基于ZigBee技术的无线网络终端的设计

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本文介绍了ZigBee技术的相关概念,分析了ZigBee技术的协议栈架构。在此基础上,设计并制作了基于ZigBee技术的无线网络终端(以下简称终端),包括硬件电路设计和软件设计两部分。终端的硬件电路部分以Chipcon公司的CC2430芯片为核心芯片,再配合人机交互接口电路、JTAG接口电路以及电源稳压电路组成整体硬件电路,并在外部扩展了DS-18B20数字温度传感器。此外还设计了RS232串口通信电路,通过串口与PC机连接,以便在程序调试过程中观察实验结果。终端具有8个独立可配置的模/数转换通道,转换位数可选择8-14位,还具有11个可用于外部功能扩展的数字量输入/输出接口。软件设计部分主要是基于ZigBee技术的Z-Stackl.4.2-1.0.1版本协议栈,建立自己的工程应用程序,实现终端的入网、数据采集、与网络路由器和协调器之间的无线数据通信等功能。对终端的测试结果表明,终端能够实现自动加入一个存在的网络,并对当前的环境温度进行实时采集,然后将数据发送给路由器,最后由路由器转发至协调器,完成终端的网络数据采集与发送。本文设计的终端具有较好的通用性。终端目前采用了应用广泛、价格较低廉的数字温度传感器DS-18B20来完成环境温度的采集与发送。在未来的应用中可在终端硬件基础上扩展其他传感器,以实现对其它物理量的采集,还可以增加控制功能,应用到如智能家居、医疗监控、矿山监控和环境监测等方面,对ZigBee技术的应用有一定的参考价值。
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