電子設(shè)備診斷系統(tǒng)中RFID系統(tǒng)與ZigBee網(wǎng)絡(luò)混合組網(wǎng)的設(shè)計與實現(xiàn)
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CC2430因為已將很多功能都集中在芯片內(nèi)了，所以，其外圍電路設(shè)計得到了簡化。CC2430采用兩種工作電壓，內(nèi)部使用1．8 V的工作電壓，外部數(shù)字I／O口使用3．3 V電壓，片內(nèi)集成一個自流穩(wěn)壓器，能夠把3．3 V的外接電壓轉(zhuǎn)換成1．8 V的電壓，這樣，外圍電路就只需要考慮3．3 V的電源供應(yīng)，而不用再專門設(shè)計一個電壓轉(zhuǎn)換電路。天線部分為了減少組件的個數(shù)，德州儀器公司提供了一個適用于CC2430的微帶線巴倫，其原理圖如圖3所示。本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/155222.htm
本設(shè)汁在TX模式下，把兩個差分RF引腳的輸出結(jié)合為一個單端50 Ω的RF信號，并在RX模式下把單端50 Ω天線信號分成差分RF信號。提供給輸出階段的阻抗匹配以及DC也在巴倫中實現(xiàn)。這個巴倫設(shè)計包括兩個用于阻抗匹配的組件(L1和L3)、一個RF塊(L2)以及一個DC塊(C2)。除了上述四個分立組件外，還有一個1／2波長的長傳輸線，可用于保證正確的RF信號相位以及一個70 Ω、23度的傳輸線的阻抗匹配。為了實現(xiàn)合適的性能，適當(dāng)長度的傳輸線以及L2的連接點都很重要。L3和1／2波長傳輸線之間的布線的適當(dāng)尺寸也很重要。選擇這個布線的尺寸可以確保合適的阻抗匹配。巴倫布線的阻抗受第一層布線與下面接地平面之間距離的影響。因此參考設(shè)計建議使用1 mm厚的兩層FR4基板。
因為RFID閱讀器模塊和ZigBee終端模塊之間需要進(jìn)行通信，同時，在調(diào)試時，也需要與計算機(jī)進(jìn)行串行通信，所以安排了兩組跳線，以方便RFID閱讀器模塊和ZigBee模塊的自由選擇和相互通信，同時也可各自連接電腦以方便調(diào)試。當(dāng)需要調(diào)試或與電腦連接時，跳線可提供連接SP3232芯片的選擇。SP3232芯片的主要作用是將TTL電平轉(zhuǎn)化為RS232電平。SP3232芯片所需供電電壓低，適合便攜式設(shè)備應(yīng)用。各模塊間的具體連接圖如圖4所示。
為了使ZigBee網(wǎng)絡(luò)節(jié)點工作的情況更透明，本沒汁為節(jié)點加上了一塊LCD屏幕以顯示其工作狀態(tài)、各項參數(shù)和部分?jǐn)?shù)據(jù)。所使用的MzLH03 -12864為一塊128×64點陣的LCD顯示模組。該模組使用串行SPI接口，除電源線之外通信連接需要一根片選線(CS)、一根時鐘線(SCK)、一根數(shù)據(jù)線(SDA)以及一根BUSY線即可，其引腳連接圖如圖5所示。
工作時，CC2430通過串行SPI對模組進(jìn)行控制，CS為從機(jī)選擇線；CS從高電平變?yōu)榈碗娖胶螅＝M開始接收串行通訊的第一個數(shù)據(jù)，即控制指令，模組對SDA的采樣在每個時鐘線的SCK上升沿進(jìn)行，當(dāng)CS為高電平時，傳輸無效。
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