基于ZigBee技術(shù)的物流監(jiān)控設(shè)計(jì)
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3 關(guān)鍵技術(shù)分析
由于CC2530只有兩個(gè)串口，所以，本設(shè)計(jì)利用SPI接口主設(shè)備可以與多個(gè)從設(shè)備同步通訊的特性，使用CC2530作為主設(shè)備，GPS、RFID和FLASH作為從設(shè)備來(lái)完成數(shù)據(jù)的交換。
ZigBee的協(xié)議架構(gòu)是建立在IEEE 802．15．4標(biāo)準(zhǔn)之上的，基于Z-stack協(xié)議棧，底層中是各個(gè)設(shè)備的驅(qū)動(dòng)程序，如GPS、GPRS、RFID、報(bào)警電路等模塊的驅(qū)動(dòng)程序。應(yīng)用層用于完成各個(gè)模塊的應(yīng)用信息處理，如GPRS、GPS數(shù)據(jù)的解析等。
3．1 SPI接口
SPI接口由SDI(串行數(shù)據(jù)輸入)、SDO(串行數(shù)據(jù)輸出)、SCK(串行移位時(shí)鐘)和CS(從使能信號(hào))四種信號(hào)構(gòu)成。CS決定了唯一的與主設(shè)備通信的從設(shè)備，主設(shè)備通過(guò)產(chǎn)生移位時(shí)鐘來(lái)發(fā)起通訊。通訊時(shí)，數(shù)據(jù)由SDO輸出，SDI輸入，數(shù)據(jù)在時(shí)鐘的上升或下降沿由SDO輸出，在緊接著的下降或上升沿，由SDI讀入，這樣，經(jīng)過(guò)8／16次時(shí)鐘的改變，就可以完成8／16位數(shù)據(jù)的傳輸。
考慮到GPS可以隔一定時(shí)間采集一次位置信息，因此，GPS的串口與SPI接口可進(jìn)行切換，SPI接口用于主控器與FLASH之間的通信，或者與RFID讀寫器之間通信。當(dāng)GPS工作時(shí)，CPU的UART串口接到GPS的接口上，用于采集位置數(shù)據(jù)；當(dāng)CPU需要存儲(chǔ)信息時(shí)，CPU將該接口切換為SPI，與FLASH進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸；當(dāng)RFID模塊工作時(shí)，CPU通過(guò)SPI接口采集RFID讀取的標(biāo)簽信息。
3．2 Z-Stack協(xié)議
Z-Stack采用操作系統(tǒng)的思想來(lái)構(gòu)建，可采用事件輪循機(jī)制。當(dāng)各層初始化之后，系統(tǒng)進(jìn)入低功耗模式；當(dāng)事件發(fā)生時(shí)，喚醒系統(tǒng)，開始進(jìn)入中斷處理事件；結(jié)束后，繼續(xù)進(jìn)入低功耗模式。如果同時(shí)有幾個(gè)事件發(fā)生，則判斷優(yōu)先級(jí)，逐次處理事件。這種軟件構(gòu)架可以極大地降級(jí)系統(tǒng)的功耗。整個(gè)Z-stack的主要工作流程，大致可以分為系統(tǒng)啟動(dòng)、驅(qū)動(dòng)初始化、OSAL初始化和啟動(dòng)、進(jìn)入任務(wù)輪循等幾個(gè)階段，圖6所示為Z-stack系統(tǒng)流程圖。本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/153508.htm
系統(tǒng)上電后，首先執(zhí)行硬件的初始化，初始化完成之后，執(zhí)行函數(shù)開始運(yùn)行OSAL系統(tǒng)。事先應(yīng)當(dāng)安排好GPS、GPRS、RFID、報(bào)警事件的優(yōu)先級(jí)。該任務(wù)調(diào)度函數(shù)按照優(yōu)先級(jí)檢測(cè)各個(gè)事件是否就緒。如果存在就緒的任務(wù)，則調(diào)用相應(yīng)的任務(wù)處理函數(shù)去處理該事件，直到執(zhí)行完所有就緒的任務(wù)。而如果任務(wù)列表中沒有就緒的任務(wù)，則可使處理器進(jìn)入睡眠狀態(tài)實(shí)現(xiàn)低功耗。
4 結(jié)語(yǔ)
將ZigBee技術(shù)與GPS、GPRS、RFID等通信技術(shù)相結(jié)合設(shè)計(jì)的車載終端系統(tǒng)簡(jiǎn)單可行，體積小、功耗低，運(yùn)行穩(wěn)定。結(jié)合上位機(jī)軟件，并根據(jù)快遞對(duì)應(yīng)的標(biāo)簽號(hào)，不僅可以管理快遞，而且每個(gè)用戶都可以登錄系統(tǒng)查看快遞的具體地理位置，在心中有個(gè)大致印象，從而給人們的生活習(xí)慣帶來(lái)便利。
評(píng)論