基于CC2430的ZigBee无线数传模块的设计和实现

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        引言

  现在,无线通信技术已经成为人们日益关注的问题之一。ZigBee采用IEEE802.15.4标准,利用全球共用的2.4 GHz公共频率进行无线测量和系统监控,而且具有明显的低成本、低功耗、网络节点多、传输距离远等优势。

  目前,ZigBee技术已被视为替代有线监视和控制网络领域最有前景的技术之一。为此,本文论述了一种基于CC2430芯片的无线数据传输模块的设计方法。

  1 ZigBee简介

  ZigBee是一种基于IEEE802.15.0标准的短距离、低速率无线网络技术,该无线连接技术主要解决低成本、低功耗、低复杂度、低传输速率、近距离的设备联网应用,主要用于无线传感器网络和测量控制方面。国际上,IEEE802.15.4工作组及ZigBee联盟共同致力于该无线连接技术的推广工作,其中,IEEE802.15.4工作组主要负责制定ZigBee物理层及MAC层协议.其余协议主要参照和采用现有标准,以便于今后不同厂商设备的互联互通;ZigBee联盟则负责高层应用及市场推广工作。于2002年成立的ZigBee联盟如今已经吸引了上百家芯片公司、无线设备公司加入。此外,Freescale、TI等国际巨头也都已推出了比较成熟的ZigBee开发平台。

  ZigBee标准是基于802.15.4协议栈而建立的,它具备了强大的设备联网功能,并支持三种主要的自组织无线网络类型,即星型结构、网状结构(Mesh)和簇状结构(Cluster tree),其中网状结构具有很强的网络健壮性和系统可靠性。

  ZigBee协议比蓝牙、GSM、Wi-Fi更加简单实用,表1列出了ZigBee同其它无线网络的比较。

  2总体设计

  为了进行模块化的设计,本文采用了基于通用异步收发模式(UART)接口的设计,以便方便的通过此接口将STIM(智能传感器接口模块)和该无线模块连接在一起,从而发送用户的数据。

  为了能够方便在线调试,并测试串口的数据,本系统设计分为两个部分:一是CC2430部分,该部分采用四层板小型化设计,上面只有CC2430芯片和部分外围器件;另一部分是测试底板,该板采用两层板设计,包含USB与UART接口、指示灯、复位和调试接口等。这样的设计既可以从USB接口截取电源,还可以使计算机调试UART更加方便,同时还可以简化射频板的设计,使射频板部分可以更加通用。 图1所示是测试底板的电路原理图,系统中CC2430的应用电路原理图如图2所示。

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