隨著科技的不斷進步,在多數領域中有線連接的方式已經不能滿足科技高速發展的要求,無線通信正進入到我們生活中的各個領域,它與有線連接方式相比,具有攜帶方便、使用靈活、不必考慮走線等優點。在無線報警、工業數據采集、遙控、遙測射頻IC卡、手持PDA、無線圖像傳輸、不停車收費、無線抄表等各個方面有著極其廣泛的應用。本文所介紹的測溫系統也是無線通訊系統的應用之一。它以SOC單片機C8051F020為中央控制器,以CC1000為無線傳送模塊和溫度測量電路構成了多路無線溫度采集系統。
將8路的溫度數據進行采集,通過無線方式送給主機C8051F020進行處理。
調制解調由CC1000完成,系統采用頻移鍵控調制(FSK),載波頻率為433MHz,帶寬64kHz,數據采用差分曼徹斯特編碼發送,空中發送數據速率可以根據需要設置。在發送時控制器C8051F020單片機從用戶接口接收采集命令,進行8路溫度信號的采集,并將采集到的溫度數據進行打包轉換成數據幀傳送給CC1000,控制CC1000進行數據發送。
在接收時,控制器C8051F020接收從CC1000傳送過來的溫度數據,進行簡單處理后把這些數據傳送給上位機進行詳細的分析處理。硬件框圖如圖1和圖2所示。
2.系統硬件設計
2.1 無線收發模塊
本設計的無線收發模塊采用了ChipconComponent公司的高性能RF收發芯片CC1000,它是一種單片高頻無線收發IC,電流損耗低,通信速率可調,最高可達72.8kbit/s,接收靈敏度為-109dB.m,發射信號在-20~10dB.m內可調,設計時電路簡單,所用的外圍器件較少,編碼簡單,改變電路和器件參數可以使其工作的頻率范圍在300~1000MHz內變化。同時該器件內部集成了發射功率放大器、FSK調制/解調、低噪聲接收放大器、混頻器、壓控振蕩器、鑒相器等電路,是一款集成度極高的芯片,可直接與單片機進行通信。該IC極適合嵌入到各種低功耗要求較高的測量或控制系統中,我們在該系統中選則433MHz的頻段,CC1000內部結構圖如圖3所示。