基于CC2530的Zigbee網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)
1 引言
基于zigbee技術(shù)的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)適用于網(wǎng)點(diǎn)多、體積小、數(shù)據(jù)量小,傳輸可靠、低功耗等場(chǎng)合,在環(huán)境監(jiān)測(cè)、無(wú)線抄表、智能小區(qū)、工業(yè)控制等領(lǐng)域已取得一席之地[1]。同時(shí),zigbee規(guī)范與協(xié)議日臻完善[2]。從zigbee1.0、zigbee1.1到目前最新的zigbee2007/pro,zigbee協(xié)議規(guī)范的演進(jìn)對(duì)硬件系統(tǒng)提出了更高的要求[3]。
2 設(shè)計(jì)要求
2.1 zigbee網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)
從網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)上看,zigbee網(wǎng)絡(luò)有星形,樹(shù)形,網(wǎng)狀3種模式,按照網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)功能劃分可分為終端節(jié)點(diǎn)(ep)、路由器節(jié)點(diǎn)(rp)和協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)(cp)3種[2]。其組織結(jié)構(gòu)如圖1示。
圖1 zigbee網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
其中,協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)負(fù)責(zé)發(fā)起并維護(hù)一個(gè)無(wú)線網(wǎng)絡(luò),識(shí)別網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備加入網(wǎng)絡(luò);路由器節(jié)點(diǎn)支撐網(wǎng)絡(luò)鏈路結(jié)構(gòu),完成數(shù)據(jù)包的轉(zhuǎn)發(fā);終端節(jié)點(diǎn)是網(wǎng)絡(luò)的感知者和執(zhí)行者,負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)采集和可執(zhí)行的網(wǎng)絡(luò)動(dòng)作[2]。這就要求zigbee網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)需扮演終端感知者、網(wǎng)絡(luò)支持者、網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)者3種角色。
從功能上,zigbee節(jié)點(diǎn)應(yīng)由微控制器模塊、存儲(chǔ)器、無(wú)線收發(fā)模塊、電源模塊和其它外設(shè)功能模塊組成。其結(jié)構(gòu)如圖2所示。
圖2 zigbee網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)模塊圖
其中,包括dma、usart模塊、定時(shí)器模塊、a/d模塊在內(nèi)的豐富的外設(shè)功能來(lái)滿足網(wǎng)絡(luò)對(duì)硬件資源的需求,存儲(chǔ)器模塊完成協(xié)議棧的存儲(chǔ)與執(zhí)行,cpu實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的運(yùn)算與處理,mac定時(shí)器用于實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)同步,使用aes技術(shù)對(duì)信息進(jìn)行加密,無(wú)線模塊完成收據(jù)的收發(fā)與信息幀控制。
評(píng)論