8051的单片机,装上802.15.4标准和ZigBee智慧

news/2025/6/19 18:29:06

   作为8051兼容的无线单片机第一代产品的代表是chipcon公司的cc1010,Nordic公司的nRF24E1/nRF9E5。推出的时间是2004年;分别工作在300-1000mhz/2.4GHZ频道;价格在30-50人民币/每片左右;这些无线单片机由于工作可靠,技术成熟,软件丰富,所以这几年获得了非常广泛的应用,对于一般的点到点,点到多点,无线数传,和各种类似无线键盘,无线摇杆,简单遥控器,无线抄表等应用和学习无线通讯知识,教学实验等,直到今天应该仍然是很好的选择。
    无线通讯(我们这里主要指短距离无线通讯和嵌入式无线通讯)的发展,需要将更多的节点通过无线联系起来,包括各种传感器网络,无线实时定位网络,射频识别网络,数字家庭网络,安全监视网络等等,这就需要解决两方面的问题:无线通讯的标准化和网络拓扑管理。
    网络标准化,通俗而言就是网络节点的互通性,各种不同功能的无线网络节点需要能相互交流,相互认识,举例而言,为来家庭中,各种家电将装有无线功能,汇集成一个互通的无线网络,冰箱可能是日本的,电视是中国造,烟雾报警器可能来自美国,所有的家电通过无线汇集到家庭网关,必须要可以相互认识,才可以进行无线数据通讯,这就需要一个所有制造厂家可以遵循的标准,目前这个标准就是IEEE802.15.4,一个专门针对这类应用的国际标准。
    网络拓扑管理,主要是建立在IEEE802.15.4之上的网络层,包括各种网络的形态,无线网络节点可以象一个星状连接,也可以象一个葡萄串一样,串在一起,也可以象一张大网,相互连接,相互间可以从任意节点间进行通讯;这就需要在网络层能相互兼容,这就有了zigbee----一套标准化的网络层协议规范。

     802.15.4标准和zigbee网络,已经是当今世界的技术热点,你可以在网上发现数量巨大相关信息,也可以方便的学习到这方面知识。
    实现网络的标准化,管理越来越复杂的无线网络,需要有大量的软件代码来实现,也需要对无线通讯的技术的精通和大量的人力物力投入来进行开发,决非那家公司可以独自包揽,自己来完成,所以802.15.4标准和zigbee网络实现的代码,都是由国际标准组织和ZIGBEE联盟这样的机构协助组织完成的,然后以软件库,源代码库的方式提供给用户,由用户可以进行高层调用,用户加上自己的应用程序,固化到单片机中实现的。

    而新一代无线单片机(象CC2430),就是具体了全部802.15.4标准和zigbee无线网络结构的8051单片机,当你用USB接口连接上cc2430仿真器,(好消息,这种仿真器目前已经有国产现货了www.c51rf.com)接上你的CC2430电路板,在IARIDE调试环境上,装上802.15.4标准和zigbee网络现成软件项目文件(包括 802.15.4标准和zigbee网络库文件,表演软件等),编译,下载,然后运行,几秒种的时间,敲几下按键,一切OK,神奇无比的802.15.4标准和zigbee网络,(数万行C51语言写成的代码,组成的软件)就在你的弹指一挥间,被你驾驭了:

    需要将节点加入无线网络吗?调用 "加入网络"功能就可以了。
    需要传输数据吗?数据送送入指定的缓冲区,调用需要"发送数据"功能,你立刻会知道你的数据是否发送成功,无线信号强度是多少……
    需要将数据透过其他节点,向下跳棋一样,传输到远方的无线节点吗?指定节点的名字,准备好数据,调用"网状网络拓扑的数据传输"功能,数据就自动通过墙壁,绕过天花板,从一楼到10楼,将数据自动传输到最远端的无线节点,同时,不到一秒时间,你可以得到回应"数据安全送到了!"
    听起来好象不可能,但这正是802.15.4标准和zigbee无线单片机带给你的,今天就可以在你手中实现的实实在在的现实场境。
    面对这样的场境,我们会感慨万千,这不正是电子工程师们多年来的"将一切用无线连接起来的"的梦想吗?在办公室,复印机坏了,这边你正着急,那边该公司的服务人员已经赶到了现场,为什么这么快?复印机内的无线节点早就将故障的部分,维修需要的零件自动传输到了服务的公司;家里的地上管道漏水了,你并不在家,但无线传感器迅速知道了情况,一边自动通知无线水表关闭进水阀门,一边发出短信,通知主人,这里出了什么问题……
    802.15.4标准和zigbee技术和8051无线单片机的结合,给单片机技术,带来了一场全新的革命,由此而产生的巨大市场和广泛的应用,是我们每个电子工程师都应该关注的。


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