基于CC1000的多路無線溫度采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)

3.系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

本設(shè)計(jì)使用的軟件是Kei C51,使用的語言是C語言和匯編語言，為了得到精確延時(shí)，所以延時(shí)子程序采用匯編語言編寫。以下主要介紹一下無線通信部分。

3.1 通信協(xié)議的設(shè)計(jì)合理的通信協(xié)議是可靠的進(jìn)行無線數(shù)據(jù)傳輸?shù)年P(guān)鍵，對(duì)于點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的無線通信，本設(shè)計(jì)所采用的協(xié)議具有代表性。由于在發(fā)射端與接收端進(jìn)行無線通信時(shí)，極易被外界噪聲干擾而產(chǎn)生錯(cuò)誤數(shù)據(jù)或數(shù)據(jù)丟失，因此本設(shè)計(jì)將要發(fā)送的數(shù)據(jù)進(jìn)行打包再發(fā)送，數(shù)據(jù)的組織格式如圖6所示。

數(shù)據(jù)包格式OxAA OxAA 0xAA 0xAA 0x330xCC地址 數(shù)據(jù)…數(shù)據(jù) 檢驗(yàn)和，其中4個(gè)0xAA是同步頭0×33 0xCC是特殊標(biāo)識(shí)，由于噪聲中OxAA后面緊跟0×33 0xCC的機(jī)率極小所以發(fā)送4個(gè)OxAA后發(fā)送0×33 0xCC作為標(biāo)識(shí)頭，每次只接收以4個(gè)OxAA 0×33 0xCC作為標(biāo)識(shí)頭的數(shù)據(jù)，然后發(fā)送地址，每個(gè)從機(jī)都有唯一的地址，從機(jī)接收時(shí)只接收和自己地址相同的包，最后采用校驗(yàn)和的方式來保證數(shù)據(jù)的可靠性。

3.2 主程序的設(shè)計(jì)流程

通信由上位機(jī)發(fā)起，當(dāng)需要通信時(shí)，上位機(jī)首先發(fā)送同步頭，然后發(fā)送地址其后等待下位機(jī)應(yīng)答。而下位機(jī)使用中斷的方式與上位機(jī)進(jìn)行通信，即下位機(jī)每收到一個(gè)數(shù)據(jù)包檢側(cè)是否有同步頭信息，如果沒有同步頭信息，無線通信模塊轉(zhuǎn)入休眠狀態(tài);反之，下位機(jī)接收上位機(jī)信息：如果接收到的地址為本機(jī)地址，則對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，否則轉(zhuǎn)人休眠。這種通信方式雖然速度較慢，但是卻使得下位機(jī)的功耗大大降低，延長了下位機(jī)電池的壽命。程序流程圖見圖7所示。

CC1000對(duì)硬件和軟件的要求都很高，要獲得良好無線通信效果需注意以下幾點(diǎn)：

(1)電源濾波要好，單片機(jī)C8051F020和CC1000用兩路電源供電，電源芯片用LDO的TPS7133Q芯片以防串?dāng)_和確保輸出電壓的穩(wěn)定性。

(2)PCB布局時(shí)將將射頻和低頻元件分開布，與CC1000相關(guān)的電容和電感緊密地布在CC1000的周圍，以增加CC1000的接地面積和通信可靠性。

(3)模式轉(zhuǎn)換的延時(shí)一定要足夠。

4.結(jié)束語

本方案采用C8051F020單片機(jī)和無線收發(fā)芯片CC1000實(shí)現(xiàn)了8路溫度數(shù)據(jù)的采集與無線傳輸，從實(shí)驗(yàn)結(jié)果可看出該系統(tǒng)很好的滿足了無線測(cè)溫系統(tǒng)的要求，并有效的降低了系統(tǒng)的功耗和體積。