实战微功耗Simplici TI无线网络

2009-11-30 00:26:22来源: 中电网

  什么是SimpliciTI无线网络?

  无线节点和节点间,无线节点和无线网关间,要进行无线网络通讯,必然需要一个大家都明白的通讯规范和约定,这就是无线通讯的协议,SimpliciTI 通讯协议是一种入门级别的通讯协议;由美国TI公司开发,是一种免费的通讯协议,协议非常小,只占了无线单片机闪存中的 8K字节。对于希望入门无线传感器网络和短距离无线数据通讯而言,是一个非常理想的敲门砖;SimpliciTI 通讯协议虽然很小,但是,麻雀虽小,五脏俱全,SimpliciTI 通讯协议包括了网络加入,网络管理,低功耗,无线跳频通讯,网络抗干扰等多种技术,而这些技术,正是无线传感器网络的核心技术,对于初学者而言,掌握这些基本技术,将为进一步学习ZIGBEE技术,WI-FI技术,蓝牙技术,3G通讯技术打下良好的基础;

  SimpliciTI 通讯协议是一种软件协议栈,需要运行在TI CC2510或者CC1110无线单片机上,许多运行SimpliciTI 通讯协议协议栈的无线单片机,就构成了SimpliciTI 网络的基本部件,包括:网关(AP),终端节点(ED)和转发节点(RE);

  选择SimpliciTI无线网络开发工具

  开发一个SimpliciTI 网络系统,其本质上和开发一个典型的单片机系统的过程类似,但是也有很多不同;类似的方面是都需要采用C51编程语言,设计嵌入式软件开发代码,都需要对这些代码进行编译和调试,除错等;不同是涉及到高频无线通讯和多点网络无线通讯,需要有相关硬件(无线通讯模块,无线单片机开发工具,样板代码等)开发工具;

  这套系统可能和面前市场上的单片机系统有很大的不同,包含了三个功能:

  1、普通8051单片机学习功能 ,DIY RF-2510系统包括一个类似JTAG功能的非入侵式高级在线仿真器,在不占用单片机任何资源前提下,实现软件下载,单步,断点和在C语言水平下实时调试功能,支持功能强大的IAR 电子平台C51编译,调试环境。

  2、全功能基础低功耗无线网络功能展示和测试。

  3、SimpliciTI无线基础网络软件协议栈学习和开发功能,包括协议栈源代码和表演软件代码;DIYRF-2510系统由一个无线网关(兼作单片机在线仿真器),两个无线节点成套而成,无线节点上有最新传感器和按键,显示功能, 系统全部工作在2.4GHZ 全球免执照频段。

  更大的惊喜是DIYRF-2510 无线节点和网关板上,都有一个无线模块扩展插座,在插座上扩展上对应的无线龙无线模块,就可以容易升级到更高级的无线网络开发,例如 ZigBee网络开发。同时用同样方法,我们也可以容易升级到我们陆续微功耗Wi-Fi、蓝牙,3G无线网络开发。DIY-2510开发系统全套系统零售价仅仅为395元人民币!用户到www.DIYRF.comwww.RFMCU.cn就可以很容易买到;《无线电》杂志2009年第9期以2万字的篇幅,详细介绍了这套系统的使用和如何入门简单无线网络;

  如何评估和测试SimpliciTI无线网络功能?

  首先,我们需要对SimpliciTI无线基础网络的功能进行评估,了解SimpliciTI无线基础网络的性能和主要功能;你需要安装 DIYRF-2510开发系统, 该系统的低功耗无线网络结构图如图4所示。系统结构为使用一根USB电缆,连接网关节点到PC机,将网关通过无线网络获得的信息或者PC发出的命令,通过无线网络传输到节点。

  无线节点板采用标准AAA电池供电,通过网络协议,以自组织方式加入网络,实现将传感器数据和操作信号,通过无线网络传输给无线网关(GATEWAY)。

  DIYRF-2510 具有两种功能,一是评估SimpliciTI无线基础网络的功能,二是对SimpliciTI无线基础网络进行软件开发测试;如果你运行SimpliciTI无线基础网络评估功能,首先你需要安装无线龙DIYRF PC 监控软件,这非常容易,按照说明书的安装流程,很容易就完成了安装,你运行DIYRF 软件,PC会出现下面的图5的欢迎图画:

  然后你对照说明书,改变PC屏幕上的实验功能和无线节点上的DIP开关,确定进行下面丰富多彩的各种实验,包括无线门铃,无线温度计,无线遥控器,无线红绿灯,无线节能路灯控制,无线游戏摇杆等。

  四、实战开发调试 SimpliciTI 无线网络软件和应用

  作为一个开始,我们使用两个无线节点,不需要PC机,实现采用SimpliciTI软件协议栈相互遥控对方的节点板上的小灯的实际例子。

  步骤是:1、安装IAR C51编译软件(需要自己到IAR网站下载评估版本)。

  2、按如下示意图十一连接仿真器到PC USB 口, 注意这次是不同USB接口。

  3、根据需要将仿真器分别连接无线节点板,进行下载和调试,首先进行第一号节点,作为AP使用。

  4、打开工程软件,DIYRF.PRJ 如图12。该工程文件包括了SimpliciTI全部源代码和完整的工程文件,表演代码,作为设计者,你可以容易的修改无线通讯协议栈和你的应用代码,开发出各种实际无线网络应用产品;

  5、你可以在C语言源代码中,修改和定义你使用无线节点上那个按键发射(也可以做你自己的任何修改),然后继续编译,如果提示正确,说明你成功完成编译。

  6、点击下载,完成编译好的调试代码下载。

  7、退出下载。

  8、按启动(RESET)开始运行。

  9、仿真电缆连接 2号节点,定义为ED(终端节点) ,然后重复3-8步。

  10、1号 按下你在软件中 定义的按键,对方相应的灯会亮器,在重复一次,对方灯会熄灭;2号也有相同功能。

  11,实现了一个简单的采用软件修改,实现新的功能。

  从这里出发,你可以采用软件实现各种SimpliciTI无线网络高级的功能,如1号板监视温度传感器变化,让无线网络连接2号板远程监视温度变化。又如可以将2号板固定到你的笔记本电脑上,监视加速度传感器,如果有任何移动,2号板通过无线网络,向1号板发出报警信号(LED闪烁等),你也可以在LED控制线上并接蜂鸣器等,进行声音报警,实现笔记本电脑和贵重物品高级无线防盗功能,又如,可以继续增加购买无线节点板,自己建设更复杂的多节点SimpliciTI无线传感器网络应用产品(SimpliciTI 单个网络最大可以支持255个节点)…..总之,DIYRF-CC2510提供了许多可能,只要你发挥你的智慧,可以变幻出无穷无尽的软件代码和算法,实现你在广阔的无线海洋中,天高任鸟飞,海阔凭鱼跃的梦想。

  五、继续学习更高级无线网络技术

  大家知道ZigBee无线传感器网络技术,是一项建立在 IEEE802.15.4全球个人区域网标准之上的高级网络技术,他具有很多更加神奇的功能 ,例如大型多跳网状(AD-HOC)网络,强大抗干扰能力和高级网络自组织,自管理功能等等……..

  我们只要将我们已经有的DIYRF-2510 上,插上DIYRF-2480 ZigBee升级套件(3个无线龙通讯公司生产2480 ZIGBEE无线模块),3 分钟内就顺利简单完成了硬件升级。

  同样,我们采用这样类似办法,可以容易升级开发更多的无线网络系统,包括WIFI,蓝牙,3G无线网络系统等。

关键字:Simplici  TI  无线网络

编辑:冀凯 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/wltx/2009/1130/article_213.html
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