一、無線時代為8位單片機帶來新的機遇
我們今天的時代,已經(jīng)進入了一個無線無處不在的時代,出門,我們使用手機打電話,發(fā)短信,在家,我們使用無繩電話;開車,我們使用GPS導航找路;上班,我們使用無線網(wǎng)卡上網(wǎng),辦公......
但是,現(xiàn)在我們很難將這些“高檔”的無線應用和低價格,低功率消耗,小體積的8位單片機聯(lián)系起來,雖然8位單片機已經(jīng)在各行各業(yè)廣泛的使用大顯聲威,是目前工業(yè)用嵌入式單片機的主流,在工業(yè)控制,家電工業(yè),住宅自動化等許多方面有廣泛應用。
目前我們接觸到的這些無線應用例如手機,BB機,802.11標準的網(wǎng)卡/路由器等都具有一個共同的特點是：
1)功率消耗較大,需要較大電池支持;2)價格較高,動輒幾十到幾百美元;3)需要一定體積,不能做到像一個紐扣那么小。
然而,正是這些特點,限制了無線產(chǎn)品向更廣闊的應用空間發(fā)展,而能夠突破這個無線應用得瓶頸的關鍵,確正是這個小小的其貌不揚8位單片機;大家知道,所謂8位單片機,就是在單一芯片上,包括了8位微處理器,外圍接口,靜態(tài)存儲器,閃存,數(shù)字-模擬轉(zhuǎn)換等為一體高度集成的電路,例如大家熟悉的8051/8052系列單片機。
只要將這些8位單片機和無線收發(fā)芯片組合在一起,(組合的最佳方案是將單片機系統(tǒng)和無線收發(fā)系統(tǒng)集成在在同一個芯片之中)然后,編制各種應用程序,協(xié)議軟件,加上適當?shù)膫鞲衅?執(zhí)行部件,天線,就可以成為一個獨立的單片機無線應用系統(tǒng)或稱為無線節(jié)點。
這些采用8位單片機的無線系統(tǒng),具有以下等特點：
體積小---- 集成電路工業(yè)的快速發(fā)展,已經(jīng)可以將越來越多的外圍電路集成到單一芯片上,由于8位微處理器所占芯片積較小,所以可以使芯片面積越來越小,相應無線節(jié)點面積也會更小;
低功耗-----8位微處理器較小的芯片面積,本身具有較小的功率消耗,加上8位單片機的無線系統(tǒng)先進的自動電源管理,使這些無線節(jié)點使用微型電池,可以具有1-5 年的連續(xù)工作能力;
低價格------有專家估計,8位單片機的無線節(jié)點,在大量生產(chǎn)的前提下,成本可以在每個5美元以下;
高可靠性-----8位單片機的無線節(jié)點采用許多先進無線網(wǎng)絡算法和通訊協(xié)議,大大提高了通訊可靠性,特別適合于在許多新興起高可靠無線應用中使用;
正時這些優(yōu)點,加上人們對生活質(zhì)量的不斷提高等要求,大量的新的應用對無線產(chǎn)品的市場需求,推動8位單片機快速進入無線時代。
二、8位單片機系統(tǒng)將在無線時代獲得廣泛應用
這樣的8位單片機為核心無線系統(tǒng)已經(jīng)和正在產(chǎn)生無數(shù)的新應用,試舉以下幾個實際應用舉例如下：
2.1家庭安全系統(tǒng)
有一個舒適/美好/安全的住宅環(huán)境,是每個人的愿望。一套家庭安全系統(tǒng),可由若干個8位單片機無線節(jié)點系統(tǒng)組成一個無線網(wǎng)絡,所有節(jié)點均采用電池供電,安裝在屋頂?shù)淖詣訜熿F傳感器節(jié)點,安裝在廚房的煤氣泄漏監(jiān)視傳感器節(jié)點,安裝載門窗上的防盜監(jiān)視傳感器節(jié)點……每個節(jié)點都是一各無線單片機系統(tǒng),并通過無線網(wǎng)絡保持雙向聯(lián)系。所有節(jié)點無線匯集到家庭中心無線服務器,中心服務器連接電話線和Interent。
如果無線節(jié)點發(fā)現(xiàn)火災/氣體泄漏/盜賊入侵等情況會立即報警,如果主人不在家,系統(tǒng)會直接通過電話和INTERNET自動報警,更為神奇的是,如果盜賊切斷電源,切斷電話/網(wǎng)絡電纜,該系統(tǒng)的各個節(jié)點會聰明的自動將報警信號用無線傳輸?shù)洁徖锏募抑?如果鄰居家中安裝類似的無線節(jié)點),通過鄰居家中等電話和網(wǎng)絡發(fā)出警告……
這樣的8位單片機無線節(jié)點系統(tǒng)優(yōu)點是：
完全無線化,每各節(jié)點間無需有如任何連線,安裝非常方便;節(jié)點微型化,每各節(jié)點非常小,小到只有紐扣大小,盜賊不容易發(fā)現(xiàn)。
微功率消耗,節(jié)點所有微型電池可以工作1年以上無需更換電池,單片機對電池使用進行有效的節(jié)電管理;通訊雙向/實時化,節(jié)點和服務器間/節(jié)點間保持多路由雙向通訊,大大提高通訊可靠性,并能確保報警信號送達。
由于無線節(jié)點很容易實現(xiàn)單芯片化,包括傳感器,單片機等,使成本會快速降低,兩三年內(nèi),每個節(jié)點成本會低于在4-5 美元。
2.2街頭停車收費系統(tǒng)
目前大城市汽車越來越多,市區(qū)內(nèi)停車場不夠,所以,在馬路邊停車成了救急的選擇;于是,馬路邊林立的收費表成為都市一道風景線,如果你漫步在美國紐約等繁華中心區(qū),你會看到成千上萬的各種汽車,停泊在馬路兩邊,幾輛車中間,有一個自動停車收費系統(tǒng),你需要投入硬幣或刷卡,收費系統(tǒng)會打印出一張發(fā)票,你將發(fā)票放到車窗前,作為你存車依據(jù);這樣的自動收費系統(tǒng)有一個弊病是查驗困難,如果你不交費或少交費很難查處,因為查驗人員很難對成千上萬車輛上的發(fā)票進行檢查。
但如果采用8位單片機的無線節(jié)點改造這些街頭停車收費系統(tǒng),只需要很低等成本,每各街頭停車收費表,變成了一個無線智能節(jié)點,這些節(jié)點記錄停車收費的情況,并通過每個停車表的無線網(wǎng)絡路由,建立起和其他附近收費表的無線雙向網(wǎng)絡通訊。
這種新的8 位單片機街頭無線收費表,和其他傳感器配合,可以提供更聰明親切的服務,如果駕駛?cè)讼Ｍ业礁浇耐＼囄?只有看一下任何一個停車表的屏幕,或按幾下鍵,停車表通過無線網(wǎng)絡搜索,便會很快告訴駕駛?cè)?那里有最近空置的停車位置;對于管理當局,查驗停車收費的工作變成非常簡單和高效率,只需要駕駛查驗警車,以一定速度通過路邊的車輛,單片機無線節(jié)點會自動通過無線,將當前收費情況告訴查驗警車,同時,還會通過加密通訊,告知硬幣儲存量,以便及時取出;如果警車發(fā)現(xiàn)某停泊的汽車沒有交費或少交費,馬上就可以開出罰單。
同時,由于這些林立街頭的收費表,在大都市中心建立了一個分布廣泛的無線網(wǎng)絡,這些聰明的收費表,還可以增加一個醒目的紅色按鈕,如果有人突然發(fā)病或遇到打劫等緊急情況,可以按這個紅色按鈕,收費表會通過無線網(wǎng)絡,自動報警中心和救急中心發(fā)出信號。 |
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