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基于ZigBee与51内核的射频无线传感器网络节点设计方案

作者:时间:2013-11-04来源:网络收藏
ER-SPACING: normal; COLOR: rgb(0,0,0); WORD-SPACING: 0px; PADDING-TOP: 0px; -webkit-text-size-adjust: auto; -webkit-text-stroke-width: 0px">  3.2 液晶显示与键盘电路

  3.2.1 液晶显示电路

  液晶显示电路可采用128×64 点阵式液晶显示器,同时,为节约主控芯片I/O 口资源,采用了串/ 并口转换芯片74HC595d.具体电路如图7 所示。

  12864液晶显示电路

  为了使液晶显示器具备合适的背光亮度,还可在设计中采用相应的放大管,如9015 来驱动液晶显示器背光显示。

  3.2.2 键盘电路

  本设计可通过按键电路调节各种参数,并通过液晶显示电路显示。如图8 所示,键盘具备上、下、左、右、确定、退出6 个按键,其中,方向按键的电路为分压电路,其分压值输入CC2430 的P0.6 端子。该I/O 口具备A/D 转换的功能,可通过软件实现键盘功能,从而节约了I/O 口资源。

  3.3 通信电路

  通信电路负责节点与PC 机之间的数据收发,以实现数据下载、调试等功能。CC2430 采用RS232 通信模式,具体电路如图9 所示。本设计采用经典设计的RS232 电路,控制芯片采用了广泛使用的SP3223E,其RXD1 与TXD1 引脚可与CC2430 的P0.2 与P0.3 引脚直接相连接。

  键盘电路

  需要注意的是,在实际使用中,大家经常采用笔记本电脑对节点进行在线调试和程序下载等操作,而笔记本电脑一般不具备串口,需要外接USB-RS232 转换电路。笔者发现,在转换电路的选取上,市面上存在基于PL2602、SP3223E 等器件的转换电路可以选择。PL2602 虽然价格便宜,但并不适应CC2430 的高比特率传输,而SP3223E 虽然价格较贵,但对CC2430 的支持较好,这也是在实际使用中需要注意的。

  SP3223E串口通信电路

  4 硬件工艺特点

  由于以CC2430 为核心的网络节点工作在2.4 GHz 的高频环境中,因此对其EMI 要求较高。网络节点的PCB 也有相应的具体设计要求。

  由于模块工作频率高,在具体的PCB 设计中,根据TI 公司的相关文档,可使用双层PCB.如果希望减小PCB 尺寸,也可采取4 层PCB 设计。其具体要求如下:

  (1) 若采用双层PCB 设计,则顶层用于元件的放置与信号连接,通过大面积敷铜,以降低干扰。

  (2) 电源滤波要求较高,退耦电容器应尽可能靠近供电引脚,并且通过单独的过孔连接到印刷电路板的接地面。

  (3) 芯片的接地引脚,距离使用单独过孔的封装引脚越近越好,以减小干扰。



关键词: ZigBee 51内核 射频 无线传感器

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