實戰(zhàn)微功耗Simplici TI無線網(wǎng)絡(luò)

　　什么是SimpliciTI無線網(wǎng)絡(luò)?

　　無線節(jié)點和節(jié)點間，無線節(jié)點和無線網(wǎng)關(guān)間，要進行無線網(wǎng)絡(luò)通訊，必然需要一個大家都明白的通訊規(guī)范和約定，這就是無線通訊的協(xié)議，SimpliciTI 通訊協(xié)議是一種入門級別的通訊協(xié)議;由美國TI公司開發(fā)，是一種免費的通訊協(xié)議，協(xié)議非常小，只占了無線單片機閃存中的 8K字節(jié)。對于希望入門無線傳感器網(wǎng)絡(luò)和短距離無線數(shù)據(jù)通訊而言，是一個非常理想的敲門磚;SimpliciTI 通訊協(xié)議雖然很小，但是，麻雀雖小，五臟俱全，SimpliciTI 通訊協(xié)議包括了網(wǎng)絡(luò)加入，網(wǎng)絡(luò)管理，低功耗，無線跳頻通訊，網(wǎng)絡(luò)抗干擾等多種技術(shù)，而這些技術(shù)，正是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的核心技術(shù)，對于初學者而言，掌握這些基本技術(shù)，將為進一步學習ZIGBEE技術(shù)，WI-FI技術(shù)，藍牙技術(shù)，3G通訊技術(shù)打下良好的基礎(chǔ);

　　SimpliciTI 通訊協(xié)議是一種軟件協(xié)議棧，需要運行在TI CC2510或者CC1110無線單片機上，許多運行SimpliciTI 通訊協(xié)議協(xié)議棧的無線單片機，就構(gòu)成了SimpliciTI 網(wǎng)絡(luò)的基本部件，包括：網(wǎng)關(guān)(AP)，終端節(jié)點(ED)和轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(RE);

　　選擇SimpliciTI無線網(wǎng)絡(luò)開發(fā)工具

　　開發(fā)一個SimpliciTI 網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其本質(zhì)上和開發(fā)一個典型的單片機系統(tǒng)的過程類似，但是也有很多不同;類似的方面是都需要采用C51編程語言，設(shè)計嵌入式軟件開發(fā)代碼，都需要對這些代碼進行編譯和調(diào)試，除錯等;不同是涉及到高頻無線通訊和多點網(wǎng)絡(luò)無線通訊，需要有相關(guān)硬件(無線通訊模塊，無線單片機開發(fā)工具，樣板代碼等)開發(fā)工具;

　　這套系統(tǒng)可能和面前市場上的單片機系統(tǒng)有很大的不同，包含了三個功能：

　　1、普通8051單片機學習功能 ，DIY RF-2510系統(tǒng)包括一個類似JTAG功能的非入侵式高級在線仿真器，在不占用單片機任何資源前提下，實現(xiàn)軟件下載，單步，斷點和在C語言水平下實時調(diào)試功能，支持功能強大的IAR 電子平臺C51編譯，調(diào)試環(huán)境。

　　2、全功能基礎(chǔ)低功耗無線網(wǎng)絡(luò)功能展示和測試。

　　3、SimpliciTI無線基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)軟件協(xié)議棧學習和開發(fā)功能，包括協(xié)議棧源代碼和表演軟件代碼;DIYRF-2510系統(tǒng)由一個無線網(wǎng)關(guān)(兼作單片機在線仿真器)，兩個無線節(jié)點成套而成，無線節(jié)點上有最新傳感器和按鍵，顯示功能, 系統(tǒng)全部工作在2.4GHZ 全球免執(zhí)照頻段。

　　更大的驚喜是DIYRF-2510 無線節(jié)點和網(wǎng)關(guān)板上，都有一個無線模塊擴展插座，在插座上擴展上對應(yīng)的無線龍無線模塊，就可以容易升級到更高級的無線網(wǎng)絡(luò)開發(fā)，例如 ZigBee網(wǎng)絡(luò)開發(fā)。同時用同樣方法，我們也可以容易升級到我們陸續(xù)微功耗Wi-Fi、藍牙，3G無線網(wǎng)絡(luò)開發(fā)。DIY-2510開發(fā)系統(tǒng)全套系統(tǒng)零售價僅僅為395元人民幣!用戶到www.DIYRF.com和www.RFMCU.cn就可以很容易買到;《無線電》雜志2009年第9期以2萬字的篇幅，詳細介紹了這套系統(tǒng)的使用和如何入門簡單無線網(wǎng)絡(luò);

　　如何評估和測試SimpliciTI無線網(wǎng)絡(luò)功能?

　　首先，我們需要對SimpliciTI無線基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)的功能進行評估，了解SimpliciTI無線基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)的性能和主要功能;你需要安裝 DIYRF-2510開發(fā)系統(tǒng), 該系統(tǒng)的低功耗無線網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖如圖4所示。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)為使用一根USB電纜，連接網(wǎng)關(guān)節(jié)點到PC機，將網(wǎng)關(guān)通過無線網(wǎng)絡(luò)獲得的信息或者PC發(fā)出的命令，通過無線網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)焦?jié)點。

　　無線節(jié)點板采用標準AAA電池供電，通過網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，以自組織方式加入網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)將傳感器數(shù)據(jù)和操作信號，通過無線網(wǎng)絡(luò)傳輸給無線網(wǎng)關(guān)(GATEWAY)。

　　DIYRF-2510 具有兩種功能，一是評估SimpliciTI無線基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)的功能，二是對SimpliciTI無線基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)進行軟件開發(fā)測試;如果你運行SimpliciTI無線基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)評估功能，首先你需要安裝無線龍DIYRF PC 監(jiān)控軟件，這非常容易，按照說明書的安裝流程，很容易就完成了安裝，你運行DIYRF 軟件，PC會出現(xiàn)下面的圖5的歡迎圖畫：

　　然后你對照說明書，改變PC屏幕上的實驗功能和無線節(jié)點上的DIP開關(guān)，確定進行下面豐富多彩的各種實驗，包括無線門鈴，無線溫度計，無線遙控器，無線紅綠燈，無線節(jié)能路燈控制，無線游戲搖桿等。

　　四、實戰(zhàn)開發(fā)調(diào)試 SimpliciTI 無線網(wǎng)絡(luò)軟件和應(yīng)用

　　作為一個開始，我們使用兩個無線節(jié)點，不需要PC機，實現(xiàn)采用SimpliciTI軟件協(xié)議棧相互遙控對方的節(jié)點板上的小燈的實際例子。

　　步驟是：1、安裝IAR C51編譯軟件(需要自己到IAR網(wǎng)站下載評估版本)。

　　2、按如下示意圖十一連接仿真器到PC USB 口， 注意這次是不同USB接口。

　　3、根據(jù)需要將仿真器分別連接無線節(jié)點板，進行下載和調(diào)試，首先進行第一號節(jié)點，作為AP使用。

　　4、打開工程軟件，DIYRF.PRJ 如圖12。該工程文件包括了SimpliciTI全部源代碼和完整的工程文件，表演代碼，作為設(shè)計者，你可以容易的修改無線通訊協(xié)議棧和你的應(yīng)用代碼，開發(fā)出各種實際無線網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用產(chǎn)品;

　　5、你可以在C語言源代碼中，修改和定義你使用無線節(jié)點上那個按鍵發(fā)射(也可以做你自己的任何修改)，然后繼續(xù)編譯，如果提示正確，說明你成功完成編譯。

　　6、點擊下載，完成編譯好的調(diào)試代碼下載。

　　7、退出下載。

　　8、按啟動(RESET)開始運行。

　　9、仿真電纜連接 2號節(jié)點，定義為ED(終端節(jié)點) ，然后重復3-8步。

　　10、1號 按下你在軟件中 定義的按鍵，對方相應(yīng)的燈會亮器，在重復一次，對方燈會熄滅;2號也有相同功能。

　　11，實現(xiàn)了一個簡單的采用軟件修改，實現(xiàn)新的功能。

　　從這里出發(fā)，你可以采用軟件實現(xiàn)各種SimpliciTI無線網(wǎng)絡(luò)高級的功能，如1號板監(jiān)視溫度傳感器變化，讓無線網(wǎng)絡(luò)連接2號板遠程監(jiān)視溫度變化。又如可以將2號板固定到你的筆記本電腦上，監(jiān)視加速度傳感器，如果有任何移動，2號板通過無線網(wǎng)絡(luò)，向1號板發(fā)出報警信號(LED閃爍等)，你也可以在LED控制線上并接蜂鳴器等，進行聲音報警，實現(xiàn)筆記本電腦和貴重物品高級無線防盜功能，又如，可以繼續(xù)增加購買無線節(jié)點板，自己建設(shè)更復雜的多節(jié)點SimpliciTI無線傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用產(chǎn)品(SimpliciTI 單個網(wǎng)絡(luò)最大可以支持255個節(jié)點)…..總之，DIYRF-CC2510提供了許多可能，只要你發(fā)揮你的智慧，可以變幻出無窮無盡的軟件代碼和算法，實現(xiàn)你在廣闊的無線海洋中，天高任鳥飛，海闊憑魚躍的夢想。

　　五、繼續(xù)學習更高級無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

　　大家知道ZigBee無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，是一項建立在 IEEE802.15.4全球個人區(qū)域網(wǎng)標準之上的高級網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，他具有很多更加神奇的功能 ，例如大型多跳網(wǎng)狀(AD-HOC)網(wǎng)絡(luò)，強大抗干擾能力和高級網(wǎng)絡(luò)自組織，自管理功能等等……..

　　我們只要將我們已經(jīng)有的DIYRF-2510 上，插上DIYRF-2480 ZigBee升級套件(3個無線龍通訊公司生產(chǎn)2480 ZIGBEE無線模塊)，3 分鐘內(nèi)就順利簡單完成了硬件升級。

　　同樣，我們采用這樣類似辦法，可以容易升級開發(fā)更多的無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，包括WIFI,藍牙，3G無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)等。