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摘 要
當今的各種智能化控制系統(tǒng)均離不開數(shù)據(jù)信息的傳輸。其中，無線數(shù)據(jù)傳輸是區(qū)別于傳統(tǒng)的有線傳輸?shù)男滦蛡鬏敺绞?，系統(tǒng)不需要傳輸線纜、成本低廉、施工簡單。將無線通訊芯片和單片機配上相應(yīng)的無線通訊接口電路，就可以實現(xiàn)無線數(shù)據(jù)傳輸。本設(shè)計做的無線通訊接口電路是以無線收發(fā)芯片CC2420為核心設(shè)計的電路。本文介紹了無線通訊芯片CC2420的工作原理和主要特點，在此基礎(chǔ)上設(shè)計了與MSP430的硬件接口電路。CC2420工作在從機模式，單片機工作在主機模式，通過SPI（串行外圍接口）讀/寫CC2420緩沖器內(nèi)的數(shù)據(jù)，同時給出了單片機控制CC2420工作所需的軟件設(shè)計，分析了如何利用單片機的USART模塊實現(xiàn)與CC2420的數(shù)據(jù)通訊以及CC2420的初始化配置問題。最后分析了發(fā)射程序和接收程序的編程思路，并編程實現(xiàn)收發(fā)程序的設(shè)計。

關(guān)鍵詞：CC2420；MSP430；SPI；無線通訊；硬件和軟件設(shè)計


緒 論
工業(yè)領(lǐng)域在現(xiàn)代化的進程中通過引入各種先進技術(shù)，實現(xiàn)了勞動生產(chǎn)率的提高和生產(chǎn)成本的下降。在這些技術(shù)中，最典型的就是數(shù)字化技術(shù)和現(xiàn)代通訊技術(shù)。在現(xiàn)代工業(yè)數(shù)字化的基礎(chǔ)上工業(yè)生產(chǎn)監(jiān)控早已突破了單回路控制和監(jiān)視的功能。隨著計算機軟硬件技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和工業(yè)綜合自動化系統(tǒng)整合水平的不斷發(fā)展，對數(shù)據(jù)接口的開放性、數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r效性、數(shù)據(jù)連接的安全性等方面提出了更高的要求。許多大型企業(yè)其生產(chǎn)地域分散，業(yè)務(wù)分工復(fù)雜，往往設(shè)有一個或者多個控制中心，以及大量的現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集點。這些采集點因分散而需要通過一定的通訊手段來實現(xiàn)與中心控制單元間的數(shù)據(jù)交互，進而實現(xiàn)生產(chǎn)過程的自動化。由于傳統(tǒng)有線網(wǎng)絡(luò)本身的局限性，許多特殊環(huán)境下的網(wǎng)絡(luò)覆蓋和網(wǎng)絡(luò)支持仍然是個難題。目前國內(nèi)微機網(wǎng)絡(luò)多為有線通訊方式。有線通訊的優(yōu)點是數(shù)據(jù)傳輸可靠性較高，但需要鋪設(shè)較多的明線，而有些領(lǐng)域由于條件所限，難以鋪設(shè)線路，這時就需要無線通訊來解決問題。因此，無線通訊對于現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展有著重要的意義，也是通訊發(fā)展的趨勢。將無線通訊技術(shù)用于小車實現(xiàn)自動導(dǎo)引，解決了有線通訊的很多缺點，將智能控制的優(yōu)點也體現(xiàn)出來了，更是提高工業(yè)領(lǐng)域設(shè)備自動化的有效途徑。
無線傳感器網(wǎng)絡(luò)由隨機分布的集成有傳感器、數(shù)據(jù)處理單元和通訊模塊的微型節(jié)點，通過自組織方式構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)，傳感器網(wǎng)絡(luò)具有分布式處理帶來的監(jiān)測高精度、高容錯性、大覆蓋區(qū)域、可遠程監(jiān)控等眾多優(yōu)點，成為近期國際上網(wǎng)絡(luò)研究的重要熱點之一。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)被認為是影響人類未來生活的十大新興技術(shù)之一，越來越得到學(xué)術(shù)界和工業(yè)界的高度重視。它集成了傳感器技術(shù)、計算機技術(shù)和通訊技術(shù)，相互交叉滲透而成為現(xiàn)實。它們能夠協(xié)作地實時監(jiān)測、感知和采集各種環(huán)境或監(jiān)測對象的信息，并對其進行處理。
本設(shè)計是做基于無線傳感/控制網(wǎng)絡(luò)的智能小車的通訊模塊。該通訊模塊是作為一個獨立的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)微型節(jié)點。無線傳感器微型節(jié)點是一次性的，要求節(jié)點成本低廉和工作時間盡可腀@?。因此，通奄€？櫚納杓撇捎昧薈C2420無線收發(fā)芯片來實現(xiàn)自動導(dǎo)引小車以無線方式通訊。
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