基于ZigBee的无线数据采集系统的设计

金色传说

摘要: 以C8051F020和射频芯片CC2430 为核心设计了低功耗的无线数据采集系统，介绍了
6 o4 t4 E7 j6 a8 t0 j/ Z7 @; LZigBee技术，并给出了基于ZigBee 的无线数据采集系统的组成。最后通过使用CC2430芯片完成
9 g! U# R6 w) p+ Q了采集节点，主控单元的硬件与软件设计，实现了数据的采集和无线传输。
/ c4 Y  M+ D5 F" D2 T' ~关键词:数据采集; ZigBee; CC2430; C8051F020
! d7 n7 y5 D" x/ J) v数据采集是工业现场中应用最广的技术之一,
3 x/ H5 Z9 a  p: \企业在生产时需要实时监测电压、温度、压力流量
的变化。现有的采集系统大多采用预先布线,通过
& H' R* n- j; r" _# Y7 ]9 |有线方式进行数据采集,主要存在的问题有:扩展性
7 r6 d7 d  G4 W5 A" F& d较差、布线繁琐不方便对移动设备监测,不能进行
临时数据采集。为此本文介绍了如何利用射频芯片
CC2430与C8051F020实现基于ZigBee的无线数据
- l% A: |% I4 s: k9 W! n采集系统。
+ o3 r( s& r% t: I1 ZigBee 简介
2 h0 j0 S% t( |5 FZigBee是一种基于IEEE 802. 15.4标准的无线
协议,主要应用于低通信速率,低功耗设备的组网，
支持250kbit/s的数据传输速率,可以实现- .点对多
点的快速组网。ZigBee 技术的主要优点有省电、可
8 o- R3 ?$ n0 P! k. q( ~0 ^! K7 Y靠成本低、时延短、网络容量大、安全。
6 ~+ N4 l* [) {8 a3 z0 K3 h完整的ZigBee协议栈由物理层、介质访问控制
层、网络层、安全层和应用层组成。IEEE 802.15.4
3 I7 M: f) O1 z& h' H. G定义了物理层和介质访问控制层协议，网络层和安
* `3 t5 O. u% g& @9 W全层由ZigBee 联盟制定,应用层根据用户自己需
要,对其进行开发利用。无线通信技术上.采用免冲
1 R$ \0 ~8 V$ m% ~突多载波信道接人( CSMA-CA)方式避免了无线电载
" u! I' l& j0 D- v; h4 \
/ }5 `* b$ C4 t: Q8 Z9 }波之间冲突。此外,为保证传输数据的可靠性,建立
- K7 t6 c/ k; w" g了完整的应答通信协议。
9 G* `" E1 o& j+ ^, M4 oZigBee设备为低功耗设备,其发射输出功率为
$ A6 k" u0 e8 T0 E8 t  ?2 K1 u! k3.6dBm,通信距离为30~70m,具有能量检测和链路
质量指示能力，根据这些检测结果,设备可以自动调
整发射功率,在保证通信链路质量的条件下,最低限
, d: L( I$ b. ?7 h* b度地消耗设备能量。在组网性能上, ZigBee可以构
3 f* j0 c: o+ a造为星形网络或者点对点对等网络。在每-一个 Zig-
! S( _  c* {8 Y" G8 VBee组成的无线网络中,连接地址码分为16bit短地
) G) U: Z1 F$ v( Y. v8 m址码或者64bit 长地址码,具有较大的网络容
量(1-3]
2
* s# M( B4 ?( U) j系统设计
) U0 o7 A2 ?, _: q0 f: }0 l数据采集系统核心控制单元采用先进的
+ i1 m, ]" [! V% e! tC8051F020嵌人式单片机作为核心部件,通过
CC2430与采集节点进行数据通信,并将数据采集结
- m' M% _# V' `果在LCD液晶屏上显示,也可利用RS-485通信接口
% ]1 X! n0 |" L, N* z

  Q$ T2 f  h' [9 r+ z" P% P: O$ z
附件下载：

游客，如果您要查看本帖隐藏内容请回复

% E, P( x7 U- c, k2 W& \
& \3 L, Y/ D" s1 ], k

liuguanJun

ZigBee是一种基于IEEE 802. 15.4标准的无线协议