zigbee开发...

 

 

 

一、        TJZ-MZA 系列ZIGBEE模块简介

深圳市通九州网络技术有限公司TJZ-MZA系列模块包括：SZ1、SZ2、SZ3、SZ4等产品以及配套底板等。TJZ-MZA系列产品是基于TI CC 2530F256芯片研制开发的，采用ZigBee协议栈的低功率无线数传模块。

 

产品系列	产品型号	主要特点	图片
TJZ-MZA   （CC2530, ZIGBEE）	SZ1	1.引出所有IO口 2.PCB天线 3.可选配IPX天线 4.发射功率2.5mW（4dBm）
	SZ2	1.引出所有IO口 2.PCB天线 3.可选配IPX天线 4.加PA,发射功率20dBm
	SZ3	1.引出所有IO口 2.SMA天线 3. 加PA,发射功率20dBm，可视距离1km
	SZ4	1.引出部分IO口 2.PCB天线 3.便于通过UART口通讯 4.距离远，可视距离1.5KM
Zigbee配套产品	Zigbee dongle	1.    类似U盘的设计，可直接通过USB插入PC机 2.    后盖打开，可以烧写ZIGBEE程序 3.    方便PC软件调试
	开发底板	1.可配合SZ1\SZ2\SZ3模块进行开发，（配合SZ3时需加转接板） 2.提供RS232/RS485/USB接口,可通过跳线选择 3.提供JTAG等接口 4.底板上引出所有IO口，便于开发调试
	Zigbee仿真器	1.可与IAR for MCS-51 集成开发环境无缝连接，使用简单、方便。 2.配合我公司SZ1、SZ2、SZ3、Zigbee开发板等，可以快速开发出高质量的zigbee应用系统。

备注：本文主要介绍SZ2模块，其他模块介绍请联系厂家索取。

 

 

二、        SZ2 模块特点

l        发射功率20dBm；接收灵敏度 -104dBm (BER=10-2)

l        开放频段，无需申请频点，载频频率2.4GHz。

l        高抗干扰能力和低误码率

l        基于QPSK 的调制方式，采用高效前向纠错信道编码技术，提高了数据抗突发干扰和随机干扰的能力。采用直序扩频技术，有效的抗同频窄带干扰。自带16 位CRC 校验，能有效检错。

l        空中传输速率高达250kbps。

l        传输距离远，空旷条件下，使用IPX天线800m，使用自带PCB天线时传输距离500m;

l        功耗低, 可方便控制到低功耗模式;

l        体积小、重量轻。

l        采用SOC,外围电路少，可靠性高，故障率低。

l        提供PCB 板天线, IPEX 天线连接座等多种天线连接方式。

l        适应2.4GHz IEEE 802.15.4 协议和ZigBee 应用，自动组网。

 

 

 

 

        ZIGBEE开发底板

 

 

4.1zigbee开底板简介

1.      Zigbee底板是配合本公司CC2530 Zigbee模块使用和研发的底板,

2.      外部电源: 输入范围: +3.3V~+6V DC;

3.      如果使用USB做电源,　整个输出电流<350mA;

4.      电源选择跳线用于选择使用外部电源或者USB电源, 但是当使用仿真器电源时, 此跳线应悬空, USB和外部电源都不能选择，而应该只选择仿真器电源跳线;

5.      DEBUG接口的信号顺序如下:(以小三角所指为1脚)

(1)GND      (2)+3.3V      (3)DC    (4)DD    (5)P1_4

(6)P1_5      (7)RESET_N  (8)P1_6  (9)NC    (10)P1_7

6.      仿真器电源跳线用于当连接仿真器时, 仿真器为底板供电, 这时把仿真器跳线跳至”ON”, 但必须悬空电源选择跳线, 如果使用外部电源或者USB电源, 此跳线必须跳至”OFF”;

7.      串口选择跳线,　PC使用USB连接传输数据时, 两个跳线都跳至”USBxx”, 使用RS232时, 两个跳线都跳至”232xx”;

8.      如果使用RS485接口，需要将两个跳线都跳至”485xx”;默认485不可用，客户如果要用，RS485接口需要定制

9.      LED跳线用于当LED的控制脚要被使用做其他功能时,　断开和LED连接;

10. 按键用于调试程序或者配合Zigbee协议栈中的手动绑定功能.

 

 

五、        SZ2模块的组网 &数据传输

 

Zigbee网络通常由三种节点构成：

l        协调器(Coordinator)：用来创建一个Zigbee网络，并为最初加入网络的节点分配地址，每个Zigbee网络需要且只需要一个Coordinator.

l        路由器(Router)：也称为Zigbee全功能节点，可以转发数据，起到路由的作用，也可以收发数据，当成一个数据节点，还能保持网络，为后加入的节点分配地址.

l        终端节点(End Device)：，通常定义为电池供电的低功耗设备，通常只周期性发送数据，不接收数据。

SZ2模块的主要功能是无线数据传输，即，每个节点随时能够收发数据，所以节点的配置只有Coordinator，Router。

 

为了方便客户使用，我公司的zigbee模块的组网提供两种模式：星型网(点对多点)、MESH网络。

（1）   星型网(点对多点网络)

　  我公司的星型网是由一个PAN协调器和多个路由节点组成的，PAN协调器负责发起建立和管理整个网络，其它的节点一般是路由器，中心节点可以与终端的任一节点进行通讯或广播通讯。

     在网络规模要求不太大（200个节点以下），推荐使用此网络，使用非常简单。

请注意：zigbee模块的地址有64 bit 地址，又称IEEE 地址，每个模块出厂时的64 bit 地址是由模块所使用的芯片厂商提供的，芯片厂商保证了64 bit地址的全球唯一性。而模块的16-bit 地址又称短地址或16-bit ID，是在模块加入到ZigBee 网络后自动获得的，在模块加入到一个ZigBee 网络之前，它的16-bit地址为0xFFFE，这个16-bit 地址是无意义的，一旦模块加入到ZigBee 网络后，它将获得一个小于0xFFFE 的16bit 地址，在这个网络中，这个16-bit 地址是唯一的，可以用来作为数据通讯的地址，但是重置网络后，这个16-bit 地址会改变。

为了解决这一问题，模块可以对同一网络中的每个模块进行编码，这样即使网络被重置后，模块也可以用这个预先编制的号码进行通讯。

 

（2）   Mesh(网状网)

连接的网络如下图所示，这样的网络通常也称为MESH网（即：网状网），网络中任意节点之间都可以进行通讯，但在通讯之前需要先进行绑定。所有的数据传输路由都是自动计算的，无需用户干预。

无论是星型网或MESH网，第一次使用Zigbee模块时，需要先给Coordinator上电，然后给Router上电，Router上电后，会自动寻找Zigbee网络并加入。

 

 

5.2 Zigbee模块的数据传输

5.2.1星型网数据传输

在星型网络中，模块数据传输功能非常简单易用，以下数据传输是协调器和路由器之间进行，协调器的地址是0x00。

数据包格式,数据包有两种格式：透明传输模式、带地址模式

【1】透明传输模式

       Zigbee模块上电后自动完成组网过程(注意：先将Coordinator上电，然后将其他Router节点上电)。

       在协调器端，通过串口发送数据，所有Router均能收到数据；在某个Router节点端，通过串口发送数据，只有Coordinator能够收到。发送数据包与接收数据包一直，无数据格式，每包数据最长80字节。

    模块出厂时，默认为此模式。

   默认波特率设置38400，数据位8，校验位None，停止位1

   

      

【2】带地址模式

数据格式：ADDR LEN DATA

   ADDR是模块地址（不是short address，而是预先设定的地址）， 长度1个字节；LEN为数据包长度，1字节； DATA为需要发送的数据。

（1）Coordinator向目标Router模块发送数据，需要在DATA前需要加上地址，即ADDR。如目标模块的地址是0x02，待发送数据”123”， 发送数据格式：“0203313233”，十六进制数据。路由器向协调器发送数据，目标地址为0x00.

 

 

 

Zigbee星型网络数据传输用例

 

以串口通讯为例说明底板和模块的配合使用方法：

（1）      将1个zigbee协调器模块插入底板，底板通过USB或RS232连接PC。

（2）      将1个或多个zigbee路由器模块插入底板，底板通过USB或RS232连接PC。

（3）      当PC使用USB连接传输数据时, 两个跳线都跳至”USBxx”, 使用RS232时, 两个跳线都跳至”232xx”;

注意：如果使用USB口传输数据，需要安装“USB转串口驱动.exe”。

a)         安装“USB转串口驱动.exe“，安装USB转串口的驱动程序

b)        将Zigbee模块插入底版；

c)         将底板通过USB线插入电脑，查看驱动是否安装成功，在“我的电脑”，右键选择“属性”，在“硬件”->“设备管理器 ”中，如下图，可以找到模拟的串口号。

d)        打开串口调试程序,设置串口号com4（根据上步看到的串口号），波特率为38400，校验位无，数据位8位，停止位1位，如下图所示。注意，可以选择十六进制或十进制收发数据。

e)         使用多台pc或者同一台PC的多个不同串口，就可以通过串口调试软件进行zigbee通讯了。

 

注意：

调试时候，由于地址格式是十六进制，尽量选择十六进制数据进行调试，这样不必把地址转换为ASCII码。

举例：例如从协调器往地址0x01的路由器发送数据“12345”，发送的数据格式（十六进制）为:

       01053132333435

从任何路由器往协调器发送数据“12345”，发送的数据格式（十六进制）为:

       00053132333435

 

 

5.2．2 MESH网络数据传输方式：

以下图为例，简述点对点数据传输方式：

（1）在数据通讯前，先要对需要通讯的模块进行绑定,然后可以按照64 bit地址进行通讯。

使用MESH网络结构，对于特定的应用，需要根据客户需求定制化开发。

联系方式： 0755-83236144   。欢迎交流