基于CC1101的分布式节能测控网络设计

2011-06-16 10:36:24来源: 互联网 关键字:CC1101  节能  网络  PIC18F66J60

引言
    CC1101是TI公司生产的一种单片、低成本的UHF频段无线收发器,基于IEEE 802.15.4标准开发,主要应用领域低功耗无线测控。芯片具有无线电唤醒(WOR)、数据包处理、数据缓冲、突发数据传输、清晰信道评估、链接质量指示等功能,内部的参数寄存器和数据传输FIFO可通过SPI接口控制,所需的周边器件很少,使用简单。受限于发射功率和天线结构,CC1101的视距传输距离一般在400~800 m范围内,超出此距离范围则必须由中继设备对无线信号进行放大、转发。本文设计的一种分布式无线测控系统通过局域网对中继设备进行互连,大大降低了系统的无线通信协议复杂性,同时达到了使用无线通信时伴随的低功耗设计要求,具备很强的实际工程应用价值。

1 总体设计方案
    测控网络采用3级结构,网络拓扑结构如图1所示。

a.JPGb.JPG


    最底层的测控基站负责进行工作现场的数据采集和控制指令的执行,测控基站上安装有无线收发器芯片CC1101和天线,通过空中无线信道与中继节点通信。测控基站采用电池供电。
    中间层的中继节点负责接收中心计算机发出的控制指令,向底层的测控基站转发,或者接收底层测控基站发出的测量数据,向中心计算机转发。中继节点上安装有无线收发器芯片CC1101和天线,通过空中无线信道与底层的测控基站通信;同时中继节点也具备访问局域网的功能,可以通过外部局域网与中心计算机通信。中继节点采用市电经AC—DC模块变换出的直流电压供电。
    中心计算机负责采集所有测控基站的测量数据,进行数据管理,也可以向测控基站发出控制指令。中心计算机通过网络接口连接到外部局域网,与中继节点通信。中心计算机采用市电交流供电。

2 通信协议总体设计
    中继节点与中心计算机通过有线局域网通信,类似协议工程上有比较成熟的方案,本文不再详述。
    中继节点与测控基站的无线链路层协议涉及到防冲突、节能等问题,直接关系到系统可靠性可用性指标最终实现,是系统通信协议设计的重点。
    系统中依靠无线信道传输的数据归结为4种,简述如下:
    ①命令帧。当中继节点向测控基站下传控制指令时发出。
    ②基站应答帧。当测控基站收到中继节点下传的控制指令后,需要向中继节点返回一个基站应答帧,告知指令执行情况。
    ③中继应答帧。当测控基站向中继节点上传状态信息后,中继节点需要向测控基站返回一个中继应答帧,告知已经收到状态信息。
    ④测量帧。当测控基站测量到的工作现场数据发生改变后,必须向中继节点发出测量帧,通知中继节点向中心计算机声明更新对应测控基站的记录信息。
    为了简化处理流程,系统中传输的所有的数据的帧格式统一采用如下所示的固定长度12字节的格式。

[1] [2] [3] [4]

关键字:CC1101  节能  网络  PIC18F66J60

编辑:什么鱼 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/Test_and_measurement/2011/0616/article_2713.html
本网站转载的所有的文章、图片、音频视频文件等资料的版权归版权所有人所有,本站采用的非本站原创文章及图片等内容无法一一联系确认版权者。如果本网所选内容的文章作者及编辑认为其作品不宜公开自由传播,或不应无偿使用,请及时通过电子邮件或电话通知我们,以迅速采取适当措施,避免给双方造成不必要的经济损失。

上一篇:无线话筒的实用测试方法
下一篇:ARM7加速度数据采集系统设计

关注eeworld公众号 快捷获取更多信息
关注eeworld公众号
快捷获取更多信息
关注eeworld服务号 享受更多官方福利
关注eeworld服务号
享受更多官方福利
推荐阅读
全部
CC1101
节能
网络
PIC18F66J60

小广播

独家专题更多

东芝在线展会——芯科技智社会创未来
东芝在线展会——芯科技智社会创未来
2017东芝PCIM在线展会
2017东芝PCIM在线展会
TI车载信息娱乐系统的音视频解决方案
TI车载信息娱乐系统的音视频解决方案
汇总了TI汽车信息娱乐系统方案、优质音频解决方案、汽车娱乐系统和仪表盘参考设计相关的文档、视频等资源
电子工程世界版权所有 京ICP证060456号 京ICP备10001474号 电信业务审批[2006]字第258号函 京公海网安备110108001534 Copyright © 2005-2017 EEWORLD.com.cn, Inc. All rights reserved