,成本高,造成系统的普及性降低,同时也带来了制作繁琐,外围电路复杂的缺点。
近年来,随着各种单片机及无线收发芯片的出现与推广,使得基于CC1101的无线温度监控系统的实现成为可能。
温度是工业、农业生产中常见的和最基本的参数之一,在生产过程中常需对温度进行检测和监控,采用微型机进行温度检测、数字显示、信息存储及实时控制,对于提高生产效率和产品质量、节约能源等都有重要的作用。
伴随工业科技、农业科技的发展,温度测量需求越来越多,也越来越重要。
但是在一些特定环境温度监测环境范围大,测点距离远,布线很不方便。
这时就要采用无线方式对温度数据进行采集。
利用无线技术实现数据传输比使用传统的有线电缆有不可比拟的优点,如可移动性、方便灵活性等多方面都更能满足人们的实际需要。
实现无线数据传输的方法多种多样,使用高频无线电技术、激光技术、红外技术等等均能满足无线传输要求。
本设计是以宏晶科技推出的STC89C52RC单片机作为控制核心,提出以DS18B20的单线分布式温度采集与控制系统,通过CC1101无线收发模块收发信息。
监控点将接收到主控点的信息后,经过一些处理,然后相应的监控点将采集并发送数据给主控点。
主控点通过串口将收到的温度信息回馈到上位机(PC机),从而远程实现对整个系统的检测与控制。
一.总体方案设计温度监控系统有着共同的特点:测量点多、环境复杂、布线分散、现场离监控室远等。
若采用一般温度传感器采集温度信号,则需要设计信号调理电路、A/D 转换及相应的接口电路,才能把传感器输出的模拟信号转换成数字信号送到计算机去处理。
基于CC1100的无线抄表系统
总第231期2009年第1期计算机与数字工程Computer&Digital EngineeringVol.37No.1171基于CC1100的无线抄表系统3王卫国 韦 萌(武汉数字工程研究所 武汉 430070)摘 要 介绍了一种利用单片机和CC1100无线通讯芯片构成的无线抄表系统,叙述了工作原理和实现过程,并重点介绍了CC1100的电磁波唤醒功能和原理,给出了详细的结论。
关键词 无线通信 电磁波唤醒 远程抄表 数据传输中图分类号 TM933.4Wireless Meter Readi ng Syste mBased on CC1100Communication ChipWang Weiguo Wei Me ng(Wuha n Digital Engineering Institute,Wuha n 430070) Abs t rac t A wireless meter reading system is int roduced,and t he communication p rinciple a nd designed p rocess are p rese nted,t he wake2on2radio f unction of cc1100communication chip is int roduced detailed and a p articular result is give n.Ke y w ords wireless communication,wa ke on radio,re mote meter reading,data t ra nsmissionClass Nu m ber TM933.41 引言[2]结合国内外无线抄表技术的发展状况,如今无线抄表系统主要有以下四种类型:・无线组网抄读方案—由无线网络水表和数据采集传输设备构成;・手持采集器无线抄读方案—由无线数据远传水表和手持无线数据采集器构成;・有线采集,远距离无线发送的自动抄表方案—由有线数据远传水表和具有远距离数据发送功能的数据采集器构成;・车载巡抄方案—由无线数据远传水表和车载无线数据巡抄设备构成。
CC1100无线模块使用说明
CC1101无线模块使用说明书目录1.功能介绍 (2)2.引脚说明 (3)3.通信协议 (4)4.指令集 (5)4.1.芯片状态字节 (5)4.2配置寄存器 (6)5.操作函数 (8)5.1. 操作步骤 (8)5.2.函数 (9)1)读写一个字节 (9)2)写命令 (9)4)读取配置 (10)5)写入一串数据 (10)6)读取一串数据 (10)7)发送一组数据 (11)8)接收一组数据 (11)9)初始化配置 (12)10)设置接收模式 (13)11)设置发送模式 (13)1.功能介绍1.1.射.(RF.性能:1)采用 TI 最新的 CC110L 无线射频芯片, 软件完全兼容 CC1100, CC1101, 相比于前两者, CC110L 芯片更专注核心部分, 因此更稳定2)接收灵敏度低至−116 dBm(在 1 kbps 数据速率下,典型状态下-110dBm)3)可编程数据速率: 范围 0.6 至 600 kbps(推荐 2.4kbps--500kbps)4)工作于 433 MHz 免费 ISM 频段(387-464MHz, 推荐中心频点 430-436MHz)5)调制方式: 支持 2-FSK、4-FSK、GFSK 和 OOK(不支持 MSK 调制方式)1.2.数字特性:1)64 字节接收 (RX) 和发送 (TX) FIFO2)模块可软件设地址, 只有收到本机地址时才会输出数据(提供中断指示), 可直接接各种单片机使用, 软件编程非常方便1.3.低功耗特性:1)睡眠模式电流消耗约 2uA2)最大发射功率: +10dBm, 最大发射电流 30mA, 持续接收电流约 16mA3)快速启动时间: 240 uS(从睡眠模式到接收 [RX] 模式或发送[TX]模式)4)快速切换: 模块在接收 [RX]和发射[TX]模式切换时间 < 1ms1.4.接口及传输特性:1)采用标准 2.54mm 间距双排针接口方式。
基于CC1101的无线传感器网络设计
无线传感器 网络 C C 1 1 0 1芯 片 洪泛 时间同步协议 时间同步
T P 3 9 3 文 献标 识码 A D O I : 1 0 . 3 9 6 9 / j . i s s n . 1 0 0 0 - 3 8 6 x . 2 0 1 4 . 0 3 . 0 2 6
t h i s s y s t e m ,s i n k n o d e a n d s e n s o r n o d e s g e t s y n c h r o n i s e d i n t h e f i r s t s l o t o f e v e r y T DMA La me wi t h F TS P,wh i c h i n t u r n e n s u r e s t h e i mp l e — me n t a t i o n o f T DMA me c h a n i s m.Me a n w h i l e ,b y a c c e s s i n g t h e I n t e r n e t t h r o u g h t h e G P RS n e t w o r k,t h e s i n k n o d e s e n d s t h e mo n i t o r e d d a t a o f - f e r e d b y s e n s o r n o d e s t o t h e mo n i t o r i n g c e n t r e .T e s t r e s u l t s i n r e a l e n v i r o n me n t s h o w t h a t t h e d e s i g n e d wi r e l e s s s e n s o r n e t wo r k c a n a c h i e v e r e — l i a b l e s v n c h mn i s a t i o n a n d d a t a t I a _ n s mi s s i o n 0 f t h e n 0 d e s . Ke y wo r d s Wi r e l e s s s e n s o r n e t w o r k C C1 1 0 1 c h i p F l o o d i n g t i me s y n c h r o n i s a t i o n p r o t o c o l Ti me s y n c h r o n i s a t i o n
CC110L 与CC1101的区别
CC110L 与CC1101的区别其实这个做了注释,之前很多朋友问,索性写出来让大家直接了解到;CC110L"超值系列"对比CC1101被删除的功能如下:1.Forward error correction (FEC) and interleaving• 前向纠错(FEC)和交错纠错没有纠错功能就不会自动纠错,收到什么数据就什么数据;2.Wake-on-Radio (WOR) and RCOSC (no RX timeout possible)• 无线唤醒(WOR)和RCOSC(无RX超时可能)WOR:用于连续监听功能,也就是说失去了自动监听空中数据的能力,只能手动间隔唤醒来监听空中数据;RCOSC :同时去掉接收超时功能,如果有超时就得手动计算自己关断;3.Data Whitening• 数据白化数据加噪功能,防止数据流0或1太长,出现误读;4.Preamble quality threshold (PQT) indication (used to gate sync word detection)• 前导质量阀值(PQT)指示(用于同步字门限检测)用于检测前导码的时候对应的能量强度指示,相当于收数据一开始不能确认信号良好才接受,而是来数据确认是正确就接收;5.Link quality (LQI) indication (received signal strength (RSSI) is supported in Value Line parts)• 链路质量(LQI)指示(在"超值系列"中支持接收信号强度(RSSI))LQI 是即时信号强度,RSSI是综合信号强度,LQI变化比RSSI更明显,也更不稳定,目前不怎么用LQI 大部分都用RSSI;6.Temp sensor• 温度传感器不解释;需要提醒的是110L是去掉了温度不是增加了;7.PA ramping and shaping• 功率斜坡和整形提升信号线性度和完整性;简单来说就是提高良好度;8.MSK and ASK modulation (OOK modulation is supported in Value Line parts)• MSK和ASK调制(在"超值系列"产品中支持OOK调制)失去了ASK及MSK 调幅功能,但OOK 也是调幅,可以兼容ASK;ASK目前多用于比较老或者十分廉价的一些产品上;9.No pin control for strobe commands (SPI strobe commands need to be used)• 不能通过引脚控制选通命令(需要使用SPI进行选通命令)必须链接的时候把SPI全部链接上;失去了脉冲指令,那就不能用1个IO来做简单操作了;10.ATEST removed• 删除ATEST不可用作原型产品/产品测试的模拟测试 I/O ; 生产测试功能被去除;。
CC1101中文数据手册
低成本、低功耗1GHz以下无线收发器(增强型CC1100)应用l基于315/433/868/915 MHz ISM/SRD的极低功耗的无线应用。
l无线报警和安全系统l工业监视和控制产品描述CC1101是低成本的1GHz以下的无线收发器,为极低功耗的无线应用而设计。
电路主要设计为ISM(工业、科学和医疗)和SRD(短距离设备),频段在315、433、868和915,但是可以很容易的编程,使之工作在其他频率,在300-348MHz,387-464 MHz 和779-928 MHz 频段。
CC1101是CC1100 RF收发器改良以及代码一致的版本。
CC1101的主要改进如下:l改良的伪应答l更好的关闭相位噪声,因而改善相邻信道功耗(ACP)的性能l更高的输入饱和级别l改善输出功率斜面l扩大工作频段:CC1100: 400-464 MHz and 800-928MHzCC1101: 387-464 MHz and 779-928MHz10 4线串口配置和数据接口CC1101通过4线SPI兼容接口(SI,SO,SCLK和CSn)进行配置,CC1101作为从设备。
这个接口同事用作读写缓冲器数据。
SPI接口上所有的数据传送都是先传送MSB。
SPI接口上的所有传送都是以一个头字节(header byte)开始,包含一个读写位(R/W),一个突发(burst access)访问位(B)和6位地址位(A5~A0)。
在SPI总线上传输数据时,CSn脚必须保持低电平。
如果在发送头字节或者读写寄存器时CSn拉高,传送将被取消。
SPI接口上地址和数据的发送时序图见图12,并参考表19。
当CSn被拉低,MCU在发送头字节之前,必须等到CC1101的SO脚变为低电平。
这说明晶振开始工作。
除非芯片在SLEEP或者XOFF状态,SO脚在CSn引脚被拉低后马上变为低电平。
图12:配置寄存器读写操作表19:SPI接口时序要求10.1 芯片状态字节当在SPI接口上发送头字节,数据字节或者命令选通(command strobe)时,CC1101在SO引脚上发送芯片状态字节。
基于CC1000的小型无线传感器网络的设计 (1)
万方数据
中华测控网
chinamca.com
·1762·
计算机测最与控制
关键词:无线传感器网络;CCl000,BIuetooth
Minitype Wireless Sensor Network Based on CCl000
Yuan Chaohui,Liu Cunying,Jiang Huijun (Northwestern Polytechnical University。Xi’an 710072,China)
CCl000
图1系统结构图 集,并以无线RF方式传送给网关。网关在接收到节点发送的 信息后通过蓝牙模块发送给上位机,最后由上位机对数据进行 分析、处理。
3系统的设计 3.1无线传感器网络节点
节点由数据采集模块(温度传感器DSl8820)、数据处理 和控制模块(微处理器AT89S51)、通信模块(CCl000)和供 电模块(电池)等组成,结构图如图2所示。 3.2无线网关的设计
第16卷
4关键问题的实现
图2无线传感器网络节点硬件结构图
处理器ATmegal28L,具有128K的Flash,在线可重复编程, 支持JTAG标准的边界扫描。蓝牙模块采用重庆金瓯的蓝牙模 块JINOU一3264,是一款基于英国CSR公司BlueCore2一Ex— ternal的蓝牙模块,它具有功耗低、工作稳定、安全性好等特 点。作为一种有线的取代方案,可以直接与单片机相连,采用 即插即用的方式实现设备间的无线数据传输。
CC1101无线模块的设计与实现
CC1101无线模块的设计与实现作者:黄璞来源:《数字技术与应用》2014年第09期摘要:无线射频技术利用射频方式进行非接触交互通信,小体积、低功耗的无线数据传输设备成为无线通信技术的一个重要发展方向,本文针对CC1101芯片的特点和工作原理,对CC1101通信模块在应用中的设计方式进行了理论分析,并对PCB设计中注意事项和模块软件配置方法进行了阐述。
关键词:非接触 ;无线通信 ;CC1101 ;模块中图分类号:TN492 文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2014)09-0168-01无线节点通信技术是当前信息技术领域的热点研究方向之一,它与传感器技术、嵌入式技术、和网络技术一起组成了当今信息化物联网建设的重要部分。
一般情况下,模块作为最底层信息采集和控制节点,并入上层网络。
最常用的无线信息交互系统一般分发射端和接收端两个部分。
本设计采用CC1101芯片制作无线通信模块,信息由单片机进行数据处理,根据实际场合,可对节点数据进行监控。
1 系统设计无线通信模块的设计采用了TI公司的CC1101芯片,用QLP-20封装,内部包括标准SPI 通信接口、FIFO状态指示、数字和模拟电源、天线接口、晶振等单元。
CC1101是一种低成本真正单片的UHF收发器,为低功耗无线应用而设计。
控制器采用SOC型单片机C8051F020。
; ;在一个典型系统里,CC1101和一个微控制器及若干被动元件一起使用。
CC1101在1.8~3.6V的低电压下工作,其灵敏度为-110dBm,单片机与CC1101通信接口如图1所示。
2 基于CC1101的射频电路设计对于高频无线信号电路设计,PCB的布局和布线是其中的难点和重点。
基于CC1101的无线通信模块设计中,有很多需要注意的地方。
首先要元件的布局问题,放置芯片时,射频电路的输入端和输出端要相互远离,将模拟信号和数字信号电路分开,减小信号线路环路面积。
电路的滤波网络要就近连接,以减小辐射和防止外界干扰。
由MSP430和CC1100构成的无线传感器网络
由MSP430和CC1100构成的无线传感器网络2007-09-03 10:41:40 作者:孙维明石江宏来源:单片机及嵌入式系统应用关键字:终端节点网关汇聚无线传感器网络是由大量微型传感器节点通过无线自组织方式构成的网络。
它集成了传感器、微机电和无线通信三大技术,能够实时地感知、采集和处理网络覆盖范围内的对象信息,并发送给观察者;具有覆盖区域广、可远程监控、监测精度高、布网快速和成本低等优点,在军事、环保、医疗保健、空间探索、工业监控、精细农业等领域均有非常良好的应用前景。
1 无线传感器网络结构如图1所示,无线传感器网络系统通常包括若干传感器终端节点、一个Sink节点和一套后台监控软件。
其中,传感器终端节点具有本地数据采集传输和转发邻节点数据的双重功能,可以在后台管理软件和Sink节点的控制下采集数据,并将数据经过多跳路由传输到Sink 节点;Sink汇聚节点是网络的中心,具有协调器和网关的作用,负责网络的配置、管理和数据的汇集,并负责与用户PC机后台管理软件的通信。
2 系统硬件设计无线传感器网络终端节点的硬件一般包括处理单元、无线传输单元、传感采集单元和电源供应单元。
其中,处理单元负责控制传感器节点的操作以及数据的存储和处理;传感采集单元负责监测区域内信息的采集;无线传输单元负责节点间的无线通信;电源供应单元负责为节点供电。
Sink节点功能更多,除包含上述功能单元以外,还包含与后台监控通信的接口单元。
本文用串口作为Sink节点与后台监控软件的通信接口。
本设计中处理单元采用了TI公司的16位低功耗单片机MSP430F1611,无线传输单元采用低功耗无线收发模块CC1100,传感采集单元采用温湿度传感器DHT90,电源模块采用两节普通7号电池。
此外,考虑到很多数据具有时间相关性,本设计还加入了实时时钟DS1337构成的时间控制单元。
节点组成如图2所示,节点实物图如图3所示。
2.1 处理单元MSP430F1611突出的特点是可以实现极低的功耗。
基于cc1101无线模块的无线传感网络的设计
基于cc1101无线模块的无线传感网络的设计摘要无线传感网络是一种由许多节点组成的自组织网络,它可以实现远程数据采集和监测。
本论文主要介绍了基于cc1101无线模块的无线传感网络的设计。
首先,介绍了cc1101无线模块的特点以及在无线传感网络中的应用。
然后,详细介绍了无线传感节点的硬件设计和软件设计。
最后,对整个系统进行了测试和验证,并总结了实验结果。
关键词:无线传感网络;cc1101无线模块;无线传感节点;硬件设计;软件设计;测试和验证。
AbstractWireless sensor network is a self-organized network composed of many nodes, which can realize remote data collection and monitoring. This paper mainly introduces the design of wireless sensor network based on cc1101 wireless module. Firstly, the characteristics of cc1101 wireless module and its application in wireless sensor network are introduced. Then, the hardware design and software design of wireless sensor nodes are described in detail. Finally, the whole system is tested and verified, and the experimental results are summarized.Keywords: wireless sensor network; cc1101 wireless module; wireless sensor node; hardware design; software design; test and verification.引言随着无线通信技术的不断发展,无线传感网络在环境监测、智能控制、安防系统等领域得到了广泛应用。
基于 CC1101的无线传感器网络设计
基于 CC1101的无线传感器网络设计陈为刚;陈实【摘要】A wireless sensor network with star topology is designed basedon CC1101 and GPRS.The flooding time synchronisation proto-col (FTSP)based on time division multiple access (TDMA)mechanism is adopted for the synchronisation of sink node and sensor nodes.In this system,sink node and sensor nodes get synchronised in the first slot of every TDMA frame with FTSP,which in turn ensures the imple-mentation of TDMA mechanism.Meanwhile,by accessing the Internet through the GPRS network,the sink node sends the monitored data of-fered by sensor nodes to the monitoring centre.Test results in real environment show that the designed wireless sensor network can achieve re-liable synchronisationand data transmission of the nodes.%设计基于 CC1101与 GPRS 的星型无线传感器网络系统,应用基于时分多址 TDMA(Time Division Multiple Access)机制的洪泛时间同步协议 FTSP(Flooding Time Synchronization Protocol)实现汇聚节点与传感器节点的同步。
基于CC1310的智能无线压力传感器设计简述
基于 CC1310的智能无线压力传感器设计简述摘要:压力传感器是获取物体压力物理量的一种工具,它是现代工程机械、海洋勘察、工业生产、气象监测、医疗研究、交通运输等系统中不可或缺的组成部件。
它的应用遍布各个领域,如煤矿行业、运输行业、机械制造、医疗设备、现代化工业、航空航天等。
传统的压力传感器在工业生产中不能快速、直接地对自身的测量数据指标进行监测,同时也无法实现在线的控制。
但智能无线压力传感器的应用是不一样的,它的应用不仅可以直接测量生产过程中与自身质量指标有函数关系的一些量,还可以利用神经网络建立数学模型,通过数学模型进行精确计算,这样可以长期确保传感器测量数据的准确性,并对自身出现的故障进行判断。
而现代无线技术更是简化了规模性传感器安装的难度,更适合替换已有系统中的传统压力传感器,实现更高精度的测量。
关键词:智能传感器;无线传感器;压力传感器智能无线压力传感器技术是运用了数字通信、数字计算、无线调制解调、神经网络技术、模糊理论、传感、电子电路等现代技术的一种新兴的压力传感产品。
其核心是利用数字技术对压力应变结构得到的压力数据进行采集、滤波、对比、处理和计算,还可以通过对压力应变结构采集数据的自检测、自诊断,并利用自适应量程切换技术实现内部算法的更改和反馈回路的调整,从而实现更高的测量范围、测量精度、漂移修正等。
1、智能无线压力传感器概述智能压力传感器与传统的数字压力传感器相比最为显著的特点是其对信号的处理。
传统的数字压力传感器将压力应变结构采集到的物理量转换成数字信号,后续再进行简单的线性拟合计算后得出数据,再通过数字通信网络将数据传输到主控上位机软件。
而智能压力传感器不再是简单的对压力应变结构进行计算,而是通过对比压力应变结构中的多组采集数据,分析主数据并对比参考数据测量,利用模糊算法和神经网络算法等,对主数据的结果进行参考和校正,提供更高精度的测量数据,实现压力传感器压力传感结构常见故障的自诊断与自恢复,具有线性度高、温度漂移低的特点。
基于无线传感器网络的家庭安防报警系统设计.
-30-20083产品设计与实现基于无线传感器网络的家庭安防报警系统设计现代化居住格局使家庭生活的封闭性越来越强, 安全问题显得尤为重要。
当前安全防范及报警系统是确保住宅、住户安全的极为重要的途径之一,同时也是数字化家庭的重要组成部分。
遇到匪警、火警、煤气泄漏等紧急情况时,及时通过电话完成对外报警求助十分必要。
本文介绍了一种由嵌入式报警主机、无线传感器网络节点构成的智能电话报警系统。
采用无线传感器网络技术,使家庭的安防传感器形成一个无线网络; 利用双音多频编解码技术实现了主动拨号、语音报警及简单的电话控制;采用以S3C2410为核心处理器的嵌入式开发平台, 构建了一个配置容易、功能强大、覆盖范围大的新型嵌入式报警系统。
该系统由一个报警主机和无线传感器网络节点组成。
图1是系统的总体结构简图,图中的无线通讯模块结构完全相同。
报警主机由基于S3C2410的32位嵌入式微控制器的开发平台和无线通讯模块组成。
报警主机与无线传感器网络节点构成星型拓扑无线网络。
利用S3C2410本身所具有的IIS接口, 通过扩展 UDA1341构成音频处理模块 ,实现了两个通道的音频输入和一个通道的音频输出,报警主机通过IIS接口来交换音频数据,音频信号经过音频功率放大后由音频变压器耦合进入电话线路以尽可能减小对双音多频 DTMF (DualToneMulti Frequency信号的影响。
振铃检测模块首先将电话线的信号通过整流滤波后送入S3C2410的外部中断输入端,S3C2410根据不同的铃音信号控制电话接口电路实现不同的操作,同时识别信号的类型和次数并提供给上层应用程序。
当摘挂机控制模块接收到CPU 发出的摘挂机控制信号时, 模块中的继电器接入或断开一个300Ω电阻以实现自动一、系统的硬件结构和工作原理 1、系统的硬件结构[1][2]黄布毅何超前李冬富石军 1, 21111. 郑州轻工业学院, 河南,4500022.河南省科学技术厅, 郑州,450003【摘要】【关键词】介绍了一种由嵌入式报警主机、无线传感器网络节点构成的智能电话报警系统。