摘要：文章詳細介紹了無線數據傳輸芯片CC1100在智能無線遠傳水表中的使用，從硬件設計到軟件流程，詳細說明該芯片在實際應用中的設計過程，特別介紹了CC1100的PCB電路板設計要注意的問題。
關鍵詞：靈敏度；射頻功率；無線電數據傳輸；紋波；智能無線遠傳水表
關鍵詞：靈敏度；射頻功率；無線電數據傳輸；紋波；智能無線遠傳水表
一、無線數據傳輸芯片CC1100介紹
無線數據傳輸芯片CC1100是ChipCon公司生產的一種具有高集成度、多通道RF的收發芯片。該芯片具有工作穩定、靈敏度高，傳輸距離遠的特點，尤其適用于短程數據傳輸。
二、CC1100在智能無線遠傳水表設計中的應用
智能無線遠傳水表是一種利用無線電數據傳輸的方式將水表的流量傳輸到抄表器內，從而實現抄表不入戶的一種水表。它是利用傳感器技術、單片機控制技術及無線電傳輸技術于一體的一種測控傳輸設備。在該水表的設計中，主要考慮到無線電的電磁兼容問題、數據傳輸準確性問題、系統長期工作可靠性問題。由于水表是安裝在各個住戶家內，工作在屏蔽和干擾都比較大的環境下，所以在設計中側重考慮無線電數據傳輸的距離和數據傳輸的準確性。設計中采用的CC1100芯片，主要是因為該芯片設計簡潔，外圍元件少，適用于低成本無線數據傳輸產品應用。特別是該芯片可以設置為窄帶工作方式，這樣解決了在復雜傳輸環境中的數據傳輸的距離問題，同時在軟件設計中加入數據糾錯編碼使數據傳輸準確可靠。
（一）CC1100硬件原理圖
（二）CC1100的PCB設計注意事項
1．CC1100的前段網絡的元件（C125、C123、L123、C122、L122、C121、L121、C124、L131、C131）應該注意元件布件形式，達到高頻參數最佳。其中主要參數：天線端輸出功率10dbM,靈敏度-105dbM。
2．為了消除獨立點的電荷積累，在PCB 圖中禁止出現獨立的單塊地面積。要求布地面積應該足夠大，除必須走線外其他均應布為地線。
3．為了消除尖端電荷積累，布線要避免直角。另外必須注意將控制線和高頻線分開走線，避免交叉走線。
4．在前段的高頻網絡部分，走線要特別注意，特別是在沒有專用儀器對產品參數進行精確測試的條件下，高頻線的走線應該注意其線的寬度，在433MHZ頻段下，高頻走線寬度為元件焊盤寬度（0805封裝的電感、電容），這種寬度的走線可以基本符合該頻段的高頻性能。
三、CC1100在智能無線遠傳水表設計中的軟件設計
CC1100在智能無線遠傳水表設計中的軟件設計主要是對CC1100控制寄存器的設置，在程序的設計中要定期刷新CC1100控制寄存器的設置，因為在使用中寄存器的內容有時會在強烈外界干擾環境中改變，從而使芯片不能正常工作，這種現象幾乎在所有的無線電數據傳輸芯片中都普遍存在，所以在程序設計中要特別注意。同時要掌握在傳感器采樣和單片機控制過程中與無線電傳輸的配合使用，特別是在無線電數據接收過程中要關閉其它附屬設備的工作狀態，保持傳輸的可靠和數據的穩定。
（一）CC1100工作參數設置程序流程說明
開機后，系統先進行單片機管腳的設置，然后對CC1100的工作參數進行設置，設置完成后立即讀出設置的參數進行確認，只有各個參數全部正確系統才能穩定工作。如果在設置中出現設置錯誤的情況，必須進行重新設置，知道正確為止。
（二）主程序流程說明
智能無線遠傳水表上電后，系統軟件逐個檢測各個功能模塊的工作狀態，主要包括傳感器模塊檢測、定時器模塊檢測、閥門執行機構檢測、特別是對CC1100的工作參數設置以及設置完成的結果檢測，這些模塊檢測正常后系統檢測燈熄滅，系統進入低功耗工作狀態。
進入低功耗工作的系統只有靠中斷才能開啟。開啟系統由低功耗進入工作狀態的方式有兩種：一種是當有傳感器信號進入時，傳感器信號開啟中斷系統；另一種是定時器時間到后開啟中斷系統。開啟后的系統執行完中斷的操作后回到低功耗模式。
（三）中斷處理程序流程說明
當定時時間到后，系統由低功耗狀態進入工作狀態，系統開啟CC1100無線電接收機，捕捉手抄器的呼叫信號，在規定時間內沒有捕捉到信號系統會自動回到低功耗狀態；如果捕捉到信號系統將對信號進行解碼和校驗，數據全部準確后進入相應的處理程序，處理完成后水表通過無線電傳輸系統將表的數據發送給手操器，發射完成后系統回到低功耗待機狀態。
參考文獻
[1]hipcon Products from Texas Instruments for cc1100.pdf．2005．
[2]梁潔婷．單片機原理與應用[M]．高等教育出版社，w2002．
無線數據傳輸芯片CC1100是ChipCon公司生產的一種具有高集成度、多通道RF的收發芯片。該芯片具有工作穩定、靈敏度高，傳輸距離遠的特點，尤其適用于短程數據傳輸。
二、CC1100在智能無線遠傳水表設計中的應用
智能無線遠傳水表是一種利用無線電數據傳輸的方式將水表的流量傳輸到抄表器內，從而實現抄表不入戶的一種水表。它是利用傳感器技術、單片機控制技術及無線電傳輸技術于一體的一種測控傳輸設備。在該水表的設計中，主要考慮到無線電的電磁兼容問題、數據傳輸準確性問題、系統長期工作可靠性問題。由于水表是安裝在各個住戶家內，工作在屏蔽和干擾都比較大的環境下，所以在設計中側重考慮無線電數據傳輸的距離和數據傳輸的準確性。設計中采用的CC1100芯片，主要是因為該芯片設計簡潔，外圍元件少，適用于低成本無線數據傳輸產品應用。特別是該芯片可以設置為窄帶工作方式，這樣解決了在復雜傳輸環境中的數據傳輸的距離問題，同時在軟件設計中加入數據糾錯編碼使數據傳輸準確可靠。
（一）CC1100硬件原理圖
（二）CC1100的PCB設計注意事項
1．CC1100的前段網絡的元件（C125、C123、L123、C122、L122、C121、L121、C124、L131、C131）應該注意元件布件形式，達到高頻參數最佳。其中主要參數：天線端輸出功率10dbM,靈敏度-105dbM。
2．為了消除獨立點的電荷積累，在PCB 圖中禁止出現獨立的單塊地面積。要求布地面積應該足夠大，除必須走線外其他均應布為地線。
3．為了消除尖端電荷積累，布線要避免直角。另外必須注意將控制線和高頻線分開走線，避免交叉走線。
4．在前段的高頻網絡部分，走線要特別注意，特別是在沒有專用儀器對產品參數進行精確測試的條件下，高頻線的走線應該注意其線的寬度，在433MHZ頻段下，高頻走線寬度為元件焊盤寬度（0805封裝的電感、電容），這種寬度的走線可以基本符合該頻段的高頻性能。
三、CC1100在智能無線遠傳水表設計中的軟件設計
CC1100在智能無線遠傳水表設計中的軟件設計主要是對CC1100控制寄存器的設置，在程序的設計中要定期刷新CC1100控制寄存器的設置，因為在使用中寄存器的內容有時會在強烈外界干擾環境中改變，從而使芯片不能正常工作，這種現象幾乎在所有的無線電數據傳輸芯片中都普遍存在，所以在程序設計中要特別注意。同時要掌握在傳感器采樣和單片機控制過程中與無線電傳輸的配合使用，特別是在無線電數據接收過程中要關閉其它附屬設備的工作狀態，保持傳輸的可靠和數據的穩定。
（一）CC1100工作參數設置程序流程說明
開機后，系統先進行單片機管腳的設置，然后對CC1100的工作參數進行設置，設置完成后立即讀出設置的參數進行確認，只有各個參數全部正確系統才能穩定工作。如果在設置中出現設置錯誤的情況，必須進行重新設置，知道正確為止。
（二）主程序流程說明
智能無線遠傳水表上電后，系統軟件逐個檢測各個功能模塊的工作狀態，主要包括傳感器模塊檢測、定時器模塊檢測、閥門執行機構檢測、特別是對CC1100的工作參數設置以及設置完成的結果檢測，這些模塊檢測正常后系統檢測燈熄滅，系統進入低功耗工作狀態。
進入低功耗工作的系統只有靠中斷才能開啟。開啟系統由低功耗進入工作狀態的方式有兩種：一種是當有傳感器信號進入時，傳感器信號開啟中斷系統；另一種是定時器時間到后開啟中斷系統。開啟后的系統執行完中斷的操作后回到低功耗模式。
（三）中斷處理程序流程說明
當定時時間到后，系統由低功耗狀態進入工作狀態，系統開啟CC1100無線電接收機，捕捉手抄器的呼叫信號，在規定時間內沒有捕捉到信號系統會自動回到低功耗狀態；如果捕捉到信號系統將對信號進行解碼和校驗，數據全部準確后進入相應的處理程序，處理完成后水表通過無線電傳輸系統將表的數據發送給手操器，發射完成后系統回到低功耗待機狀態。
參考文獻
[1]hipcon Products from Texas Instruments for cc1100.pdf．2005．
[2]梁潔婷．單片機原理與應用[M]．高等教育出版社，w2002．
