ZigBee无线传输技术在汽车报警系统中的应用研究.pdf

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1、科技信息高校理科研究ZigBee无线传输技术在汔车报警系统【l】硇应用研究郑州大学西亚斯国际学院张军海洁[摘要]本文主要阐述了利用ZigBee无线技术来传输汽车报警器发出的报警信号，分析了以射频芯片CC2420为核心，配合微处理器的Ziee无线通信设计方案，论述了系统的构成和工作原理，对系统硬件电路和软件设计作了说明。[关键词]汽车报警系统ZigBee射频芯片CC2420近年来，随着生活水平的提高，居住环境的噪声污染问题已经受到CC2420内部功能模块如图2所示。芯片从天线接收到射频信号，人们的重视，其中汽车报警系统产生的噪声污染更是困扰居民正常

2、生首先经过低噪声放大器(LNA)，然后正交下变频到2MHz的中频上，经活、工作、休息的现实问题，国家也出台了汽车报警系统的相关政策，制过中频信号的同相分量和正交分量。两路信号经过滤波和放大后，直接定相关规范和标准，以减少汽车报警系统产生的噪声污染，还居民一个通过MD转换器转换成数字信号。后继的处理，如自动增益控制、最终安静的生活环境。在此背景下，提出了“将ZigBee无线传输技术应用于信道选择、解扩以及字节同步等，都是以数字信号的形式处理。当汽车报警系统”的思路．本文研究重点是利用ZigBee无线技术来传输汽CC2420的SFD引脚为低电平时，表

3、示接收到物理帧的SFD字节。接收车报警器发出的报警信号。到的数据存放在128字节的接收FIFO缓冲区中，帧的CRC校验由硬1、ZigBee无线传输模块设计件完成。CC2420的FIFO缓冲区保存MAC帧的长度、MAC帧头和MAC无线传输模块是报警信号收发的基本单元，信号的的稳定传输是整帧负载数据三个部分，不保存帧校验码。个系统可靠性的基本保证，ZigBee无线收发模块通常是一个微型的嵌CC2420发送数据时，数据帧的前导序列、帧开始分隔符以及帧校入式系统，从传输功能上看．无线收发模块要进行本地信息收集和数据验序列由硬件产生；接收数据时，这些部分只

4、用于帧同步和eRc校验，处理外，还要对采集到的信息数据进行存储、管理和融合等处理，同时而不会保存到接收FIFO缓冲区。CC2420发送数据时，使用直接正交上传输到用户手持遥控器。目前收发模块的软硬件技术是ZigBee无线传变频。基带信号的同相分量和正交分量直接被数模转换器转换为模拟输研究的重点。信号，通过低频滤波器，直接变频到设定的信道上。本系统无线传输模块由微处理器、无线收发芯片及天线等部分组1-3外围电路成(见图1)，微处理器通过SPI总线和一些离散控制信号与RF收发器CC2420外围电路如图3所示。CC2420内部使用1．8V工作电压，相连

5、。微处理器充当SPI主器件而RF收发器充当从器件。控制器实现适合于电池供电的设备；外部数字I／O接口使用3．3V电压，这样可以保‘TIEEE802．15．4MAC层和ZigBee协议层。它还包含了特定应用的逻持和3．3v逻辑器件的兼容型。它在片上集成了一个直流稳压器，能够辑，它使用SPI总线与RF收发器交互。这里所采用的无线收发芯片把3．3V电压转化成1．8V电压。这样对于只有3．3V电源的设备，不需要是一个带有所需外部元件的RF(射频)收发器，如Chipcon公司推出的额外的电压转换电路就能正常工作。CC2420图1无线传输模块1．1CC242

6、0CC2420是Chipcon公司在2003年底推出的一款符合2．4GHzIEEE802．15．4标准的无线收发芯片：它基于Chipcon公司的SmartRFO3技术，使用0．18mCMOS工艺生产，具有很高的集成度。CC2420具有完全集成的压控振荡器，只需要天线16MHz晶振等非常少的外围电路就能在2．4GHz频段上工作。CC2420的选择性和敏感性指数超过了IEEES02．15．4标准的要求，可确保短距离通信的有效性和可靠性。利用此芯片开发的无线通信设备支持数据传输率高达250kbps，可以实现多图3CC2420外围电路点对多点的快速组网。

7、．CC2420射频信号的收发采用差分方式进行传输，其最佳差分负载1．2内部结构是l15+i180ft，阻抗匹配电路应该根据这个数值进行调整。如果使用单端天线则需要使用平衡／非平衡阻抗转换电路(BALUN，巴伦电路)，以达到最佳收发效果。CC2420需要有l6MHz的参考时钟用于250kbps数据的收发。这个参考时钟可以来自外部时钟源，也可以使用内部晶体振荡器产生。如果使用外部时钟，直接从XOSC16Q1引脚引入，XOSC16Q2保持悬空；如果使用内部晶体振荡器，晶体接在XOSC16QI和XOSC1602引脚之间。CC2420要求时钟源的精度应该在

8、±40X10以内。1．4微处理器接口本系统使用8位低功耗微处理器ATmega128L，相对于其他通用的8位微控制器来说，它具有更加丰富的