基于GSM和ZigBee的实验室安防系统的设计

ZigBee模块采用Chipeon公司推出的首款符合2．4GHzIEEE 802．15．4标准的单片射频收发芯片CC2420，能够进行鲁棒的无线通信，能够确保在短距离通信中的有效性和可靠性。它内置一个数字直接序列扩频调制解调模块，提供扩频增益9dB。CC2420具有超低的电流消耗(RX-18．8mA；TX-17．4mA)，高接收灵敏度(-95dBm)，抗邻频道干扰能力强(39dB)，并且CC2420为包处理、数据缓冲、突发通信、数据加密、数据验证、空闲信道评估、链路质量指示和包定时信息等提供了强有力的硬件支持。这些硬件支持减轻了主控制器的负担，使得它能够使用低成本的微控制器。利用此芯片开发的无线通信设备支持数据传输率高达250kbps，可以实现多点对多点的快速组网。LPC2138通过SPI总线接口和控制信号线与CC2420射频收发器进行通讯并控制射频芯片的运行状态。SPI总线支持全双工数据传输，可以同时发送和接收数据，其中微处理器充当SPI主设备而CC2420收发器充当从设备。
2．2 监控中心子系统硬件设计
监控中心子系统也采用LPC2138作为主控制器，采用ZigBee模块与实验室子系统通信。
键盘与LCD查看警情信息和选择工作模式，为了方便实现功能，键盘电路采用4×4矩阵键盘，其电路原理图如图4所示。键盘包括16个按键，即0～9十个数字键和六个功能键。系统采用扫描法，实现各按键的确认。通过软件消除抖动保证读键正确。

LPC2138内部有一个512kB的Flash存储器，可定义一部分空间作为警情存储器，将各实验室子系统的报警信息存储起来备案，存满时自动从低地址开始覆盖。
GSM通信模块采用西门子公司的TC35。TC35是Siemens公司推出的新一代无线通信GSM模块，可以快速安全可靠地实现系统方案中的数据、语音传输、短消息服务和传真。TC35通过异步串行口与LPC2138相连接。