基于C8051F的Zigbee無線網(wǎng)絡(luò)的汽車測試系統(tǒng)設(shè)計
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3 軟件設(shè)計
系統(tǒng)程序開發(fā)采用C805lF系列單片機的專用集成開發(fā)環(huán)境Silicon Laboratories IDE，配置使用Keil C5l的匯編器、鏈接器和編譯器。利用C5l開發(fā)程序有利于系統(tǒng)程序的模塊化以及增加其可移植性，并能降低開發(fā)周期。系統(tǒng)軟件由主程序和A／D轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)處理和通信這3個子程序組成，其中主程序部分包括系統(tǒng)初始化、調(diào)用A／D轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)處理、串口發(fā)送等子程序。初始化部分包括：看門狗模塊初始設(shè)置、系統(tǒng)時鐘及復位源的設(shè)置、I／O端口初始化、串行通信接口初始化、A／D轉(zhuǎn)換的初始化及定時器初始化等。ADC0的最高轉(zhuǎn)換速度為。100 ks／-s，其轉(zhuǎn)換時鐘來源于系統(tǒng)時鐘分頻，分頻值保持在寄存器ADCOCF的ADCSC位。在該片上系統(tǒng)中需要采集8個通道，將采樣頻率設(shè)置為50 000次／s。選用的ADCO轉(zhuǎn)換啟動方式為定時器3溢出(即定時的連續(xù)轉(zhuǎn)換)方式。
4 試驗
在Silicon Laboratories IDE中將程序通過U-EC2專用編程器燒寫入C805117020后，將各個模塊連接進行調(diào)試，如圖5所示。8路傳感器信號(包括2路壓變傳感器，2路 -5～+5 V信號，2路4～20 mA信號和2路熱電偶信號)經(jīng)前端處理后送至MCU，經(jīng)A／D轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)處理后通過串口輸出到Zigbee終端節(jié)點并在無線網(wǎng)絡(luò)中按目的地址模式或廣播模式發(fā)送，Zigbee中心協(xié)調(diào)器與上位機通過標準RS232串口連接，可以在超級終端或串口調(diào)試器中查看收到的數(shù)據(jù)。本研究側(cè)重于實驗開發(fā)，電源模塊可采用將常見的220 V轉(zhuǎn)雙9 V變壓器，經(jīng)整流橋后，由LM7805、LM7905穩(wěn)壓輸出-5 V和+5 V的結(jié)構(gòu)(3．3 V電壓可由AMSlll7模塊轉(zhuǎn)換后得到)，實際應用中可設(shè)計專門的電源模塊以方便使用。試驗結(jié)果表明，系統(tǒng)可以實現(xiàn)2個終端節(jié)點的各自8路傳感器數(shù)據(jù)采樣，Zigbee無線網(wǎng)絡(luò)運行正常，在超級終端中可以看到試驗的實時數(shù)據(jù)。
5 結(jié)束語
本文設(shè)計的基于C805lF020和Zigbee無線網(wǎng)絡(luò)的汽車測試系統(tǒng)實現(xiàn)了汽車試驗中數(shù)據(jù)的無線傳輸，從而簡化了試驗現(xiàn)場布線，提高了試驗效率，一旦試驗事故發(fā)生，損失也大大減少，實驗證明了該系統(tǒng)取代傳統(tǒng)汽車測試系統(tǒng)的可行性，同時系統(tǒng)的擴展也比較容易，可以實現(xiàn)更多功能。本研究側(cè)重于Zigbee 無線網(wǎng)絡(luò)的應用開發(fā)，可為Zigbee技術(shù)在傳感器網(wǎng)絡(luò)中的應用提供一定的參考，但局限于軟件程序系統(tǒng)和試驗的電磁干擾，該系統(tǒng)的同步機制和抗干擾性能有待于進一步研究。
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