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门禁控制功能、门禁定位功能和数据转发功能

作为CC2530发送功率放大模块,其支持电路如图4-9所示。

AVDD_BIAS是电源输入引脚;芯片的工作电压与CC2530一致。

VDD_PA1、VDD_PA2以及AVDD_LNA分别为PA以及LNA的电感负载。

BIAS外接4.3k的偏置电阻,提供PA引脚与地之间偏置电流。

ANT为RF信号发送引脚。

1.5nf的电感和1pf的电容以及1nf的电容组成T型滤波电路,过滤高频信号,防止共轭干扰。

图4-9CC2591最小电路3)天线模块设计[49]2.4GHZ的天线有三种:片式天线、外接天线和PCB天线。

片式天线采用集成电路实现,性能一般,灵活性差。

外接天线信号最好,但体积过大,不适合一些大小要求严格的应用场合。

PCB天线灵活性最好,但对PCB设计要求较高。

本系统采用外接天线和PCB天线混用的方式,在信号要求高的场合使用外接天线,反之使用PCB天线。

外接天线技术比较成熟,在这里就不在赘述。

下面详细分析本系统的PCB天线设计。

PCB天线的形状有多种如图4-10中a、b和c(只选择了一部分)所示:(a)(b)(c)图4-10PCB天线形状图45结合德州仪器公司的测试结果和自己试验与应用的实际情况,本系统选择第三种天线方式,具体电路如图4-11所示:图4-11ZigBee天线模块虽然德州仪器官方给出了天线的标准尺寸,但在实际应用中,PCB的层数、布局、覆铜的厚度以及板材参数均影响信号的质量。

因此ZigBee天线模块具体大小视不同情况而定。

4.3人员门禁系统软件设计4.3.1门禁系统软件架构本系统的软件架构分为四层:应用层、协议层、系统层和驱动层如图4-12所示。

应用层主要解决三个功能:门禁控制功能、门禁定位功能和数据转发功能。

本章主要研究门禁的控制功能和转发功能,定位功能将在下一章车辆门禁系统实现中重点分析。

46图4-12软件架构图系统协议层由ZigBee协议、lwip协议以及CAN总线协议组成,这三个协议不同时出现在某一个设备上,有时是单独的一个,有时是两个一起完成协议的互相转化,详见表4-1:鉴于门禁系统的功能需求及所选的ARM芯片,本系统没有移植实时操作系统而是采用自己编写的实现一部分操作系统功能的前后台系统。

最底层的驱动层同样包含三大块:通信模块驱动、存储模块驱动以及其它外围设备的驱动。

下面将从这四层架构着手详细分析软件设计。

47表4-1设备与协议栈对照表设备名协议站名网络控制器Lwip、can就地控制器ZigBee转发节点Can、ZigBee定位节点ZigBee4.3.2门禁系统应用层设计门禁系统的应用层建立在自己设计的前后台系统之上。

前后台系统主要实现事件通知机制、事件缓存机制、中断管理、时钟和存储管理。

主要函数如下:1)uint8OsalMsgSend(uint8task,uint8*msg):事件通知函数。

2)OsalMsgQueue(uint8*msgQueue,uint8*msg):事件队列函数。

3)void*OsalMemAlloc(uint16size):存储空间申请函数。

4)voidOsalMemFree(void*ptr):存储空间释放函数。

5)uint8OsalNvRead(uint16id,uint16offset,uint16len,void*buf):读存储空间函数。

6)OsalNvWrite(uint16id,uint16offset,uint16len,void*buf):存储空间写函数。

7)uint8OsalStartTimer(uint8task_id,uint16event_id,uint16timeout_value):定时时钟函数。

1)voidosalTimerUpdate(uint16updateTime):系统时间更新函数。