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基于Zigbee的病房護(hù)理機(jī)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

作者: 時(shí)間:2012-05-15 來(lái)源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

1.2 機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議
機(jī)主控板主控芯片采用的是PIC18F87K22,單片機(jī)編程采用MPLAB IDE V8.63完成。作為數(shù)據(jù)檢測(cè)終端的下位機(jī)(各機(jī))正常工作時(shí)主動(dòng)向網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器發(fā)送信息,各ZigBee通訊模式采用“透明模式”;上位機(jī)向下位機(jī)發(fā)送信息時(shí),ZigBee通訊模式采用“AT命令模式”。數(shù)據(jù)發(fā)送方式采用“MSB方式”,即先發(fā)送高字節(jié),再發(fā)送低字節(jié)。網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議的幀格式如表2、表3所示,其中機(jī)器身份碼選用ZigBee模塊出廠時(shí)的ID號(hào),這樣不會(huì)造成地址沖突。

本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/154965.htm

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1.3 ZigBee網(wǎng)絡(luò)的建立過(guò)程
在一個(gè)ZigBee網(wǎng)絡(luò)中的所有ZigBee模塊必須具有相同的PAN ID和信道,而且網(wǎng)絡(luò)中有且只能存在一個(gè)協(xié)調(diào)器(Coordinator),協(xié)調(diào)器用于網(wǎng)絡(luò)的搭建。當(dāng)協(xié)調(diào)器上電數(shù)秒后網(wǎng)絡(luò)才開(kāi)始啟動(dòng),協(xié)調(diào)器將是網(wǎng)絡(luò)的第一個(gè)節(jié)點(diǎn),此后,各路由器(Router)可以與協(xié)調(diào)器進(jìn)行連接并加入到網(wǎng)絡(luò)中來(lái),且加入到網(wǎng)絡(luò)中的路由器將允許其它路由器通過(guò)連接自己而加入到網(wǎng)絡(luò)中,整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中的任意兩個(gè)節(jié)點(diǎn)都可以進(jìn)行點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通訊,并且網(wǎng)絡(luò)中的任何一個(gè)節(jié)點(diǎn)都可以向網(wǎng)絡(luò)中的所有節(jié)點(diǎn)進(jìn)行廣播;一個(gè)模塊能否加入網(wǎng)絡(luò)在于其通訊距離內(nèi)是否己存在加入網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)??紤]到星形網(wǎng)的控制和同步相對(duì)比較簡(jiǎn)單,因此系統(tǒng)時(shí)選用了星型網(wǎng)絡(luò)方式組網(wǎng)(圖2)。該網(wǎng)以一個(gè)功能強(qiáng)大的FFD協(xié)調(diào)器作為網(wǎng)絡(luò)中心,負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)全網(wǎng)工作,其它的數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)(護(hù)理機(jī))分布在其覆蓋范圍內(nèi)。具體組網(wǎng)時(shí),首先通過(guò)廠家提供的HAC-Studio上位機(jī)軟件,利用AT命令設(shè)置所有入網(wǎng)的ZigBee設(shè)備,使它們具有相同的信道和PAN ID值,然后將協(xié)調(diào)器設(shè)備與上位監(jiān)控PC機(jī)相連,并使兩者設(shè)置有相同的通信口、波特率、校驗(yàn)位等通信參數(shù),最后通過(guò)API的Windows多線程串口編程,ZigBee網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器與上位PC機(jī)監(jiān)控管理程序的通信。上電后整個(gè)組網(wǎng)過(guò)程是自動(dòng)進(jìn)行的,無(wú)需人工干預(yù)。

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本文ZigBee的護(hù)理機(jī)智能中,整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的通信工作流程規(guī)定如下:
(1)下位機(jī)待機(jī)時(shí),每隔5s,發(fā)送身份號(hào)(ID)和狀態(tài)數(shù)據(jù)到上位機(jī)。
(2)下位機(jī)工作時(shí),每隔500ms通過(guò)ZigBee模塊發(fā)送身份號(hào)和當(dāng)前工作數(shù)據(jù)到上位機(jī)。
(3)上位機(jī)在添加一個(gè)新的下位機(jī)ID(入網(wǎng)身份證號(hào))時(shí),主動(dòng)發(fā)送命令字給下位機(jī),然后需等待下位機(jī)的應(yīng)答,若10s內(nèi)下位機(jī)無(wú)對(duì)此命令的應(yīng)答,應(yīng)重復(fù)給下位機(jī)發(fā)送此命令。超過(guò)15s上位機(jī)未接收到下位機(jī)的應(yīng)答信息,將提示與該下位機(jī)連接不成功(即認(rèn)為下位機(jī)不在網(wǎng)絡(luò)內(nèi))。
1.4 協(xié)調(diào)器與上位機(jī)軟件的通信
ZigBee網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器與上位機(jī)監(jiān)控軟件的通信是通過(guò)深圳市華奧通通信技術(shù)有限公司的HAC-DEV開(kāi)發(fā)測(cè)試板連接完成的。HAC-DEV開(kāi)發(fā)測(cè)試板是HAC-LBee ZigBee的測(cè)試開(kāi)發(fā)裝置,它能夠直接和HAC-LBee系列的ZigBee模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸,ZigBee網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器就是安裝在HAC-DEV開(kāi)發(fā)測(cè)試板上的(圖3),因此PC機(jī)串口的波特率、校驗(yàn)位等需要與ZigBee網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器的一致,這樣才能保證硬件連接的成功。在協(xié)調(diào)器與上位監(jiān)控PC機(jī)連接成功后,要真正的通信,必須通過(guò)上位機(jī)軟件對(duì)PC機(jī)串口編程來(lái)完成。



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