基于无线传感器网络节点的串行通信技术

。第4 个字符表示数据的源节点( source address) 。第5 个字符表示数据的长度( datalength) 。后续是数据负荷( data payload) , 长度为datalength。最后一个字符是校验和( check sum) , 其值根据下式算得。

　　整个数据帧的长度是data length+ 6, 作为MAC层负荷, 它必须小于104 B。无线模块网络层接收到数据帧后, 检查该数据帧的目标地址与该节点地址是否相同。若不相同, 则说明该数据是给异地节点的, 无线模块将通过ZigBee 网络转发给目标节点; 若相同, 则根据接受到的数据重新计算校验和; 如果得到的校验和与传送过来的相同, 则回复确认帧, 同时将数据输出; 反之通知发送方传输失败。

3 硬件设计

前面介绍了系统整体和软件设计方面的方案, 下面提供一种系统硬件组成的设计方案。无线模块电路图如图3 所示。

图3 无线模块电路图

电路系统主要由电源、复位电路、串口连接电路和无线收发电路组成。可实现串口数据的无线收发, 即发送数据时, 计算机通过MAX485 将RS 485 的标准电平转换为T TL 电平, 再通过CC2430 无线发送。接收数据则是CC2430 先接收到数据信号, 然后经MAX 485将TT L 电平转换为RS 485 的标准电平, 再通过RS2485 向上位机输入数据。由于CC2430 具有低功耗的特性, 因此选用2 节干电池为模块供电。另外, 还选用了AH805 升压稳压器, 可将3 V 电压升高至5 V, 故电源部分可提供3 V 或5 V 2 种电压。其中, 3 V 电压为CC2430 供电; 5 V 电压为MAX485 和复位电路供电。若将系统用于PC 机间的通信时, 可以通过引入RS 2322485 转换器来实现RS 232 标准电平到RS 485标准电平的转换, 以兼容PC 机RS 232 串口。

4 实验结果

在最终的系统测试中, 主要对系统在数据传输速率以及通信距离对数据传输误码率的影响和传统有线通信做了单项和对比测试, 测试结果如表1 所示。

5 结 语

在此将最新的ZigBee 技术用于CC2430, 为RF 收发器实现了无线通信, 将其与计算机串口结合起来, 可取代传统的有线串口通信, 并通过实地的系统测试和理论分析, 论证了基于ZigBee 技术的无线通信相比于传统有线通信的优点, 提出了一种新型串口通信的解决方案, 具有广阔的实用前景。