基于cc2430的无线温度检测终端的设计

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1、维普资讯http://www.cqvip.com第33卷第8期电子工蠢师V01．33No．82007年8月ELECTRONICENGINEERAug．2007基于CC2430的无线温度检测终端的设计王玮，樊则宾(昆明理工大学理学院，云南省昆明市650093)摘要：介绍了无线射频芯片CC2430和一线数字温度计DS1822的结构和功能；设计了一种无线温度检测终端。该终端以基于ZigBee技术的无线射频芯片CC2430为中央控制器，集成于该芯片内部的MCU不仅负责控制DS1822，而且还负责控制芯片内部的射频电路。该

2、终端能实时响应管理中心的命令，并通过DS1822实现对环境温度的实时检测。利用多个此类终端可对较大环境进行实时、无线、多点的温度检测。关键词：CC2430；DS1822；无线检测中图分类号：TP274．5(高级加密标准)安全协处理器；带有2个强大的支持0引言几组协议的USART(通用异步同步收发器)，以及1个在现代工农业生产中，常常需要对环境温度进行符合IEEE802．15．4’规范的MAC(媒体访问控制)层检测。传统的方法往往费时、费力，效率低下，不便应计时器，1个常规的16位计时器和2个8位计时器；用在对较大

3、环境的温度检测中。本文设计了一种基于21个可编程的I／O引脚，Po、P1口是完全8位口，P2无线射频技术的温度检测终端，它以RF(射频)芯片口只有5个可使用位，可以由软件设定一组SFR(专用CC2430为核心，在温度传感器DS1822的配合下，能寄存器)的位和字节，使这些引脚作为通常的I／O口够高效地完成对环境温度的无线检测。或作为连接ADC、计时器、USART等部件的外围设备口使用。1CC2430芯片概述2DS1822结构特点与基本操作指令CC2430芯片为Chipcon公司生产的2．4GHz射频系统单芯片，其

4、结构框图如图1所示。DS1822是一种一线数字温度计，它用一根信号线来实现互连通信，其内部电路的核心是一个直接数字输出的温度传感器。它可以将一55oC～125oC范围一内的温度值按9位、1O位、11位、12位的分辨率进行量化，其最高分辨率为0．625oC，工作电压范围为3．0V图1CC2430结构框图～5．5V。每一片DS1822都有一个唯一的且不可改该单芯片上整合了ZigBeeRF前端，内存，微控制写的ROMID(标识码，即电子序列号)，在实际应用中器。其主要特点如下：高性能和低功耗的8051微控可以通过指令方

5、便地进行查询。制器核；集成符合IEEE802．15．4标准的2．4GHz的DS1822的主要操作指令如下：RF无线电收发机；优良的无线接收灵敏度和强大的抗a)SearchROM指令(代码为F0h)：用以读取在干扰性；在休眠模式时仅0．9A的流耗，外部的中断线的DS1822的序列号。或RTC(实时时钟)唤醒系统，在待机模式时少于b)writeScratchpad指令(代码为4Eh)：将温度报0．6IxA的流耗，外部的中断能唤醒系统；硬件支持警上、下限值分别写入DS1822便笺式存储器的TH与CSMA／CA(具有检测

6、冲击的载波侦听多路接入)功能；TL字节中。较宽的电压范围(2．0V～3．6V)；数字化的RSSI(接c)ConvertT指令(代码为44h)：启动DS1822进收信号强度指示)／LQI(链路质量指示)支持和强大的行温度A／D转换。DMA(直接存储器存取)功能；具有电池监测和温度感d)ReadScratchpad指令(代码为BEh)：读取便笺测功能；集成了14位ADC(A／D转换器)；集成AES式寄存器中的温度值。收稿日期：2006—11—17：修回日期：2007-04-09。-78-维普资讯http://www.

7、cqvip.com第33卷第8期王玮，等：基于CC2430的无线温度检测终端的设计·计算机与自动化技术·程如图3所示。3终端硬件设计NextActiveTask()是一个任务事件查询函数，返CC2430芯片只需少量外围部件配合就能实现信回任务的事件状态ActiveTask。软件设计时，可通过号的收发功能。图2为该温度检测终端的硬件结构。ActiveTask的值来决定是否需执行对应的任务函数ActiveTask()。图3OSAL任务调度机制ZigBee的通信或数据传输涉及到两种通信帧格式：KVP(关键值偶)帧格式、

8、消息(Message)帧格式。在发送数据量较大时选择Message方式；当只需要发图2终端硬件结构送1个字节或几个字节的命令或数据时，可以使用电路使用一个非平衡天线，连接非平衡变压器可KVP格式，该格式是ZigBee协议定义好的一种通信方使天线性能更好。电路中的非平衡变压器由电容c1式，操作比较简单，调用相应的信息发送函数即可实现和电感L1、L2、L3以及一个PCB(印制