基于GSM和ZigBee的實(shí)驗(yàn)室安防系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
ZigBee模塊采用Chipeon公司推出的首款符合2.4GHzIEEE 802.15.4標(biāo)準(zhǔn)的單片射頻收發(fā)芯片CC2420,能夠進(jìn)行魯棒的無線通信,能夠確保在短距離通信中的有效性和可靠性。它內(nèi)置一個(gè)數(shù)字直接序列擴(kuò)頻調(diào)制解調(diào)模塊,提供擴(kuò)頻增益9dB。CC2420具有超低的電流消耗(RX-18.8mA;TX-17.4mA),高接收靈敏度(-95dBm),抗鄰頻道干擾能力強(qiáng)(39dB),并且CC2420為包處理、數(shù)據(jù)緩沖、突發(fā)通信、數(shù)據(jù)加密、數(shù)據(jù)驗(yàn)證、空閑信道評(píng)估、鏈路質(zhì)量指示和包定時(shí)信息等提供了強(qiáng)有力的硬件支持。這些硬件支持減輕了主控制器的負(fù)擔(dān),使得它能夠使用低成本的微控制器。利用此芯片開發(fā)的無線通信設(shè)備支持?jǐn)?shù)據(jù)傳輸率高達(dá)250kbps,可以實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的快速組網(wǎng)。LPC2138通過SPI總線接口和控制信號(hào)線與CC2420射頻收發(fā)器進(jìn)行通訊并控制射頻芯片的運(yùn)行狀態(tài)。SPI總線支持全雙工數(shù)據(jù)傳輸,可以同時(shí)發(fā)送和接收數(shù)據(jù),其中微處理器充當(dāng)SPI主設(shè)備而CC2420收發(fā)器充當(dāng)從設(shè)備。
2.2 監(jiān)控中心子系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)
監(jiān)控中心子系統(tǒng)也采用LPC2138作為主控制器,采用ZigBee模塊與實(shí)驗(yàn)室子系統(tǒng)通信。
鍵盤與LCD查看警情信息和選擇工作模式,為了方便實(shí)現(xiàn)功能,鍵盤電路采用4×4矩陣鍵盤,其電路原理圖如圖4所示。鍵盤包括16個(gè)按鍵,即0~9十個(gè)數(shù)字鍵和六個(gè)功能鍵。系統(tǒng)采用掃描法,實(shí)現(xiàn)各按鍵的確認(rèn)。通過軟件消除抖動(dòng)保證讀鍵正確。
LPC2138內(nèi)部有一個(gè)512kB的Flash存儲(chǔ)器,可定義一部分空間作為警情存儲(chǔ)器,將各實(shí)驗(yàn)室子系統(tǒng)的報(bào)警信息存儲(chǔ)起來備案,存滿時(shí)自動(dòng)從低地址開始覆蓋。
GSM通信模塊采用西門子公司的TC35。TC35是Siemens公司推出的新一代無線通信GSM模塊,可以快速安全可靠地實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)方案中的數(shù)據(jù)、語音傳輸、短消息服務(wù)和傳真。TC35通過異步串行口與LPC2138相連接。
評(píng)論