实战微功耗SimpliciTI无线网络

实战微功耗SimpliciTI无线网络一、什么是SimpliciTI无线网络？

无线节点和节点间，无线节点和无线网关间，要进行无线网络通讯，必然需要一个大家都明白的通讯规范和约定，这就是无线通讯的协议，SimpliciTI通讯协议是一种入门级别的通讯协议；由美国TI公司开发，是一种免费的通讯协议，协议非常小，只占了无线单片机闪存中的8K字节。对于希望入门无线传感器网络和短距离无线数据通讯而言，是一个非常理想的敲门砖；SimpliciTI通讯协议虽然很小，但是，麻雀虽小，五脏俱全，SimpliciTI通讯协议包括了网络加入，网络管理，低功耗，无线跳频通讯，网络抗干扰等多种技术，而这些技术，正是无线传感器网络的核心技术，对于初学者而言，掌握这些基本技术，将为进一步学习ZigBee技术，WI-FI技术，蓝牙技术，3G通讯技术打下良好的基础.

SimpliciTI的网络拓扑如图1所示:

图1

SimpliciTI的网络拓扑SimpliciTI通讯协议是一种软件协议栈，需要运行在TICC2510或者CC1110无线单片机上，许多运行SimpliciTI通讯协议协议栈的无线单片机，就构成了SimpliciTI网络的基本部件，包括：网关（AP），终端节点（ED）和转发节点（RE）

CC系列无线单片机由一个高性能的8051微控制器和一个2.4GHZ的无线收发器集成组成，功能强大，价格低廉，芯片原理见图2所示。

图2

CC2510无线单片机电路原来图

二、

选择SimpliciTI无线网络开发工具开发一个SimpliciTI网络系统，其本质上和开发一个典型的单片机系统的过程类似，但是也有很多不同；类似的方面是都需要采用C51编程语言，设计嵌入式软件开发代码，都需要对这些代码进行编译和调试，除错等；不同是涉及到高频无线通讯和多点网络无线通讯，需要有相关硬件（无线通讯模块，无线单片机开发工具，样板代码等）开发工具。

图三是一套无线龙通讯公司专门为开SimpliciTI网络而设计的一套低价格开发工具DIYRF-2510。

图3无线龙通讯公司设计的DIYRF-2510

这套系统可能和面前市场上的单片机系统有很大的不同，包含了三个功能：1、普通8051单片机学习功能，DIYRF-2510系统包括一个类似JTAG功能的非入侵式高级在线仿真器，在不占用单片机任何资源前提下，实现软件下载，单步，断点和在C语言水平下实时调试功能，支持功能强大的IAR电子平台C51编译，调试环境。2、全功能基础低功耗无线网络功能展示和测试。3、SimpliciTI无线基础网络软件协议栈学习和开发功能，包括协议栈源代码和表演软件代码；DIYRF-2510系统由一个无线网关（兼作单片机在线仿真器），两个无线节点成套而成，无线节点上有最新传感器和按键，显示功能,系统全部工作在2.4GHZ全球免执照频段。更大的惊喜是DIYRF-2510无线节点和网关板上，都有一个无线模块扩展插座，在插座上扩展上对应的无线龙无线模块，就可以容易升级到更高级的无线网络开发，例如ZigBee网络开发。同时用同样方法，我们也可以容易升级到我们陆续微功耗Wi-Fi、蓝牙，3G无线网络开发。DIY-2510开发系统全套系统零售价仅仅为395元人民币！用户到www.DIYRF.com和www.RFMCU.cn就可以很容易买到；《无线电》杂志2009年第9期以2万字的篇幅，详细介绍了这套系统的使用和如何入门简单无线网络。

一、

如何评估和测试SimpliciTI无线网络功能？首先，我们需要对SimpliciTI无线基础网络的功能进行评估，了解SimpliciTI无线基础网络的性能和主要功能；你需要安装DIYRF-2510开发系统,该系统的低功耗无线网络结构图如图4所示。系统结构为使用一根USB电缆，连接网关节点到PC机，将网关通过无线网络获得的信息或者PC发出的命令，通过无线网络传输到节点。

无线节点板采用标准AAA电池供电，通过网络协议，以自组织方式加入网络，实现将传感器数据和操作信号，通过无线网络传输给无线网关(GATEWAY)。

图4DIYRF-2510网络结

DIYRF-2510具有两种功能，一是评估SimpliciTI无线基础网络的功能，二是对SimpliciTI无线基础网络进行软件开发测试；如果你运行SimpliciTI无线基础网络评估功能，首先你需要安装无线龙DIYRFPC监控软件，这非常容易，按照说明书的安装流程，很容易就完成了安装，你运行DIYRF软件，PC会出现下面的图5的欢迎图画：

图5DIYSimpliciTI无线网络然后从这里将USB电缆接如PC机USB接口。

图6连接你的网关到PC(USB)点击开始，软件自动会搜索，网关的接口，然后出现下面画面如图7。

图7网关节点在屏幕中如图8，安装你的无线节点的电池，然后打开电池开关到ON，设定DIP开关在全部关闭－000，你可以看见图9画面。

图8启动你的无线节点

图9看到你的无线网络中的全部节点然后你对照说明书，改变PC屏幕上的实验功能和无线节点上的DIP开关，确定进行下面丰富多彩的各种实验，包括无线门铃，无线温度计，无线遥控器，无线红绿灯，无线节能路灯控制，无线游戏摇杆等，如图10所表示。图10各种无线网络实验

四、实战开发调试SimpliciTI无线网络软件和应用作为一个开始，我们使用两个无线节点，不需要PC机，实现采用SimpliciTI软件协议栈相互遥控对方的节点板上的小灯的实际例子。

步骤是：1、安装IARC51编译软件（需要自己到IAR网站下载评估版本）。

2、按如下示意图十一连接仿真器到PCUSB口，注意这次是不同USB接口。

图11连接仿真器到PCUSB口

3、根据需要将仿真器分别连接无线节点板，进行下载和调试，首先进行第一号节点，作为AP使用。

4、打开工程软件，DIYRF.PRJ如图12。该工程文件包括了SimpliciTI全部源代码和完整的工程文件，表演代码，作为设计者，你可以容易的修改无线通讯协议栈和你的应用代码，开发出各种实际无线网络应用产品；

图12IAR平台DIYRF工程文件和和源代码

5、你可以在C语言源代码中，修改和定义你使用无线节点上那个按键发射（也可以做你自己的任何修改），然后继续编译，如果提示正确，说明你成功完成编译。

6、点击下载，完成编译好的调试代码下载。

7、退出下载。

8、按启动（RESET）开始运行。

9、仿真电缆连接2号节点，定义为ED(终端节点)，然后重复3－8步。

10、1号按下你在软件中定义的按键，对方相应的灯会亮器，在重复一次，对方灯会熄灭；2号也有相同功能。

11，实现了一个简单的采用软件修改，实现新的功能。图13自己DIY软件代码后，实现无线网络遥控功能从这里出发，你可以采用软件实现各种SimpliciTI无线网络高级的功能，如1号板监视温度传感器变化，让无线网络连接2号板远程监视温度变化。又如可以将2号板固定到你的笔记本电脑上，监视加速度传感器，如果有任何移动，2号板通过无线网络，向1号板发出报警信号（LED闪烁等），你也可以在LED控制线上并接蜂鸣器等，进行声音报警，实现笔记本电脑和贵重物品高级无线防盗功能，又如，可以继续增加购买无线节点板，自己建设更复杂的多节点SimpliciTI无线传感器网络应用产品（SimpliciTI单个网络最大可以支持255个节点）…..总之，DIYRF-CC2510提供了许多可能，只要你发挥你的智慧，可以变幻出无穷无尽的软件代码和算法，实现你在广阔的无线海洋中，天高任鸟飞，海阔凭鱼跃的梦想。

五、继续学习更高级无线网络技术大家知道ZigBee无线传感器网络技术，是一项建立在IEEE802.15.4全球个人区域网标准之上的高级网络技术，他具有很多更加神奇的功能，例如大型多跳网状（AD-HOC）网络，强大抗干扰能力和高级网络自组织，自管理功能等等……..

我们只要将我们已经有的DIYRF-2510上，插上DIYRF-2480Zig