轻松设计ZIGBEE应用系统

1、轻松设计zigbee应用系统应用，粮库监控，电力线监控，井下定位等等，都需要比较长的通讯距离才可以满足需要；2、zigbee芯片工作在2.4ghz和900mhz的高频率,硬件设计不行能绕开高频设计和调试，需要的高频设备如等，价格较高，也构成了一定技术门槛；3、为了实时处理复杂的无线网络管理和路由，zigbee软件协议栈代码比较复杂，同时涉及比较多的无线技术学问背景，把握这些无线软件需要比较多的时光，加上协议栈在不断升级，用法的微控制器也在不断变幻中，也加长了开发和调试周期；这些瓶颈，早已经被相关厂家所重视，目前我们看到，无数厂家已经推出了各种比较完整的解决办法。对于zigbee通讯距离的扩展,

2、目前采纳外部扩展和内部增强两套方法，ti最近推出的cc2591放大器芯片,就是比较典型的外部扩展的方法，cc2591能够和cc2430等zigbee单芯片完整结合，以十分低的成本，实现zigbee通讯距离的扩展，图一是cc2591原理和采纳cc2591cc+2430设计的ez-lbee模块系列产品。图一cc2591cc+2430设计的ez-lbee模块采纳cc2591后，zigbee网络通讯距离可以轻易在点对点开阔地带通讯距离可以达到600米以上， 通过zigbee网状网络的自动中继路由 ，可以简单实现微功耗下数十公里的网络 通讯和无线网络。因为大量模块化产品的浮现，也就同时解决了其次个应用瓶

3、颈，这些模块惟独大约1平方英寸大小（随着工艺改进还会越来越小），可以用法aa电池供电，也十分简单集成到用户系统中去；对于用户用法而言，从模块入手，彻低避开的高频设计和调试的问题，可以将自己的主要精力主要集中到自己的应用系统设计。而且因为目前的模块，大多数在出厂时也配备了一套zigbee串口通讯协议，这套协议将复杂的zigbee应用，转换为容易的，具有zigbee网络功能的at指令集，例如加入网络，配置网络，数据收发等功能，都可以通过单片机向串口发送容易的操作指令来完成，用户只要会单片机串口编程，无需要深化讨论zigbee协议栈，就可以轻松用法zigbee技术；这样，就解决了第三个主要的技术瓶颈

4、。二、 标准产品和评估系统加快zigbee应用系统集成通过用法内置zigbee网络功能的长距离微功耗模块，基本解决了zigbee技术走向实际应用的主要瓶颈，但是，对于系统集成商和应用集成商而言，要在自己认识的行业，将zigbee技术简单的集成到自己的系统中去，还会濒临2个其他方面的困难。一是评估困难，二是缺乏部件化的标准组件。第一方面的困难是：zigbee是一种全新的技术，系统集成商在开头举行评估时，缺乏须要的实际评估系统，所以无法实际观测和了解zigbee技术实际效果，如通讯距离，抗干扰能力，功耗，环境适应等，而且对这样的系统如何设计，也心中很多；其次方面的困难是，缺乏标准的应用组件，可以简

5、单的向搭积木一样，快速采纳这些标准部件，构成自己需要的zigbee系统；其实，标准产品，也可以用来作为迅速评估系统 ， 按照目前这样的实际应用需要，不少厂家也间续推出了各种zigbee标准产品，包括网关（实现zigbee网络和gprs,wi-fi,以太网，等网络的互联），路由器，低功耗节点，也推出了各种应用评估系统；图二和图三是目前已经上市的部分zigbee标准产品：图二 典型的无线路由器，低功耗节点标准产品图三 典型的无线网关产品这些标准产品都是“即插即用”的产品，你可以像搭积木一样，在很短时光内，对zigbee技术举行现场测试，也很简单将这些标准产品集成到你自己的系统中去，实现一个长距离，

6、微功耗的巨大网状网络和各种行业应用；三、zigbee应用系统设计的层次和实例随着zigbee技术和无线传感器网络技术不断向越发广大的应用领域深化，假如是采纳由浅入深的路径，也许挨次如下：1、系统集成，在这个层次，主要是要把握zigbee技术的应用特征，例如系统牢靠性和网络牢靠性，通讯距离，抗干扰性能，低功耗性能等，用法标准产品和评估系统举行是比较好的进入点；优点是：入门需要的时光短，几个小时或几天；缺点是：系统灵便性可能不够，成本略微高一些；2、采纳模块和自己的单片机系统组合设计，这要求对单片机技术比较认识，固然最好是采纳自己认识的单片机，主要工作是认识zigbee at指令集，如何通过at指

7、令集来操作复杂的zigbee无线网络，因为不需要分析无线协议栈代码和举行高频设计，用户可以将主要精力集中在自己的应用代码开发；优点是：入门时光是一星期或更短；（假如能够用法带有驱动源代码的模块开发系统，还可以进一步缩短上手时光）；缺点是：需要在模块后面，加上自己的微控制器，成本稍有增强；3、采纳模块或者挺直用法zigbee芯片举行自己的zigbee应用系统设计；假如不希翼举行高频设计，可以从模块开头，挺直用法ti等公司提供的zigbee协议栈源代码和库文件，自己举行应用代码的编写，然后挺直下载到模块举行调试，因为ez-lbee这样的通用，开放，开源模块的浮现，使这种开发方法成为了可能。固然，也

8、可以自己挺直采纳cc2430/cc2431等芯片，用法zigbee开发系统，举行设计；优点是：可以实现单芯片化设计，终于产品成本最低；缺点是：需要对软件和zigbee协议栈举行消化和分析，也需要高频设计方面的学问和阅历，需要的时光可能是数月或更长；固然，我们也可以将上述过程看成一个对zigbee技术逐步深化的过程的不同阶段，而这些阶段，也是一个入门和认识zigbee技术的渐进过程。下面，我们就以一个实际应用系统设计例子，来看看如何实现应用系统评估设计全过程：应用实例：zigbee无线网络系统主要功能： 对温湿度举行无线测量、监控、记录；应用对象：高层字楼、医院、，成品库、醇化库、发酵库、储丝房

9、、粮库、烟草库，温室大棚等，需要对温度，湿度举行监控，而且布线困难的应用。系统应用框图（ 图4）图四 zigbee无线温度传感器网络系统应用系统的评估和开发过程：评估： 采纳评估系统，安装电池，安装pc监控应用软件，系统自动组网，pc软件显示出传感器节点传来的实时数据，10分钟内完成安装，可以便利举行通讯距离，牢靠性等评估；模块级别外置微控制器开发：用法自己挑选的微控制器接口 标准产品模块，采纳zigbee模块开放系统,在at指令级别举行自己的软件开发，下面是外置8051和两种zigbee模块开发平台，软件支持keil 8051和stm32位平台。见图五图五 外置8位和32位微控制器的zigbee 模块开发系统模块内部软件开发：将模块从应用系统或者模块开发系统20脚插座取下来，挺直插入c51rf3pk这样zigbee开发系统的20脚插座，不需要任何硬件更改，就可以挺直采纳iar等软件开发平台和ti免费zigbee协议栈举行cc2430内部zigbee协议栈和应用软件代码开发，包括编译，下载，调试等，实现单芯片，低成本的高级zigbee应用；从上面的这个例子我们可以看到，因为zigbee芯片厂家和应用