武汉理工大学基于无线传感控制网络的智能小车研制.doc

基于无线传感/控制网络的智能小车研制 ——基于CC2420芯片的无线通讯模块设计 摘 要 当今的各种智能化控制系统均离不开数据信息的传输。其中，无线数据传输是区别于传统的有线传输的新型传输方式，系统不需要传输线缆、成本低廉、施工简单。将无线通讯芯片和单片机配上相应的无线通讯接口电路，就可以实现无线数据传输。本设计做的无线通讯接口电路是以无线收发芯片CC2420为核心设计的电路。本文介绍了无线通讯芯片CC2420的工作原理和主要特点，在此基础上设计了与MSP430的硬件接口电路。CC2420工作在从机模式，单片机工作在主机模式，通过SPI（串行外围接口）读/写CC2420缓冲器内的数据，同时给出了单片机控制CC2420工作所需的软件设计，分析了如何利用单片机的USART模块实现与CC2420的数据通讯以及CC2420的初始化配置问题。最后分析了发射程序和接收程序的编程思路，并编程实现收发程序的设计。 关键词：CC2420；MSP430；SPI；无线通讯；硬件和软件设计 Abstract Today, all kinds of intelligent control system need data communications. Wireless data communication system is a new data communication style. It need not communication cable , and is simple and cheap. Wireless data communication between the wireless communication module and the single chip microcomputers is realized by wireless communication circuit .CC2420 is used in wireless communication circuit in this paper. This paper introduces the operation principle and main characteristics of CC2420, followed by the design of interface circuit with micro controller MSP430. Microcontroller reads and writes buffer data in CC2420 through SPI interface. CC2420 works in slave mode and MSP430 in master mode. It also introduces the software design which CC2420 and the single chip microcomputers need to realize wireless communication. It analyzes how to use USART realize communication and the dispose of CC2420 initialization . Based on these, it analyzes the programming idea of sender and receiver so the design can be realized through programming. Key words: CC2420；MSP430；SPI； wireless communication； hardware and software design 绪 论 工业领域在现代化的进程中通过引入各种先进技术，实现了劳动生产率的提高和生产成本的下降。在这些技术中，最典型的就是数字化技术和现代通讯技术。在现代工业数字化的基础上工业生产监控早已突破了单回路控制和监视的功能。随着计算机软硬件技术、网络技术和工业综合自动化系统整合水平的不断发展，对数据接口的开放性、数据传输的时效性、数据连接的安全性等方面提出了更高的要求。许多大型企业其生产地域分散，业务分工复杂，往往设有一个或者多个控制中心，以及大量的现场数据采集点。这些采集点因分散而需要通过一定的通讯手段来实现与中心控制单元间的数据交互，进而实现生产过程的自动化。由于传统有线网络本身的局限性，许多特殊环境下的网络覆盖和网络支持仍然是个难题。目前国内微机网络多为有线通方式。有线通的优点是数据传输可靠性较高，但需要铺设较多明线，而有些领域由于条件所限，难以铺设线路，这时就需要无线通来解决问题。本无线收发芯片实现以无线方