SimpliciTI網絡協議的無線數據采集系統設計

摘要：利用TI推出的針對簡單小型RF網絡的專有低功耗RF協議——SimpliciTI網絡協議設計了一種無線數據采集系統方案，方案中采用CC1110芯片等組成了系統硬件的中心控制器、路由節點和終端節點，并在此基礎上進行軟件設計。實驗結果證明方案行之有效。
關鍵詞：SimpliciTI網絡協議；CC1110；數據采集

引言
隨著生產技術的現代化進程，各種生產環境條件下的監控系統也在不斷發展，傳統的監控系統多采用有線的方式。無線傳感器網絡的出現提供了另外更好的選擇。對比于傳統的有線網絡，無線局域網的應用價值體現在：
可移動性。由于沒有線纜的限制，用戶可以在不同的地方移動工作，網絡用戶不管在任何地方都可以實時地訪問信息。
布線容易。由于不需要布線，消除了野外布線的繁瑣工作，因此安裝容易，建網時間可大大縮短。
組網靈活。無線局域網可以組成多種拓撲結構，可以十分容易地從少數用戶的點對點模式擴展到上百個用戶的基礎架構網絡。
另外，無線網絡通信范圍不受環境條件的限制，室外可以傳輸幾公里、室內可以傳輸數十、幾百米。在網絡數據傳輸方面也有與有線網絡等效的安全加密措施。
1 硬件設計
系統采用SimpliciTI網絡協議支持的串狀網絡結構，整個系統由中心控制器、路由節點和終端節點組成。中心控制器通過USB與電腦連接，可以通過PC軟件顯示和查看信息，同時也可以通過PC軟件系統進行設置和控制。而中心控制器采用無線方式與其他路由節點和終端節點通信。當中心控制器不能直接與終端節點通信時，就由路由節點轉發通信數據。系統結構如圖1所示。中心控制器、路由節點、終端節點都采
用CC111O芯片，終端節點的CC1110芯片接收如溫度、光照等各種類型的傳感器采集來的數據，并進行處理發送。


CC1110芯片包含了CC1100 RF收發器，并內嵌了加強型51內核單片機。芯片內嵌32 KB的在系統可編程Flash存儲器、4 KB的SRAM存儲器、8通道8～14位A／D轉換器、1個16位定時器和3個8位定時器、2個UART／SPI、RTC和21個通用I／0?；?CC1100的高性能無線收發器工作于433 MHz，頻率穩定性好，靈敏度高，無線數據傳輸最大速度可達500 kb／s，采用低供電電壓(2．3～3．6 V)，在數據采集發送期間的電流消耗為18 mA，休眠期間消耗電流為O．5μA，電流消耗非常低，工作溫度范圍為-40～85℃，適應于惡劣環境。CC1110應用電路如圖2所示。