【正文】 MIB）。每片的形狀如同半個(gè)正弦波，交替在同相(I)信道和正交相位(Q)信道傳送。不同的頻段所對(duì)應(yīng)的寬度不同，868 MHz頻段定義了1個(gè)信道（0號(hào)信道）；915 MHz定義了10個(gè)信道（1～10號(hào)信道）2400 MHz定義了16個(gè)信道（11～26信道）。ZigBee直接使用了這兩層，并在此基礎(chǔ)上定義了網(wǎng)絡(luò)層（NWK）和應(yīng)用層（APL）架構(gòu)?；贑C2530無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸模塊電路包含了CC2530主芯片、電源轉(zhuǎn)變模塊電路、濾波模塊電路、外接模塊電路、天線模塊電路、仿真跳線模塊電路、晶振模塊電路、LED模塊電路、復(fù)位電路、PC串口模塊電路以及PP2接口。在為基于CC2530無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸模塊選擇天線時(shí)，應(yīng)注意到性能的好壞。 LED指示燈模塊設(shè)計(jì)在數(shù)據(jù)傳輸指令中，正確的數(shù)據(jù)傳輸和設(shè)備的工作正常是否是通過(guò)讀LED指示燈的通斷狀態(tài)實(shí)現(xiàn)的，為了防止模塊假狀態(tài)，使用光電器件將CC2530的輸入、輸出隔離開(kāi)。圖13 A/D轉(zhuǎn)換電路ALE設(shè)置為高電平，對(duì)地址信號(hào)進(jìn)行鎖存，經(jīng)譯碼后選通對(duì)應(yīng)通道，被選中通道的模擬量進(jìn)入轉(zhuǎn)換器進(jìn)行轉(zhuǎn)換，ST為啟動(dòng)轉(zhuǎn)換信號(hào)。在設(shè)計(jì)外接模塊時(shí)，首先要根據(jù)應(yīng)用需求選擇參數(shù)、性能合適的傳感器，并設(shè)計(jì)相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電路及信號(hào)處理電路(如放大、濾波、轉(zhuǎn)換等)。MAX232芯片采用單+5V電源供電，僅需幾個(gè)外接電容即可完成從TTL到RS232電平的轉(zhuǎn)換，共兩路。、左右的電容，有極性無(wú)極性均可，但是使用有極性的電容一定注意正負(fù)方向。它適合于數(shù)據(jù)傳輸速率在0—20000b/s范圍內(nèi)的通信。在多數(shù)情況下主要使用主通道，對(duì)于一般雙工通信，僅需幾條信號(hào)線就可實(shí)現(xiàn)，如一條發(fā)送線、一條接收線及一條地線。JTAG在線編程的特征也改變了傳統(tǒng)生產(chǎn)流程，將以前先對(duì)芯片進(jìn)行預(yù)編程再裝到板上的工藝簡(jiǎn)化為：先固定器件到電路板上，再用JTAG編程，從而大大加快工程進(jìn)度。TDO測(cè)試數(shù)據(jù)輸出管腳JTAG指令和測(cè)試編程數(shù)據(jù)的串行輸出管腳，數(shù)據(jù)在TCK信號(hào)的下降沿時(shí)讀出，如果數(shù)據(jù)沒(méi)有輸出，則處于三態(tài)。這樣，引腳RESET_LN持續(xù)一段低電平后，最終穩(wěn)定在高電平，低電平持續(xù)時(shí)間由RC時(shí)間常數(shù)決定。實(shí)時(shí)時(shí)鐘晶體振蕩電路也屬于對(duì)稱電路，兩個(gè)引腳不過(guò)與區(qū)分，所以，芯片對(duì)應(yīng)的引腳為引腳32（P241XOCS32K_Q1）、引腳33（P231XOCS32K_Q2）。對(duì)于RTC電路，選擇32．768KHz無(wú)源晶振。AS1117本身功能已經(jīng)很齊全，所以，外圍應(yīng)用電路非常簡(jiǎn)單，固定電壓版本只需輸入輸出兩個(gè)電容和負(fù)載即可工作。LM317內(nèi)置有過(guò)載保護(hù)、安全區(qū)保護(hù)等多種保護(hù)電路。RF內(nèi)核控制模擬無(wú)線模塊。（4）五通道DMA控制器：系統(tǒng)可以使用一個(gè)多功能的五通道DMA控制器，使用XDATA存儲(chǔ)空間訪問(wèn)存儲(chǔ)器，因此能夠訪問(wèn)所有物理存儲(chǔ)器。（1）RF/布局功能： IEEE 的RF 收發(fā)器；極高的接收靈敏度和抗干擾性能； dBm；只需極少的外接元件；只需一個(gè)晶振，即可滿足網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)需要；6mm 6mm 的QFN40 封裝；適合系統(tǒng)配置符合世界范圍的無(wú)線電頻率法規(guī)。CC2530芯片工作實(shí)具有不同的運(yùn)行模式，使得它尤其適應(yīng)超低功耗要求的系統(tǒng)。發(fā)送模塊與接收終端之間的地址配對(duì)，是軟件初始化已經(jīng)做好的工作。數(shù)據(jù)采集一般是采樣方式，即在一個(gè)采樣周期對(duì)同一點(diǎn)數(shù)據(jù)重復(fù)采集。然后，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，數(shù)字化后進(jìn)行數(shù)據(jù)與PC間的串口數(shù)據(jù)傳輸，在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行數(shù)據(jù)深程度處理。指示燈模塊P3口模塊仿真跳線模塊供電選擇CC2530芯片模塊外部供電接口系統(tǒng)復(fù)位模塊MAX232串口接口仿真器驅(qū)動(dòng)模塊外部供電接口P2圖1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖本設(shè)計(jì)的難點(diǎn)就在CC2530芯片的工作原理應(yīng)用上。該模塊的多接口采集、多通道發(fā)送、高速率A/D轉(zhuǎn)換、通訊功能互動(dòng)于一體，集成度高，功能強(qiáng)大，經(jīng)濟(jì)可靠，具有很好的實(shí)用價(jià)值。其中點(diǎn)對(duì)點(diǎn)型和點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)型是日常生活中接觸最多的兩種無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸方式。事實(shí)上，無(wú)線應(yīng)用已經(jīng)深入到了企業(yè)當(dāng)中，雖然它不會(huì)取代傳統(tǒng)的有線網(wǎng)絡(luò)，但它已經(jīng)成為傳統(tǒng)有線網(wǎng)絡(luò)靈活擴(kuò)展的重要技術(shù)。因此，為了促使無(wú)線通信技術(shù)發(fā)展的多元化，應(yīng)適時(shí)提高無(wú)線通信技術(shù)之間的互補(bǔ)性，以便促進(jìn)現(xiàn)代無(wú)線通信技術(shù)的開(kāi)發(fā)與發(fā)展。一、無(wú)線通信技術(shù)的現(xiàn)狀分析（1）20年代初到50年代初為無(wú)線通信技術(shù)發(fā)展的第一階段，此時(shí)，無(wú)線通信技術(shù)主要應(yīng)為了滿足軍用的需要，它主采用的技術(shù)存在一定局限性，因此，它的傳輸不僅受客觀條件的制約，同時(shí)也沒(méi)有達(dá)到最初的傳輸速率。在追求自由和便捷通信的今天，人們不禁把目光轉(zhuǎn)向了無(wú)線通信方式，尤其是一些機(jī)動(dòng)性要求較強(qiáng)的或在人們不方便隨時(shí)到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)的條件下使用的設(shè)備。在現(xiàn)代追求快捷方便時(shí)尚的今天，人們不禁把目光轉(zhuǎn)向了無(wú)線通信方式，尤其是一些機(jī)動(dòng)性要求較強(qiáng)的或在人們不方便隨時(shí)到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)的條件下使用的設(shè)備。因此，一些典型的無(wú)線應(yīng)用產(chǎn)品順勢(shì)而生。因此，一些典型的無(wú)線應(yīng)用產(chǎn)品順勢(shì)而生。（2）50年代到60年代為通信技術(shù)的第二階段，此時(shí)，通信設(shè)備器件已被應(yīng)用于移動(dòng)環(huán)境的專用系統(tǒng)中，并實(shí)現(xiàn)了從半導(dǎo)體器件技術(shù)的過(guò)度，這在無(wú)形中解決了通信技術(shù)中安裝公用電話網(wǎng)的問(wèn)題，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了公用電話與移動(dòng)電話的持續(xù)性。由于不同行業(yè)對(duì)無(wú)線通信技術(shù)的需要不同。隨著無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展，以及各種無(wú)線安全協(xié)議的成功商用，使得越來(lái)越多的企業(yè)可以接受無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)部署在自己的辦公環(huán)境中，并且隨著無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與傳統(tǒng)有線網(wǎng)絡(luò)的無(wú)縫融合，使得已有有線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的企業(yè)也希望通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對(duì)企業(yè)做一定的延伸和擴(kuò)展。它們都有結(jié)構(gòu)組成和用戶設(shè)備簡(jiǎn)單的特點(diǎn)，而且點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)型無(wú)線數(shù)據(jù)傳送更可以與微蜂窩技術(shù)結(jié)合。 無(wú)線傳輸模塊整體設(shè)計(jì)思想 模塊設(shè)計(jì)重點(diǎn)研究的、關(guān)鍵的問(wèn)題是以CC2530芯片為核心模塊，設(shè)計(jì)了一個(gè)可以完成多功能采集，傳輸?shù)哪K，整合市場(chǎng)現(xiàn)有的無(wú)線傳輸設(shè)備（主要是基于ZSTACK協(xié)議棧自動(dòng)組網(wǎng)的系統(tǒng)）。CC2530是ZigBee網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸?shù)钠渲幸粋€(gè)核心芯片。那么CC2530所接收的信號(hào)不全是模擬信號(hào)，還可以接受其他無(wú)線設(shè)備所發(fā)送的數(shù)字信號(hào)。采集的數(shù)據(jù)大多是瞬時(shí)值，也可是某段時(shí)間內(nèi)的一個(gè)特征值。CC2530芯片具有地址配對(duì)的功能，只需要在寫(xiě)入程序時(shí)，設(shè)置配對(duì)終端的地址即可。運(yùn)行模式之間的轉(zhuǎn)換時(shí)間短進(jìn)一步確保了低能源消耗。（2）具有低功耗優(yōu)點(diǎn)：主動(dòng)模式RX（24 mA）；主動(dòng)模式TX 在1dBm（CPU 空閑）29mA；供電模式1（2 mA）；供電模式21 μA；供電模式3（外部中斷） μA；寬電源電壓范圍（2 V– V）。（5）定時(shí)器1：是一個(gè)16位定時(shí)器，具有定時(shí)器PWM功能。另外，它提供了MCU和無(wú)線設(shè)備之間的一個(gè)接口，這使得可以發(fā)出命令，讀取狀態(tài)，自動(dòng)操作和確定無(wú)線設(shè)備事件的順序。另外在用的時(shí)候要注意功耗問(wèn)題和散熱問(wèn)題。5V轉(zhuǎn)1．8V和3．3V電源電路，如圖5所示。內(nèi)部PLL電路兼有頻率放大和信號(hào)提純的功能，因此，系統(tǒng)可以以較低的外部時(shí)鐘信號(hào)獲得較高的工作頻率。 復(fù)位電路設(shè)計(jì)該電路主要完成系統(tǒng)的上電復(fù)位和系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)用戶的按鍵復(fù)位功能，有助于用戶調(diào)試程序。按鍵按下去就相當(dāng)于上電那一瞬，讓電容短路。TMS測(cè)試模式選擇管腳該數(shù)據(jù)管腳是控制信號(hào)，它決定TTAP控制器的轉(zhuǎn)換。它有2種連接標(biāo)準(zhǔn)，即14針接口和20針接口。RS232C標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的數(shù)據(jù)傳輸速率為每秒50、7100、150、300、600、1200、2400、4800、9600、19200波特。這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)串行通信接口的有關(guān)問(wèn)題，如信號(hào)線功能、電器特性都作了明確規(guī)定。MAX232主要特點(diǎn)有單5V電源工作、兩個(gè)驅(qū)動(dòng)器、兩個(gè)接收器、+30V輸入電平、低電源電流（8mA）。其中13腳（R1IN）、12腳（R1OUT）、11腳（T1IN）、14腳（T1OUT）為第一數(shù)據(jù)通道。此次設(shè)計(jì)中所選用均為模擬輸出信號(hào)類傳感器，包括有輸出電流信號(hào)、輸出電壓信號(hào)和輸出開(kāi)關(guān)量信號(hào)三種類型。ST上跳沿清零所有寄存器，下跳沿開(kāi)始AD轉(zhuǎn)換；轉(zhuǎn)換期間ST保持低電平。電路的指示燈電路如圖14所示。天線作為無(wú)線通信系統(tǒng)的重要組成部分，其性能的好壞直接影響通信系統(tǒng)的指標(biāo)，在選擇天線時(shí)必須首先注重其性能。外圍電路設(shè)計(jì)的電路圖如圖16所示，所用參數(shù)已標(biāo)注在圖上 。下面我們具體介紹下這兩層的結(jié)構(gòu)和它們是如何工作的。（2）物理層主要功能物理層功能相對(duì)簡(jiǎn)單，主要用于硬件驅(qū)動(dòng)程序的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)距傳輸和物理信道的管理。每個(gè)信道占用半個(gè)片碼偏移周期。（1）超幀結(jié)構(gòu)在IEEE ，通過(guò)基于競(jìng)爭(zhēng)的信道接入方式，提高了信道的利用率，增大了網(wǎng)絡(luò)效能，而固定時(shí)隙的分配，滿足了有特殊需求和一些重要的數(shù)據(jù)傳送。在不活躍期間，PAN網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備不會(huì)相互通信，進(jìn)入休眠狀態(tài)以節(jié)省能量。IEEE 。其工作的原理如圖19。每個(gè)MAC子層的幀都由幀頭、負(fù)載和幀尾三部分組成。命令幀主要完成三方面的功能：把設(shè)備關(guān)聯(lián)到PAN網(wǎng)絡(luò)，與協(xié)調(diào)器交換數(shù)據(jù)，分配GTS，可以用于組建PAN網(wǎng)絡(luò)，傳輸同步數(shù)據(jù)等。 CC2530無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸并顯示在液晶上 CC2530無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸并顯示在液晶上的程序編寫(xiě)分為發(fā)送部分和接收部分。模塊每發(fā)送一個(gè)數(shù)據(jù)，黃色LED顯示狀態(tài)改變一次。ZigBee系統(tǒng)采用的是直序擴(kuò)頻技術(shù) (DSSS)，DSSS采用全頻帶傳送數(shù)據(jù)，使得原來(lái)較高的功率、較窄的頻率變成較寬的低功率頻率，以有效控制噪聲，是一種抗干擾能力極強(qiáng)，保密性，可靠性都很高的通信方式。器件安裝情況是仔細(xì)檢查各器件管腳(特別是帶極性的器件)是否都接對(duì)了；電源是非常重要的，必須在通電前用萬(wàn)用表檢查其是否短路。經(jīng)試驗(yàn)和仿真后，性能良好，符合要求。在網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性上，此系統(tǒng)也很值得去探尋該系統(tǒng)的抗干擾性與受干擾后的自我修復(fù)功能?？偟膩?lái)說(shuō)，整個(gè)設(shè)計(jì)采用的器件集成度都很高、功能強(qiáng)大，因此省去了很多外圍器件，簡(jiǎn)化了電路，提高了抗干擾能力，提高了設(shè)備的性價(jià)比。 // 設(shè)定本機(jī)地址pTxData[0] = 24。clear_screen()。} basicRfReceiveOff()。LCD_disp_char(7,37,pTxData[2])。 = TRUE。 //顯示字符串LCD_write_english_string(3,1, Receiver )。iAPP_PAYLOAD_LENGTH。LCD_disp_char(7,37,Receive_Data_buffer[2])。 // 設(shè)定本機(jī)地址pTxData[0] = 24。} if(basicRfInit(amp。 // 延時(shí)1毫秒basicRfSendPacket(RECEIVE_ADDR3, pTxData, APP_PAYLOAD_LENGTH)。 = RF_CHANNEL。if(halRfInit()==FAILED) {HAL_ASSERT(FALSE)。}}}}解析：接收的數(shù)據(jù)儲(chǔ)存在pRxData[i]數(shù)據(jù)里。導(dǎo)師淵博的專業(yè)知識(shí)，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，精益求精的工作作風(fēng)，誨人不倦的高尚師德，嚴(yán)以律己、寬以待人的崇高風(fēng)范，樸實(shí)無(wú)華、平易近人的人格魅力對(duì)我影響深遠(yuǎn)，不僅使我樹(shù)立了遠(yuǎn)大的學(xué)術(shù)目標(biāo)、掌握了基本的研究方法，還使我明白了許多待人接物與為人處世的道理。basicRfConfig)==FAILED) {HAL_ASSERT(FALSE)。 = RECEIVE_ADDR。 // Put MCU to sleep. halMcuSetLowPowerMode(HAL_MCU_LPM_3)。} basicRfReceiveOff()。 // 裝載第2個(gè)數(shù)據(jù)pTxData[2] = 4。LCD_disp_char(7,73,Receive_Data_buffer[4])。 //保存數(shù)據(jù)}Blue_LED=!Blue_LED。LCD_write_english_string(6,1,Receive data:)。 // 設(shè)定本機(jī)地址halBoardInit()。LCD_disp_char(7,73,pTxData[4])。 basicRfSendPacket(RECEIVE_ADDR, pTxData, APP_PAYLOAD_LENGTH)。LCD_write_english_string(3,1, Transiver )。 // 裝載第2個(gè)數(shù)據(jù)pTxData[2] = 4。同時(shí)根據(jù)設(shè)備的性能要求，還做了簡(jiǎn)單的性能測(cè)試，包括電壓測(cè)量、電流基本誤差測(cè)試和抗干擾測(cè)試，測(cè)試結(jié)果基本符合設(shè)備要求。這些遺憾，將是未來(lái)從事相關(guān)行業(yè)時(shí)理應(yīng)深入研究的方向。對(duì)于無(wú)線傳輸數(shù)據(jù)而言，數(shù)據(jù)傳輸?shù)臏?zhǔn)確度直接影響著模塊的實(shí)用效率，因此數(shù)據(jù)傳輸率、信號(hào)強(qiáng)度基本誤差的測(cè)試非常重要。直觀觀察無(wú)問(wèn)題后，就要通電觀察。合理的布局和布線設(shè)計(jì)及采用多層板既是布線所必須的也是降低電磁干擾提高抗干擾能力的有效手段。模塊上電自動(dòng)會(huì)設(shè)置好設(shè)定本機(jī)地址， = RECEIVE_ADDR,當(dāng)檢測(cè)到有其他模塊向本地址發(fā)送數(shù)據(jù)，進(jìn)入到數(shù)據(jù)接收函數(shù)，把數(shù)據(jù)保存在寄存器Receive_Data_