Программно-аппаратное обеспечение беспроводной ЛВС системы контроля
Аппаратное обеспечение ЛВС
Компания Freescale Semiconductor в числе первых предложила законченные решения по реализации беспроводных соединений различной степени сложности на базе стандарта IEEE 802.15.4 [3]. Номенклатура продукции компании включает микросхемы радиотрансиверов МС13191/2, MC13201/2, MC13211/2, MC1322x работающих в диапазоне 2,4 ГГц ISM (Industrial, Scientific and Medical), и специализированные 8-битные микроконтроллеры MC9S08GB/GT. Это позволяет создавать готовые беспроводные решения 802.15.4/ZigBee на компонентах одного производителя.
Радиотрансиверы MC13191 и MC13192 стандарта IEEE 802.15.4/ZigBee
MC13191 и MC13192 - радиотрансиверы диапазона 2,4 ГГц, предназначенные для использования в системах беспроводной передачи данных стандарта IEEE 802.15.4/ZigBee, но могут быть использованы для организации любого радиоинтерфейса, не только ZigBee-совместимого.
Трансиверы имеют в своем составе малошумящий усилитель, усилитель мощности (до 4 dBm), встроенный стабилизатор напряжения, схемы кодирования / декодирования обеспечивают поддержку протоколов физического уровня (PHY) стандарта IEEE 802.15.4. Для связи с внешним МК используется 4-х проводная шина SPI, семь портов ввода-вывода общего назначения и шина прерывания. Дополнительно имеется выход с программно-управляемого таймера, который может использоваться управляющим микроконтроллером в качестве внешнего генератора тактирования.
Трансиверы MC1319х работают с микроконтроллерами серий HCS08, HC9S12(X), DSC, ColdFire компании Freescale, но могут использоваться совместно с любым другим контроллером, имеющим SPI-интерфейс. Для обеспечения работы трансивера требуется внешний кварцевый резонатор, несколько навесных компонентов и источник питания напряжением 2-3,4 В. Трансиверы имеют три режима энергосбережения и возможность программного регулирования уровня выходной мощности, что позволяет в значительной степени снизить средний ток потребления и обеспечивает длительное время автономной работы в системах с батарейным питанием.
Радио трансиверы работают в двух режимах: пакетном (МС1319х) и потоковом (МС13192). Пакетный режим задействует два 128-байтовых буфера (один буфер для МС13191) во время передачи данных и один 128-байтовый буфер приема данных. В режимах приема и передачи устройство не требует взаимодействия с внешним микроконтроллером (МК). В потоковом режиме используется 2-байтовый буфер, при этом МК обрабатывает прерывания каждые 64 мкс для приема/пересылки слова данных и осуществляет программную обработку заголовков. Скорость обмена по SPI синхронизируется со скоростью передачи пакета данных.
Радиомодемы МС13191/2 требуют минимум внешних компонентов, обладая всей необходимой интегрированной периферией, встроенным усилителем мощности с программируемым коэффициентом усиления и внутренней схемой регулятора напряжения.
Технические характеристики приведены в приложении А.
В таблице 6.6 приведен перечень режимов работы трансивера, а также токи потребления в соответствующих режимах:
Таблица 6.6
|
Режимы работы радио трансиверов MC13192/1 |
Ток потребления |
Время перехода | |
|
Off |
Отключены все функции МС, данные регистров и памяти не сохраняются, цифровые выводы трансивера находятся в «третьем» состоянии, только ток утечки |
0.2 мкА |
10 .25 мс to Idle |
|
Hibernate |
Отключен генератор тактовой частоты. Данные регистров и памяти сохраняются, цифровые выводы трансивера сохраняют свои состояния, Активация - от внешнего сигнала (линии ATTN и RST микросхемы) |
1.0 мкА |
8 .20 мс to Idle |
|
Doze |
Возможность активации внутреннего генератора тактовой частоты и активации встроенных таймеров для обеспечения точной временной базы работы устройства, активация сигнала тактирования внешнего МК. Данные регистров и памяти сохраняются, цифровые выводы трансивера сохраняют свои состояния, Активация - от внешнего сигнала (линии ATTN и RST микросхемы) либо от внутреннего таймера |
35 мкА |
330 мкс to Idle |
|
Idle |
Генератор тактовой частоты активен, тактовая частота подается на вход МК, SPI интерфейс активен. Быстрый переход в режимы приема, передачи и измерения мощности сигнала в радио канале |
500 мкА | |
|
Receive |
Активны: генератор тактовой частоты, радио приемник, SPI интерфейс приостановлен |
37 мА |
144 мкс from Idle |
|
Transmit |
Активны: генератор тактовой частоты, радио передатчик, SPI интерфейс |
30 мА |
144 мкс from Idle |
Актуальное на сайте:
Восстановление шин
И действительно, если шины износились, зачем покупать новые, когда их можно восстановить или приобрести уже восстановленные. Это выходит ходит дешевле и выгоднее для транспортных компаний. Тем более что современные технологии позволяют пр ...
Распределение нагрузки по шпациям
Для определения изгибающего момента на тихой воде необходимо распределить массы по длине судна. Для этого судно разбивается на 20 теоретических шпаций с нумерацией с кормы в нос.
Для построения кривой нагрузки масс судна необходимо иметь ...
Расчет транспортных средств
Доставка железобетонных конструкции, металлических блоков и оголовков жестких поперечин контактной сети осуществляется железнодорожным транспортом с соседней станции. Расчёт железнодорожного подвижного состава (полувагоны, платформы) для ...
Автомобильные дизельные топлива