CC2530芯片的基本特性和CC2530無線模塊的設計

　　人類進入2l世紀以來，微電子機械系統(tǒng)、計算機、通信、自動控制和人工智能等學科的飛速發(fā)展孕育了一種新型測控網絡——無線傳感器網絡。無線傳感器網絡是由大量無處不在的微小傳感器節(jié)點，隨機布設在無人值守的監(jiān)控區(qū)域而構成的，能夠根據環(huán)境主要完成指定任務的自治監(jiān)控網絡系統(tǒng)。它已經引起了學術界和工業(yè)界的高度重視，是對2l世紀產生巨大影響力的技術之一，在各個領域具有廣闊的應用前景。

　　無線傳感器網絡是由大量的節(jié)點組成的，節(jié)點在無線傳感網絡中具有路由和感知的功能。通常無線傳感網絡由大量的低成本、資源受限的傳感器節(jié)點組成，用來部署在復雜的環(huán)境中，節(jié)點往往通過電池來供電。因此，在無線傳感網絡節(jié)點操作系統(tǒng)設計時，低功耗是一個具有挑戰(zhàn)的新問題。傳感器節(jié)點數量眾多，分布區(qū)域廣泛，甚至有時是處在難以接近的環(huán)境中。

　　本文介紹了CC2530芯片的基本特性，論述了以CC2530芯片為核心的無線通信模塊的硬件設計和調試軟件設計，在介紹設計規(guī)范和模塊結構的基礎上，采用TI公司的CC2530芯片作為主控制芯片設計出具有無線收發(fā)和任務處理功能的Zigbee網絡節(jié)點，完全支持最新的Zigbee2007/Pro協議棧的通信模塊、支持運行星型、簇狀樹、網狀網絡系統(tǒng)，支持硬件調試等功能。時間證明，模塊具有良好的接受靈敏度和抗干擾能力，運行可靠，且具有低功耗的特點。

　　隨著無線通信、集成電路、傳感器以及微機電系統(tǒng)等技術的飛速發(fā)展和日益成熟，傳感器信息獲取技術已經從過去的單一化逐漸向集成化、微型化和網絡化的方向發(fā)展，無線傳感器網絡（Wireless Sensor Network，WSN）因此應運而生。無線傳感器網絡就是由部署在監(jiān)測區(qū)域中大量的廉價微型傳感器節(jié)點組成，通過無線通信方式形成的一個多跳的自組織網絡系統(tǒng)，其目的是協作地感知、采集、和處理網絡覆蓋區(qū)域中感知對象的信息，并發(fā)送給觀察者。無線傳感器網絡的體系結構如圖1所示：

　　無線傳感器網絡通常包括傳感器節(jié)點（sensor node）、匯聚節(jié)點（sink node）、和管理節(jié)點大量的傳感器節(jié)點隨機部署在檢測區(qū)域內部或附近能夠通過自組織方式構成網絡。傳感器節(jié)點監(jiān)測的數據沿著其他傳感器節(jié)點逐跳地進行傳輸，在傳輸過程中監(jiān)測數據可能被多個節(jié)點處理，經過多跳后路由到匯聚節(jié)點。最后，還能通過互聯網或衛(wèi)星到達管理節(jié)點。用戶通過管理節(jié)點對傳感器網絡進行配置和管理，發(fā)布監(jiān)測任務以及收集監(jiān)測數據。

　　無線傳感器網絡的應用前景非常廣闊，能夠廣泛應用于軍事、環(huán)境監(jiān)測和預測、健康護理、智能家居、建筑物狀態(tài)監(jiān)控、復雜機械監(jiān)控、城市交通、空間探索、大型車間和倉庫管理，以及機場、大型工業(yè)園區(qū)的安全監(jiān)測等領域。隨著無線傳感器網絡的深入研究和廣泛應用，它將逐漸深入到人類生活的各個領域。