SimpliciTI網絡協(xié)議的無線數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設計

摘要：利用TI推出的針對簡單小型RF網絡的專有低功耗RF協(xié)議——SimpliciTI網絡協(xié)議設計了一種無線數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)方案，方案中采用CC1110芯片等組成了系統(tǒng)硬件的中心控制器、路由節(jié)點和終端節(jié)點，并在此基礎上進行軟件設計。實驗結果證明方案行之有效。
關鍵詞：SimpliciTI網絡協(xié)議；CC1110；數(shù)據(jù)采集

引言
隨著生產技術的現(xiàn)代化進程，各種生產環(huán)境條件下的監(jiān)控系統(tǒng)也在不斷發(fā)展，傳統(tǒng)的監(jiān)控系統(tǒng)多采用有線的方式。無線傳感器網絡的出現(xiàn)提供了另外更好的選擇。對比于傳統(tǒng)的有線網絡，無線局域網的應用價值體現(xiàn)在：
可移動性。由于沒有線纜的限制，用戶可以在不同的地方移動工作，網絡用戶不管在任何地方都可以實時地訪問信息。
布線容易。由于不需要布線，消除了野外布線的繁瑣工作，因此安裝容易，建網時間可大大縮短。
組網靈活。無線局域網可以組成多種拓撲結構，可以十分容易地從少數(shù)用戶的點對點模式擴展到上百個用戶的基礎架構網絡。
另外，無線網絡通信范圍不受環(huán)境條件的限制，室外可以傳輸幾公里、室內可以傳輸數(shù)十、幾百米。在網絡數(shù)據(jù)傳輸方面也有與有線網絡等效的安全加密措施。
1 硬件設計
系統(tǒng)采用SimpliciTI網絡協(xié)議支持的串狀網絡結構，整個系統(tǒng)由中心控制器、路由節(jié)點和終端節(jié)點組成。中心控制器通過USB與電腦連接，可以通過PC軟件顯示和查看信息，同時也可以通過PC軟件系統(tǒng)進行設置和控制。而中心控制器采用無線方式與其他路由節(jié)點和終端節(jié)點通信。當中心控制器不能直接與終端節(jié)點通信時，就由路由節(jié)點轉發(fā)通信數(shù)據(jù)。系統(tǒng)結構如圖1所示。中心控制器、路由節(jié)點、終端節(jié)點都采
用CC111O芯片，終端節(jié)點的CC1110芯片接收如溫度、光照等各種類型的傳感器采集來的數(shù)據(jù)，并進行處理發(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(tǒng)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16位定時器和3個8位定時器、2個UART／SPI、RTC和21個通用I／0?；?CC1100的高性能無線收發(fā)器工作于433 MHz，頻率穩(wěn)定性好，靈敏度高，無線數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)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。