ZIGBEE开发板介绍.ppt
《ZIGBEE开发板介绍.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《ZIGBEE开发板介绍.ppt(18页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
,ZIGBEE开发板介绍,摩尔速度不断创新,1.ZigBee简单介绍2.ZigBee开发板整体外观介绍3.ZigBee硬件电路原理图简单介绍,ZIGBEE概念:
Zigbee是IEEE802.15.4协议的代名词。
根据这个协议规定的技术是一种短距离、低功耗的无线通信技术。
其特点是近距离、低复杂度、自组织、低功耗、低数据速率、低成本。
主要适合用于自动控制和远程控制领域,可以嵌入各种设备。
简而言之,ZigBee就是一种便宜的,低功耗的近距离无线组网通讯技术。
ZIGBEE简介,ZIGBEE起源:
工业自动化和家庭智能化对无线数据通信的需求越来越强烈,而蓝牙技术对于这一领域显然有一定的局限。
2002年,zigbeeAlliance成立。
Zigbee协议在2003年正式问世。
2004年,zigbeeV1.0诞生。
2006年,推出zigbee2006,比较完善。
2007年底,zigbeePRO推出。
ZIGBEE技术体系:
ZigBee协议栈结构是基于标准OSI七层模型的,包括高层应用规范、应用汇聚层、网络层、媒体接入层和物理层。
ZigBee堆栈是在IEEE802.15.4标准基础上建立的,从下往上依次是物理层,MAC层,网络层、应用层。
IEEE802.15.4规范是一种经济、高效、低数据速率(250kbps)、工作在2.4GHz和868(20kbps)/928(40kbps)MHz的无线技术,用于个人区域网和对等网络。
它是ZigBee应用层和网络层协议的基础。
ZigBee协议层作用:
ZigBee的频带和数据传输率,网络协调器:
包含所有的网络消息,是3种设备类型中嘴复杂的一种,存储容量最大、计算能力最强。
发送网络信标、建立一个网络、管理网络节点、存储网络节点信息、寻找一对节点间的路由消息、不断地接收信息。
全功能设备(FFD):
可以担任网络协调者,形成网络,让其他的FFD或是精简功能装置(RFD)连结,FFD具备控制器的功能,可提供信息双向传输。
精简功能设备(RFD):
RFD只能传送信息给FFD或从FFD接收信息。
ZigBee网络设备类型,通信可靠机制ZigBee采用了CSMA-CA的碰撞避免机制,同时为需要固定带宽的通信业务预留了专用时隙,避免了发送数据时的竞争和冲突;明晰的信道检测MAC层采用了完全确认的数据传输机制,每个发送的数据包都必须等待接受方的确认信息。
网络的自组织自语能力强ZigBee的自组织功能:
无需人工干预,网络节点能够感知其他节点的存在,并确定连结关系,组成结构化的网络;ZigBee自愈功能:
增加或者删除一个节点,节点位置发生变动,节点发生故障等等,网络都能够自我修复,并对网络拓扑结构进行相应的调整,无需人工干预,保证整个系统仍然能正常工作。
ZigBee通信可靠性保证,ZigBee网络的拓扑结构主要有三种,星型网和、网状网(mesh)和混合网。
ZigBee终端设备:
(FFDorRFD)ZigBee路由:
FFDZigBee协调器:
FFD,ZigBee技术优势,数据传输速率低:
10KB/秒-250KB/秒,专注于低传输应用功耗低:
在低功耗待机模式下,两节普通5号电池可使用6-24个月成本低:
ZigBee数据传输速率低,协议简单,所以大大降低了成本网络容量大:
网络可容纳65000个设备时延短:
典型搜索设备时延为30ms,休眠激活时延为15ms,活动设备信道接入时延为15ms。
网络的自组织、自愈能力强,通信可靠数据安全:
ZigBee提供了数据完整性检查和鉴权功能,采用AES-128加密算法(美国新加密算法,是目前最好的文本加密算法之一),各个应用可灵活确定其安全属性工作频段灵活:
使用频段为2.4GHz、868MHz(欧洲)和915MHz(美国),均为免执照(免费)的频段,ZigBee网状网(mesh):
一般是由若干个FFD连接在一起形成,它们之间是完全的对等通信,每个节点都可以与它的无线通信范围内的其它节点通信。
Mesh网中,一般将发起建立网络的FFD节点作为PAN协调点。
Mesh网是一种高可靠性网络,具有“自恢复”能力,它可为传输的数据包提供多条路径,一旦一条路径出现故障,则存在另一条或多条路径可供选择。
ZigBee应用场合,实验板整体介绍:
整体的外观如图所示。
ZigBee开发板整体外观,简单介绍:
兼容ZigBeeCC2530DK开发系统、支持IAR集成开发环境,具有在线下载、调试、仿真功能提供ZigBee2007/PRO协议栈等配置灵活。
基本配置主要针对学习使用,涵盖按键,液晶显示等配置。
2.4G射频模块:
使用CC2530片上集成系统(soc),内核是增强型8051mcu。
提供了一个IEEE802.15.4兼容无线收发器RF内核控制模拟无线模块。
soc主要包含三个模块:
CPU和内存相关模块、电源时钟和外设模块、无线电相关模块。
(cc2530数据手册路径”1document主要器件datasheet蜂舞ZIGBEE其它“)液晶显示模块:
128*64点阵液晶显示。
红外发送与接收:
IRM-3638USB供电,+5V供电,电池(背部)供电。
串口通信:
sp232电平转换手柄轻触按键四个电位器:
3362电位器(10-2M)FLASH:
M25PE20调试接口:
仿真器(SmartRF04EB)功能选择与扩展跳线。
连接插槽。
ZigBee电路原理图简单介绍,ZigBee开发板整体电路原理图设计:
(路径:
“xc-24003hardware”),电源模块电路:
三种供电方式:
USB,5V直流电源,电池使用稳压器,将输入的5V电源降到3.3V。
虚拟手柄:
五个方向。
上、下、左、右,中,串口通信:
RS232通信标准,手柄原理图,串口原理图,红外发送与接收:
D10作为指示灯,Flash存储设计,ZigBee发射模块电路图:
(路径:
“xc-24003hardware”),主要管脚定义:
路径:
“1document主要器件datasheet蜂舞ZIGBEE其它”RESET_N(20):
复位,活动到低电平RF_N(26):
RF负输入信号到LNA(低噪声放大器)RF_P(25):
RF正输入信号到LNAP2_4(32),P2_3(33):
连接32.768的外部晶振。
XOSC32M_Q1(22),XOSCM_Q2(23):
32M的外部晶振DCOUPl:
(1.8V数字电源去耦)不适用外部电源供应。
RBIAS:
模拟IO,参考电流的外部精密偏置电阻。
32M:
RC振荡器。
32.768:
晶体振荡器。