基于CC1101的分布式節(jié)能測控網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)
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3．3 發(fā)送協(xié)議處理流程
當(dāng)測控基站需要反饋控制命令執(zhí)行情況或主動上傳測量數(shù)據(jù)時，必須通過CC1101向外發(fā)送數(shù)據(jù)。為減少測控基站對無線信道的占用，只有在設(shè)備狀態(tài)產(chǎn)生變化時，測控基站才主動向中繼節(jié)點(diǎn)發(fā)出數(shù)據(jù)幀通知本設(shè)備產(chǎn)生了狀態(tài)變化，需要中繼節(jié)點(diǎn)向中心計(jì)算機(jī)登記該次變化。
為了防止多個測控基站同時共用無線信道時發(fā)生沖突，必須對發(fā)送協(xié)議進(jìn)行防沖突設(shè)計(jì)，這通過CC1101的載波偵聽功能實(shí)現(xiàn)。在每次需要發(fā)送數(shù)據(jù)前，CC1101檢測無線信道中載波功率電平值，并將電平值反映到RSSI寄存中，當(dāng)測控基站發(fā)現(xiàn)RSSI電平高于某一閾值時，認(rèn)為無線信道已被占用，將一直等待直到RSSI值低于閾值時才使用無線信道發(fā)送數(shù)據(jù)。本文引用地址：http://www.antipu.com.cn/article/195105.htm
使用載波偵聽功能，測控基站向中繼節(jié)點(diǎn)上傳測量數(shù)據(jù)時處理流程如圖4所示。由于需要上傳測量數(shù)據(jù)的時間占總工作時間的比例很小，CC1101不需工作在WOR模式以節(jié)約電能。為防止測量幀觸發(fā)其他處于接收命令狀態(tài)的測控基站，測量幀同步頭設(shè)置為0x1ACF。
4 中繼節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)
中繼節(jié)點(diǎn)使用Microchip公司PIC18FF66J60單片機(jī)進(jìn)行局域網(wǎng)協(xié)議的處理和上級中心計(jì)算機(jī)協(xié)議的轉(zhuǎn)發(fā)控制，同時使用CC1101與下級的測控基站通信。
PIC18F66J60芯片具有嵌入式以太網(wǎng)控制器模塊，是一個完整的以太網(wǎng)連接解決方案，要完全實(shí)現(xiàn)介質(zhì)訪問控制和物理層收發(fā)器模塊功能，只需使用2個脈沖變壓器和一些無源器件即可將單片機(jī)直接與以太網(wǎng)相連。該單片機(jī)內(nèi)部已經(jīng)嵌入了TCP／IP協(xié)議棧，上電后協(xié)議棧自動運(yùn)行，單片機(jī)軟件只需調(diào)用相應(yīng)的TCP／IP處理函數(shù)即可。
中繼節(jié)點(diǎn)的硬件電路如圖5所示，在與局域網(wǎng)通信端，PIC18F66J60單片機(jī)的4個以太網(wǎng)專用引腳TPOUT+、TPOUT-、TPIN+、TPIN-與網(wǎng)絡(luò)變壓器直接相連；在與無線信道通信端，單片機(jī)通過SPI引腳與CC1101直接相連。
中繼節(jié)點(diǎn)采用220 V市電經(jīng)．AC—DC轉(zhuǎn)換后供電，沒有節(jié)能處理的要求，CC1101不需使用WOR工作模式，處于常開狀態(tài)，最大限度的保證通信鏈路的可用性。默認(rèn)狀態(tài)下中繼節(jié)點(diǎn)在與測控基站通信的過程中處于被動地位，隨時準(zhǔn)備接收測控基站上傳的測量數(shù)據(jù)幀。
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