zigbee技术XBEE模块使用说明书.docx
《zigbee技术XBEE模块使用说明书.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《zigbee技术XBEE模块使用说明书.docx（96页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
zigbee技术XBEE模块使用说明书
XBee和XBee-PROOEMRF模块的设计，以ZigBee协议内运作，支持低成本的独特需求，低功耗无线传感器网络工程。
模块只需要最小的功率，就能提供远程设备之间的数据传输的可靠性。
这两个模块内运作的ISM2.4GHz频段，且引脚对引脚相互兼容。
1.1主要特点
XBee
XBee-PRO
高性能、低成本
室内/城市：
距离100'（30米）
outdoorline-of-sight:
upto300'（100m）户外线的视线：
300'（100米）
transmitPower:
1mW（0dBm）发射功率：
1毫瓦（0dBm时）
receiverSensitivity:
-92dBm接收灵敏度：
-92dBm的
室内/城市：
300'（100米）
outdoorline-of-sight:
upto1mile（1500m）户外线的视线：
高达1英里（1500米）
transmitPower:
100mW（20dBm）EIRP发射功率：
100毫瓦（20dBm的）的EIRP
receiverSensitivity:
-100dBm接收灵敏度：
-100dBm的
RFDataRate:
250,000bps射频数据传输速率：
250,000个基点
低功率
TX电流：
45毫安（@3.3伏）
RXCurrent:
50mA（@3.3V）RX电流：
50毫安（@3.3伏）
Power-downCurrent:
<10μA掉电电流：
<10微安
TX电流TXCurrent:
215mA（@3.3V）TX电流：
215毫安（@3.3伏）
RXCurrent:
55mA（@3.3V）RX电流：
55毫安（@3.3伏）
Power-downCurrent:
<10μA掉电电流：
<10微安
先进的网络和安全
重试和确认。
DSSS（直接序列扩频）
每一个序列频道，可使用超过65000个唯一的网络地址
点至点，点对点，点对多点和点对点的对等拓扑支撑
自行安排，自我修复和故障容错网络Easy-to-Use
易于使用
没有配置必要的外箱射频通信
AT和API命令模式配置模块参数
小尺寸
广泛的命令集
免费的X-CTU软件（测试和配置软件）
免费及无限技术支持
1.1.1.全球认证
FCC认证（美国）参见附录A[p34要求]。
SystemsthatcontainXBee/XBee-PRORFModulesinheritMaxStreamCertifications.系统包含的XBee/XBee-PRO射频模块继承MaxStream的认证。
ISM（Industrial,Scientific&Medical）2.4GHzfrequencybandManufacturedunderISO9001:
2000registeredstandardsXBee/XBee-PRORFModulesareoptimizedforuseinUS,Canada,Australia,IsraelandEurope（contactMaxStreamforcompletelistofagencyapprovals）.ISM（工业，科学和医疗）2.4吉赫频带的ISO9001:
2000认证机构认证下制造的注册标准的XBee/XBee-PRO射频模块列表被优化用于在美国，加拿大，澳大利亚，以色列和欧洲。
1.2.描述
表1-01，XBee/XBee‐PROOEMRF模块（简述）
描述
xbee
XBee-PRO
性能
室内和城市的范围
距离30M
距离100米
室外的可视范围
距离100m
距离1500米
发射功率输出（软件可选）（softwareselectable）
1mW（0dBm）
60mW（18dBm）conducted,100mW（20dBm）EIRP*
射频数据速率
250,000bps
250,000bps
串行接口数据速率（软件可选）
1200-115200bps（标准的传输速率，也支持非标准）
1200-115200bps（标准的传输速率，也支持非标准）
接收器灵敏度
-92dBm（1％的错误包）
-100dBm（1％的错误包）
电源要求
电源电压
2.8–3.4V
2.8–3.4V
工作电流（发送）
45mA（@3.3V）
IfPL=0（10dBm）:
137mA（@3.3V）,139mA（@3.0V）
PL=1（12dBm）:
155mA（@3.3V）,153mA（@3.0V）
PL=2（14dBm）:
170mA（@3.3V）,171mA（@3.0V）
PL=3（16dBm）:
188mA（@3.3V）,195mA（@3.0V）
PL=4（18dBm）:
215mA（@3.3V）,227mA（@3.0V）
工作电流（接收）
50mA（@3.3V）
55mA（@3.3V）
掉电电流
不支持
不支持
概要
操作频段
ISM2.4GHz
ISM2.4GHz
尺寸
0.960”x1.087”（2.438cmx2.761cm）
0.960”x1.297”（2.438cmx3.294cm）
工作温度
-40to85oC（industrial）
-40to85oC（industrial）
天线选择
集成带，芯片或U.FL连接器
集成带，芯片或U.FL连接器
网络与安全
支持的网络拓扑
点至点，点对多点，对等网络与网孔
通道数量（软件可选）
16个直接序列通道
16个直接序列通道
寻址选项
PAN编号，通道和地址
PAN编号，通道和地址
机构认证
美国（FCC15.247部分）
OUR-XBEE
OUR-XBEEPRO
加拿大工业部（IC）
4214AXBEE
4214AXBEEPRO
欧盟ce
ETSI
ETSI（Max.10dBmtransmitpoweroutput）*
当在欧洲运用时：
XBee-PRORF模块必须被配置为运行在一个最大发射功率为10dBm的输出水平。
电源输出级别设置使用PL命令。
PL参数必须等于“0”（10dBm）。
此外，欧洲法规规定，EIRP最高功率为12.86dBm的（19毫瓦），对于XBee–PRO的12.11dBm和XBee时高增益天线
天线选项：
指定的范围内使用时是典型的集成块（1.5dBi的）和偶极子（2.1dBi的）天线。
TheChipantennaoptionprovidesadvantagesinitsformfactor;however,ittypicallyyieldsshorterrangethantheWhipandDipoleantennaoptionswhentransmittingoutdoors.该芯片天线选项提供要素优势，它的形式，但它通常会产生更短的选择范围比带和偶极子天线发射时，在户外。
Formoreinformation,refertothe“XBeeAntenna”applicationnotelocatedonMaxStream'swebsite
1.3.机械尺寸
图1-01XBee/XBee-PROOEMRF模块MechanicaldrawingsoftheXBee/XBee‐PROOEMRFModules（antennaoptionsnotshown）的机械尺寸（天线选项未显示）
TheXBeeandXBee‐PRORFModulesarepin‐for‐pincompatible.
XBee和XBee-专业射频模块的引脚-为-引脚兼容。
1.4安装注意事项
XBee/XBee-Pro的射频模块的目的是要安装到一个插座（插座）因此安装时不需要任何焊接，开发套件包含的XBee
RS-232andUSBinterfaceboardswhichusetwo20-pinreceptaclestoreceivemodules.RS-232和USB接口板的使用两个20针插座接收模块。
图1-02XBeeModuleMountingtoanRS‐232InterfaceBoard.XBee模块安装到一个RS-232接口板。
通孔单排插座SamtecP/N:
MMS-110-01-L-SV（或者相同的）
表面贴装双排插座P/N:
CPRMSL20-D-0-1（或者相同的）
表面贴装单排插座SamtecP/N:
SMM-110-02-SM-S
MaxStream的还建议对印刷电路板印上模块的轮廓，以指示方向便于安装。
1.5.引脚信号
图1-03XBee/XBee-PRO射频模块的引脚数（顶部显示–防护在底部）
表1-02XBee和XBee-‐PRO的引脚分配
Pin#
Name
Direction
Description
1
VCC
-
电源
2
DOUT
Output
UART的数据输出
3
DIN/CONFIG
Input
UART的数据输入
4
DO8*
Output
DigitalOutput8数据输出
5
RESET
Input
模块复位（复位脉冲必须至少为200纳秒）
6
PWM0/RSSI
Output
PWM输出0/RX信号强度指示器
7
[reserved]
-
请勿连接
8
[reserved]
-
请勿连接
9
DTR/SLEEP_RQ*/DI8
Input
睡眠引脚控制线或数字输入8
10
GND
-
接地
11
AD4*/DIO4*
Either
模拟输入4或数字I/O4
12
CTS/DIO7
Either
明确对发送流量控制或数字I/O7
13
ON/SLEEP
Output
模块状态指示灯
14
VREF*
Input
电压参考的A/D输入
15
Associate/AD5*/DIO5*
Either
相关的指标，模拟输入5或数字I/O五
16
RTS*/AD6*/DIO6*
Either
要求对发送的流量控制，模拟输入6或数字I/O6
17
AD3*/DIO3*
Either
模拟输入3或数字I/O3
18
AD2*/DIO2*
Either
模拟输入2或数字I/O2
19
AD1*/DIO1*
Either
模拟输入1或数字I/O1
20
AD0*/DIO0*
Either
模拟输入0或数字I/O0
设计注意:
•最小连接：
VCC，GND的，DOUT和DIN
•最小连接更新固件VCC,GND,DIN,DOUT,RTS&DTR
•信号方向是相对于指定的模块
•模块包括一个50K的Ω上拉电阻连接到RESET
•在输入几个拉电路可配置使用PE命令
•未使用引脚应由断开
1.6.电气特性
表1-03Xbee和XBee‐PRO的直流特性的（VCC=2.8-3.4伏）
代号
参数
条件
最小
典型
最大
单位
VIL
输入低电压
所有数字输入
-
-
0.35*VCC
V
VIH
输入高电压
所有数字输入
0.7*VCC
-
-
V
VOL
输出低电压
IOL=2mA,VCC>=2.7V
-
-
0.5
V
VOH
输出高电压
IOH=-2mA,VCC>=2.7V
VCC-0.5
-
-
V
IIIN
输入漏电电流
VIN=VCCorGND,allinputs,perpin
-
0.025
1
uA
IIOZ
高阻抗漏电电流
VIN=VCCorGND,allI/OHigh-Z,perpin
-
0.025
1
uA
TX
发射电流
VCC=3.3V
-
45
（XBee）
215
（PRO）
-
mA
RX
接收电流
VCC=3.3V
-
50
（XBee）
55
（PRO）
-
mA
PWR-DWN
掉电电流
SMparameter=1
-
<10
-
uA
1.7.定义
表1-4TermsandDefinitions术语和定义
ZigBee节点类型
协调器
一个节点有一个独特的功能，形成网络。
协调器负责建立一个完整的操作渠道和PAN的身份证。
Onceestablished,theCoordinatorcanformanetworkbyallowingRoutersandEndDevicestojointoit.一旦建立，协调器可以形成一个网络，它通过允许路由器和终端设备加入。
Oncethenetworkisformed,theCoordinatorfunctionslikeaRouter（itcanparticipateinroutingpacketsandbeasourceordestinationfordatapackets）.一旦形成网络，路由器（协调器的功能就像它可以参与路由数据包，是一个源或目的地的数据包）。
--OneCoordinatorperPAN--Establishes/OrganizesPAN-每一个pan协调器
-建立/由pan组织
--Canroutedatapacketsto/fromothernodes-可路由的数据包到/从其他节点
--Canbeadatapacketsourceanddestination-可以是一个数据包的源和目标
--Mains-poweredRefertotheXBee/XBee-PROCoordinatorsection[p17]formoreinformation.-电源供电参阅的XBee/XBee-PRO协调器节[更多信息p17]。
路由器
一个节点，创建/维护网络信息，并确定最佳路径的数据包使用此信息。
AroutermustjoinanetworkbeforeitcanallowotherRoutersandEndDevicestojointoit.一个路由器必须加入网络，才可以允许其他路由器和终端设备加入到它。
ARoutercanparticipateinroutingpacketsandisintendedtobeamains-powerednode.一个路由器可以参与路由数据包，并打算成为电源供电的节点。
--SeveralRouterscanoperateinonePAN
-一些路由器可以在一个PAN
--Canroutedatapacketsto/fromothernodes-可路由的数据包到/从其他节点
--Canbeadatapacketsourceanddestination-可以是一个数据包的源和目标
--Mains-poweredRefertotheXBee/XBee-PRORoutersection[p17]formoreinforma-tion.-电源供电参阅的XBee/XBee-PRO路由器节[-和灰p17]Informa公司的更多。
终端设备
终端设备没有路由能力。
终端设备必须始终与他们的互动父节点（路由器或协调器），以发送或接收数据。
AnEndDevicecanbeasourceordestinationfordatapacketsbutcannotroutepackets.终端设备可以是一个源或目的地的数据包，但不能发送数据包。
EndDevicescanbebattery-poweredandofferlow-poweroperation.终端设备可以由电池供电，提供低功率运行。
--SeveralEndDevicescanoperateinonePAN--Canbeadatapacketsourceanddestination--AllmessagesarerelayedthroughaCoordinatororRouter--LowpowerEndDevicesarenotsupportedinthisrelease.
-一些终端设备可以在一PAN
-可以是数据包的来源和目的地
-所有邮件中继通过协调器或路由器-
低功耗终端设备不支持这个版本。
ZigBee协议
PAN
个人区域网络-数据通信网络，其中包括一台协调器和一个或多个路由器/终端设备。
网络工作形成是由网络最大深度，最大子路由器和的最大的子终端设备
加入
PAN过程的一个节点的ZigBee成为一部分。
AnodebecomespartofanetworkbyjoiningtoaCoordinatororaRouter（thathaspreviouslyjoinedtothenetwork）.一个节点成为网络的一部分加入到一个网络连接到一个由协调器或路由器（即以前）。
Duringtheprocessofjoining,thenodethatallowedjoining（theparent）assignsa16-bitaddresstothejoiningnode（thechild）.在参与过程中，允许加入的节点（父）分配一个16位地址加入节点（子）。
网络最大深度
协调器水平的后代从。
在一个MaxStreamPAN中，网络的最大深度为5。
最多子路由
最大数量的路由器可以加入到一个节点。
ThemaximumnumberofChildRoutersinaMaxStreamPANis6.最多6个子路由在MaxStreamPAN中
最多子设备
该终端设备的最大数量可以加入到一个节点。
ThemaximumnumberofChildEndDevicesinaMaxStreamPANis14.最多14个子终端设备在MaxStreamPAN中
网络地址
16位地址分配给一个节点后，加入到另一个节点。
作业通道
选定的频率为节点之间的数据通信。
TheoperatingchannelisselectedbytheCoordinatoronpower-up.经营渠道选择了协调器的权力。
能源扫描
一个射频信道扫描，检测选定的能源渠道的数量目前在。
TheCoordinatorusestheenergyscantodeterminetheoperatingchannel.协调器使用能源扫描，以确定的工作频道。
路由请求
广播传输由一台协调器或路由器在整个网络中的节点尝试建立一个路由到目的地。
路线回复
单播传输送回请求发端的路线。
ItisinitiatedbyanodewhenitreceivesarouterequestpacketanditsaddressmatchestheDestinationAddressintherouterequestpacket.它是由一个节点开始时，收到一个路由请求分组和它的地址匹配路由请求分组的目的地址在。
路线发现
建立一个路由到目标节点时，一个不存在于路由表的过程。
它是基于AODV路由协议（特设按需距离矢量路由）协议。
ZigBee堆栈
ZigBee是一种规范的出版高层通信协议的规定，小，低功耗模块的使用。
在ZigBee协议栈提供了关于802.15.4规范顶层网络功能层。
例如，网和路由功能可用于ZigBee的解决方案是不存在的802.15.4协议
2.ZigBee网络
2.1.ZigBee网络的构成
pan是一个ZigBee的协调器组成，节点加入到一个或一个先前加入路由器。
一旦协调器定义的经营渠道和PANID，它可以让路由器和终端设备加入到它。
Whenanodejoinsanetwork,itreceivesa16-bitNetworkAddress.当一个节点加入网络，它接收一个16位网络地址。
OnceaRouterhasjoinedthenetwork,itcanalsoallowothernodestojointoit.一旦路由器加入网络时，它也可以让其他节点加入到它。
Joiningestab-lishesaparent/childrelationshipbetweentwonodes.加入成立的父/子关系的两个节点之间。
Thenodethatallowedthejoinistheparentandthenodethatjoinedisthechild.允许的节点联接是家长和加入的节点是孩子。
Theparent/childrelationshipisnotnecessaryforrouting;however,itisnecessaryfornetworkformationandNetworkAddressassignment.父/子关系并不路由需要，但它是必要的分配网络的形成和网络地址。
IfaCoordinatordoesnotexist,anetworkcannotbeformed.如果不存在一个协调器，一个网络不能形成。
AnodecannottransmitorreceivedatauntilithasjoinedaPAN.一个节点不能发送或接收数据，直到它已加入了pan。
2.1.1.节点类型
ZigBeepan由一台协调器和一个或多个路由器和/或终端设备。
RefertotheCoordinator[p17]andRouter[p17]sectionsofthe“RFModuleOperation”chapterformoreinformationregardi
升级会员 