基于ARM+zigBee的通用网络测控系统硬件设计

A采用TI公司的12位数模转换器TLV5638，该芯片具有内部基准，建立时间为1～3．5μs，具备2通道模拟量输出能力。只需外加信号调理电路即可。由于上述两款芯片均为SPI接口，可直接挂接到处理器的SPI总线接口上，通过片选CS0和CS1来控制数据传输的切换。其结构图如5所示。

图5 模拟量I/O模块结构图

4 ZigBee无线模块硬件

ZigBee技术是当前发展较为迅速且日趋成熟的一种无线通讯技术，采用国际通用免费频段2．4 GHz，具有低功耗、低成本、低复杂度等优点。ZigBee技术较易实现自动组网，网络容量大，可容纳多达65 000个节点，网络中的任意节点之间都可进行数据通讯。网络具有星状、树状和网状网络拓扑结构。

本系统采用的是TI公司生产的SOC芯片CC2430，内置增强型的8051内核，接口丰富，具有8 KB SDRAM，128 KB闪存，只需加上电源电路、晶振电路、天线而无需其它外部扩展即可配置为FFD(全功能器件)或RFD(简化功能器件)，因而硬件设计简便，成本也相对较低，模块采用串口与ARM系统通信。实物图如图6所示。

图6 实物图

5 系统分析测试

网络化在本系统中主要体现为两个方面，一个是采用ZigBee构成的无线网络，用于无线数据采集。另一个则是Internet网络，用于嵌入式系统与主控制端进行数据交互。并且，本系统测控I／O模块符合标准测控电压电流规格定义，并采用ZigBee无线技术，可实现简单二次开发。经软件测试，该系统可完成不同物理量、本地或远程、无线或有线以及一定精度与实时性的网络测量控制，具备一般通用平台的性能。

6 结语

网络化是测控技术发展的一个重要方向，伴随网络技术的发展，也需要一种通用的平台统一各分散的测控点。本文基于上述考虑，提出了通用网络测控系统设计基本思想，也阐述了较为详尽的硬件设计方案，该系统通用性好、网络设计合理、成本低，并且易于产品化。经简单设置或二次开发，该系统可应用于工业生产车间、智能家居，以及油田油井遥测等广泛的行业和领域。