基于ZigBee Mesh网络的无线串口设计

2011-05-26 21:49:19来源: 互联网 关键字:ZigBee技术  Mesh网络  “自愈”能力  无线串口
    RS-232串行通信是异步通信中应用最广的标准总线,在没有Modem的情况下,一般传输距离限制在15 m内,使得远距离串口通信受到较大限制。无线技术是当今设备通信中取代有线技术的必然趋势。
    本文利用ZigBee无线技术组成Mesh网络实施串口通信,网络中任意两个模块的传输距离可达100 m,如果模块有功放,传输距离可上升至1.5 km。因为Mesh网络的多跳性,数据能够多跳传输,所以数据的传输距离取决于跳数的多少,如图1所示S4经过3跳把数据传送到S1,如果每一跳距离是1 km,则传输距离达3 km,这有效地解决了有线串口传送的距离限制问题。同时,ZigBee网络中最大的数传速率为250 kb·s-1,完全能满足一般用户的要求。

a.jpg



1 ZigBee无线串口设计原理
1.1 节点入网后的初始化
    根据ZigBee技术的要求,ZigBee网络中存在3种角色,协调器、路由和终端设备,协调器负责建立网络,路由器负责路由,终端设备只能收发数据。协调器和路由统称为全功能设备(FFD)。
    在此,所有的设备都统称为节点(node),只是所扮演的角色不一样,每个节点都人为地在程序里给它们取名,如:01、02、03表示节点1、节点2、节点3,00保留给协调器。
    协调器(00)加电后组建网络,各节点自动发现并加入网络,根据本文的设计,节点在加入网络后都会自动地向网络中的其他节点广播其16位网络地址和名字,网络中的其他节点接收到这广播数据后将该数据储存在数组NodeAddress[]中,然后以单播的方式向新加入节点反馈自己的网络地址和名字,新节点也将该数据保存在数组NodeAddress[]中,从而保证网络中的每个节点都知道其他节点的网络地址和名字。具体流程如图2所示。

b.jpg


1.2 串口数据的格式
    当节点串口有数据要发送的时候,必须要指明,数据的发送目的地,所以从串口输入的数据必须满足一定的格式,本设计规定该格式为:××……;××为要发送的目的节点名字,……为要发送的数据。譬如向节点01发送数据“ZigBee”,格式为:01 ZigBee。因为节点在加入网络的时候,已经建立了名字和网络地址的对应表,所以发送节点会自动将01解释为网络地址0x0023,从而将数据准确地发送到节点01上。

2 无线串口硬件设计
2.1 系统框图

c.jpg


    串口接收、发送系统可以是PC或者其他嵌入式系统,ZigBee控制系统负责组网和接收发送数据。这里主要研究ZigBee控制系统。
2.2 芯片选择
    选择TI公司的2.4 GHz片上系统解决方案CC2530。CC2530是用于IEEES02.15.4、ZigBee和RF4CE应用的一个片上系统解决方案。它能以较低的总材料成本建立强大的网络节点。CC2530结合了领先的RF收发器的优良性能,业界标准的增强型8051CPU,使操作更容易,具备不同的运行模式,尤其适应超低功耗要求的系统。

[1] [2] [3] [4]

关键字:ZigBee技术  Mesh网络  “自愈”能力  无线串口

编辑:什么鱼 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/wltx/2011/0526/article_5910.html
本网站转载的所有的文章、图片、音频视频文件等资料的版权归版权所有人所有,本站采用的非本站原创文章及图片等内容无法一一联系确认版权者。如果本网所选内容的文章作者及编辑认为其作品不宜公开自由传播,或不应无偿使用,请及时通过电子邮件或电话通知我们,以迅速采取适当措施,避免给双方造成不必要的经济损失。

上一篇:基于系统级封装技术的车用压力传感器
下一篇:光伏的无线网络连接

关注eeworld公众号 快捷获取更多信息
关注eeworld公众号
快捷获取更多信息
关注eeworld服务号 享受更多官方福利
关注eeworld服务号
享受更多官方福利
推荐阅读
全部
ZigBee技术
Mesh网络
“自愈”能力
无线串口

小广播

独家专题更多

TI车载信息娱乐系统的音视频解决方案
TI车载信息娱乐系统的音视频解决方案
汇总了TI汽车信息娱乐系统方案、优质音频解决方案、汽车娱乐系统和仪表盘参考设计相关的文档、视频等资源
迎接创新的黄金时代 无创想,不奇迹
迎接创新的黄金时代 无创想,不奇迹
​TE工程师帮助将不可能变成可能,通过技术突破,使世界更加清洁、安全和美好。
TTI携TE传感器样片与你相见,一起传感未来
TTI携TE传感器样片与你相见,一起传感未来
TTI携TE传感器样片与你相见,一起传感未来
电子工程世界版权所有 京ICP证060456号 京ICP备10001474号 电信业务审批[2006]字第258号函 京公海网安备110108001534 Copyright © 2005-2017 EEWORLD.com.cn, Inc. All rights reserved