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基于CC1100和MSP430的无线UART实验设计

作者:时间:2012-07-11来源:网络收藏
随着计算机技术的发展和广泛应用,尤其是在工业控制领域的应用越来越广泛,计算机通信显得尤为重要。虽然使设备之间的连线大为减少,但随之带来串/并转换和位计数等问题,这使技术比并行通信技术更为复杂,串/并转换可用软件实现,也可用硬件实现。用软件实现串行传送大多采用循环移位指令将一个字节由高位到低位(或低位到高位)一位一位依次传送,这种方法虽然简单但速度慢,而且大量占用CPU的时间,影响系统的性能。更为方便的实现方法是用硬件,目前微处理器串行接口常用的LSI芯片是UART、USART和ACIA等,不论是哪一种芯片,它们的一种基本功能是实现串/并转换。正是这些串行接口芯片弥补了较为复杂这一缺陷。因此在串行通信中,传输接口是首先需要解决的基本问题。通用异接收发送器简称UART,是一种应用广泛的异步串行通信的传输接口,专用UART芯片能够实现比较全面的串行通信功能,而在实际应用中往往只需要使用到UART的部分功能,在设计中如果使用无线数据节点即KM-DONE 433,那么在剩余资源充足的情况下就可以充分利用剩余资源实现所需的UART的功能,这样就无需再外接专门的UART芯片,从而简化了电路,缩小了体积、提高了可靠性、并且具有了更大的灵活性。
基于以上考虑,提出一种基于的无线UART实验设计,实现节点间的通信。

1 总体设计
网络系统通常包括若干个传感器节点、一个汇聚节点和一套管理节点。大量传感器节点随机部署在监测区域内部或附近,能够通过自组织方式构成网络。传感器节点具有本地数据采集传输和转发邻节点数据的双重功能,传感器节点监测的数据沿着其他传感器节点逐跳的进行传输,在传输过程中监测数据可能被多个节点处理,经过多跳后路由到汇聚节点,最后通过互联网或卫星到达管理节点。
为简化网络结构,设计的网络结构是由端节点将接收到的数据发送至路由节点,再由路由节点将数据进行转发,最后通过网关节点发送至PC机,整个过程实现的是数据的发送、转发及接收,最终显示。

2 硬件实现
实验使用的硬件装置有端节点、路由节点和网关节点,其中端节点和路由节点都是使用的无线通信节点即KM-DONE 433,如图1所示。

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KM-DONE 433硬件结构采用无线通信模块,MCU选用,具有低功耗特性,两者的结合使用能满足本实验低功耗无线通信的要求。此结构的设计能实现串口通信透明传输,可配置各种数据格式,并且用户可选择保存配置信息,方便下次操作。同时,还能实现任意长度以及不间断无线数据长度的数据发送,并具有防碰撞机制,实现多用户的数据通信。


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