Выбор конкретной модели ZigBee и GSM/GPRS-модема определяется требованиями к разрабатываемому устройству, в моём случае это были:
•устойчивость к высоким/пониженным температурам;
•невысокая стоимость;
•минимум внешних компонентов поддерживающих работу модуля;
•низкое энергопотребление;
•компактность.
Всем указанным параметрам отвечают Atmega128RFA1,фирмы Atmel и WS6318, фирмы Sierra Wireless.
Характеристики Atmega128RFA1RFA1 - первый представитель в новом семействе, сочетающий в себе радиочастотный 2.4 ГГц приемопередатчик и AVR микроконтроллер. Также чип поддерживается библиотекой QTouch Library от Atmel, что облегчает совмещение функций емкостной сенсорной клавиатуры и радиопередатчика в одном кристалле [8].RFA1 - экономичный 8-битный микроконтроллер на основе RISC-архитектуре AVR, дополненной высокоскоростным РЧ трансивером ISM-диапазона 2.4ГГц. Он является производным от микроконтроллера ATmega1281и РЧ трансивера AT86RF231.
Благодаря выполнению большинства инструкций за один цикл синхронизации, микроконтроллер достигает производительности близкой к 1 MIPS/МГц, что позволит разработчику систем оптимизировать соотношение потребляемой мощности и производительности исполнения инструкций.
РЧ трансивер поддерживает передачу данных на скорости от 250 кбит/сек до 2Мбит/сек, обработку посылок, обладает отличной чувствительностью приемника и высокой выходной мощностью передатчика[8]. Все эти особенности обеспечат надежность беспроводной передачи данных.
Отличительные особенности:
· Сочетание IEEE 802.15.4 приемопередатчика на 2.4 ГГц и AVR микроконтроллера на одном кристалле.
· Высокопроизводительный микроконтроллер со встроенной 128 кБайт Flash-памятью.
· Сверхнизкое энергопотребление Tx/Rx + AVR (1.8…3.6 В): <18.6 мА.
· Выход из режима сна по радиосигналу.
· 32-битный счетчик с умножением с накоплением.
· Датчик температуры.
· Автоматический режим передачи.
· 128-битный модуль криптографии AES.
· Поддержка разнесенной антенны.
Технические особенности WS6318
GSM/GPRS модуль WS6318 представляет собой компактное, но мощное в плане функциональности, решение для широкого круга задач обеспечения связи и передачи данных.
Небольшое количество внешних элементов и удобный корпус упрощают разработку конечного устройства и его печатной платы. Высокая степень интеграции WS6318 приводит к тому, что схемотехника внешних дополнительных элементов получается относительно простой. Это же касается и конфигурации печатной платы - следуя рекомендациям документации, разработчик с малыми затратами времени и сил может получить качественное решение. Сравнительно низкое энергопотребление позволяет продлить время автономной работ устройства и в конечном счете снижает издержки на его эксплуатацию.
Радиочастотная часть WS6318 основывается на специализированной
двух диапазонной микросхеме, включающей в себя:
- цифровой приемник промежуточной частоты;
- двухполосный малошумящий усилитель;
- частотный синтезатор;
- трансмиттер;
- управляемый кварцевый генератор;
- приемопередающий узел Tx/Rx FEM (Front-End Module).
Для защиты от электромагнитного шума микрополосковая линия должна быть окружена общим проводом.
Радиочастотные характеристики модуля совместимы с рекомендациями стандарта GSM 05.05.
Характеристики приемника:
- чувствительность в диапазонах E-GSM900/ DCS1800 - -109 дБм;
- селективность фильтров:
- отклонение 200 КГц > +9дБц;
- отклонение 400 КГц > +41 дБц;
- подавление соседнего канала > 9 дБц;
- линейный динамический диапазон 63 дБм.
Основная функциональность модуля обеспечивается при помощи процессорного ядра общего назначения архитектуры ARM9, цифрового сигнального процессора и ряда аналоговых элементов (аудио тракт, линии ввода-вывода, и АЦП). Напряжением питания ядра - 1.2В, напряжение цифровых интерфейсов 2.8В [11].
Модуль имеет достаточно богатый набор интерфейсов и сигнальных линий. Номинальное напряжение питания цифровой части модуля 2.8 В делает его напрямую совместимым с 3.3В логикой (например внешний управляющий контроллер) [11]. Для нужд приложения доступны 10 универсальных программируемых линий ввода-вывода и одна входная. Линии ввода-вывода могут быть использованы для управления внешними устройствами, например, ЖК-дисплеем, подсветкой клавиатуры.
Два последовательных порта (UART-а) позволяют управлять модулем и отслеживать его состояние. При этом UART1 (основной последовательный порт) является универсальным, доступным для передачи команд, данных и чтения состояния и используется для связи модуля с хост-контроллером или ПК. UART1 содержит 8 сигнальных линий и логически совместим с протоколом v24. Для получения совместимости с интерфейсом RS232 достаточно простой микросхемы-преобразователя уровней. Поддерживается набор скоростей от 1200 до 115200 кбит/с с авто-определением битовой скорости. При работе с модулем, в зависимости от задач и желаемой функциональности используется от 2 до всех 8-ми линий интерфейса.
Функционально-структурный анализ системы автоматического управления (регулирования) технического объекта
Работа любого технологического объекта
характеризуется различными параметрами, которые изменяются в зависимости от
работы машины и воздействия внешних факто ...
Проектирование генератора гармонических колебаний
Генераторы гармонических колебаний представляют собой электронные
устройства, формирующие на своем выходе периодические гармонические колебания
при отсутств ...
Расчет потенциометрического датчика
Потенциометрическим датчиком (ПД) называется элемент
автоматики, осуществляющий преобразование механического превращения (углового
или линейного) ...