2.1 ZigBee介绍
ZigBee译为"紫蜂",它与蓝牙相类似,是一种新兴的短距离无线通信技术,用于传感控制应用(SensorandControl),由于其网络可以便捷地为用户提供无线数据传输功能,因此在物联网领域具有非常强的可应用性。具体来说ZigBee有以下优点:
①低功耗:在低耗电待机模式下,2节5号干电池可支持1个节点工作6~24个月,甚至更长。
②低成本:通过大幅简化协议(不到蓝牙的1/10),降低了对通信控制器的要求。
③短时延:ZigBee的响应速度较快,一般从睡眠转入工作状态只需15ms,节点连接进入网络只需30ms,进一步节省了电能。
④高容量:ZigBee可采用星状、片状和网状网络结构,由一个主节点管理若干子节点,最多一个主节点可管理254个子节点。
⑤高安全:ZigBee提供了三级安全模式,包括无安全设定、使用访问控制清单(AccessControlList,ACL)防止非法获取数据以及采用高级加密标准(AES128)的对称密码,以灵活确定其安全属性。
⑥免执照频段:使用工业科学医疗(ISM)频段,915MHz(美国),868MHz(欧洲),2.4GHz(全球)。
2.2 DTU设备介绍
DTU设备是本系统的一个关键设备,它起到了一个承上启下的作用,所以它工作的稳定性、可靠性就十分重要。本系统选用了在该领域的龙头企业广州致远电子有限公司所生产DTU设备,型号为:DTUZWW -36A 。该设备有以下一些特点:
①工业级高速RS-232电平串行接口,最高波特率921600bps,超大数据缓存区设计(收发各 10M 字节),采用动态划分技术,高效使用缓存区。
②支持串口配置和USB接口配置,方便没有串口的计算机使用支持短信配置与维护。
③内嵌完备可靠的协议栈,数据全透明传输,用户无需了解复杂的TCP/IP、PPP等协议,支持数据中心动态域名或IP地址访问,支持备用数据中心和断线自动重连功能,并且连接时机可控功能,节约流量。
④支持本地和远程图形化向导式配置与维护,支持数据中心虚拟串口功能,无缝衔接现有上位机软件,在主流组态软件中集成驱动,使用简便。
⑤使用工业级模块,+6V~+26V宽范围供电,多重软硬件可靠设计,复合式看门狗技术,使设备安全运行,可适应高温和低温工作环境,温度范围-25℃~+ 70 ℃ 。
2.3主控芯片介绍
车载组件和站台组件选择STC 15F 1K28AD芯片为主控芯片,管脚分布见图2。STC 15F 1K28AD单片机是宏晶科技设计生产的单时钟/机器周期(1T)的单片机,是高速/高可靠/低功耗/超强抗干扰的新一代8051单片机。这款芯片有以下特点:
图2 STC15F1K28AD管脚分布图
①高速:增强型8051CPU,1T,单时钟/机器周期,速度比普通8051快6~12倍。
②工作电压宽:可以5.5~3.8V之间正常工作(5V单片机)。
③内部高可靠复位:8级可选复位门槛电压,可彻底省掉外部复位电路。
④内置高精度R/C时钟,±1%温漂( -40 ℃ ~+ 85 ℃ ),常温下温漂5%,内部时钟从5MHz~35MHz。
⑤低功耗设计:低速模式,空闲模式,掉电模式/停机模式(可由外部中断唤醒)支持掉电唤醒的管脚:INT0/P3.2,INT1/P3.3。
|