專利名稱：ZigBee無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無線信號傳輸技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種基于ZigBee技術(shù)的短距無線傳感網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
ZigBee作為一種新興的近距離、低復(fù)雜性、低功耗、低數(shù)據(jù)速率、低成本的無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，一種介于無線標(biāo)記技術(shù)和藍(lán)牙技術(shù)之間的技術(shù)方案，因此較多應(yīng)用于無線傳感網(wǎng)絡(luò)中，特別是隨著近年來物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的興起，其應(yīng)用更加廣泛，而基于ZigBee的無線數(shù)據(jù)傳輸節(jié)點(diǎn)設(shè)備是信號發(fā)射或接收的關(guān)鍵設(shè)備，它的性能直接影響整個(gè)無線傳感網(wǎng)的能效及應(yīng)用范圍。但是，現(xiàn)有的Zigbee的無線數(shù)據(jù)傳輸節(jié)點(diǎn)設(shè)備，傳輸距離短，抗干擾性能差，容易造成數(shù)據(jù)接收錯(cuò)誤或者丟失，傳輸效率低。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，而提供一種傳輸距離長抗干擾的無線數(shù)傳模塊。
本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)方式是在監(jiān)測區(qū)域內(nèi)設(shè)置多個(gè)ZigBee無線數(shù)據(jù)傳輸節(jié)點(diǎn)構(gòu)成無線傳感通信網(wǎng)絡(luò)；ZigBee無線數(shù)據(jù)傳輸節(jié)點(diǎn)包括電路底板、CPU單元、射頻單元和天線、及電源單元組成，電源單元供電模塊，提供工作所需電能；電源模塊與電源去耦電路連接；電路底板主要由USB轉(zhuǎn)UART接口、I/O串口及指示燈組成；CPU單元主要由CC2430及其輔助電路組成；射頻單元主要由射頻開關(guān)、功率放大器和低噪聲放大器組成；天線與CPU芯片的射頻收發(fā)器相匹配。
本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單、體積小，但傳感距離遠(yuǎn)、抗干擾能力強(qiáng)，并且能有效地避免數(shù)電對模電的干擾。



圖1是本發(fā)明的原理框圖。
圖2是本發(fā)明的實(shí)施例示意圖。
圖中實(shí)線箭頭表示數(shù)據(jù)發(fā)送；虛線箭頭表示數(shù)據(jù)接收。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
參照圖1，本發(fā)明包括，在監(jiān)測區(qū)域內(nèi)設(shè)置多個(gè)ZigBee無線數(shù)據(jù)傳輸節(jié)點(diǎn)構(gòu)成無線傳感通信網(wǎng)絡(luò)；ZigBee無線數(shù)據(jù)傳輸節(jié)點(diǎn)包括電路底板10UCPU單元102、射頻單元103 和天線104、及電源單元105組成，電源單元105供電模塊，提供工作所需電能；電源模塊 105與電源去耦電路106連接；電源去耦電路106采用高達(dá)四個(gè)電容和一個(gè)隔離電感組成， 用于濾除全部的電源噪音。電路底板101主要由USB轉(zhuǎn)UART接口、I/O串口及指示燈組成；CPU單元102主要由CC2430及其輔助電路組成，CC2430芯片是Chipcon公司生產(chǎn)的首款符合ZigBee技術(shù)的2. 4GH z射頻系統(tǒng)單芯片，適用于各種ZigBee或類似Z igBee的無線網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，包括調(diào)諧器、路由器和終端設(shè)備，它在單個(gè)芯片上集成了 ZigBee射頻前端、內(nèi)存和微控制器。它使用I個(gè)8位微處理器，具有32/64 /128Kb可編程閃存和8Kb的RAM， 還包含模/數(shù)轉(zhuǎn)換器、定時(shí)器、AES- 128安全協(xié)處理器、看門狗定時(shí)器、32KH z晶振的休眠模式定時(shí)器、上電復(fù)位電路、掉電檢測電路以及21個(gè)可編程I /0引腳，輔助電路主要包括復(fù)位電路、晶振、天線和必要的阻抗元件設(shè)計(jì)。
射頻單元103主要由射頻開關(guān)、功率放大器和低噪聲放大器組成，在發(fā)送數(shù)據(jù)的過程中加入功率放大器，因?yàn)楣β史糯笃鞯陌l(fā)射功率可達(dá)到20多dBm，將會大大提高傳輸距離。同樣接收時(shí)加入低噪聲放大器，因?yàn)榈驮肼暦糯笃鞯脑鲆婵蛇_(dá)13db左右，將會提高傳輸數(shù)據(jù)的可靠性和準(zhǔn)確性。
天線104與CPU芯片的射頻收發(fā)器相匹配，否則此無線數(shù)傳系統(tǒng)的傳輸距離很近。
參照圖2，在監(jiān)測區(qū)域內(nèi)布置若干微型傳感器節(jié)點(diǎn)和ZigBee無線傳輸節(jié)點(diǎn)，通過無線通信方式形成一個(gè)多跳自組織網(wǎng)絡(luò)。其發(fā)射功率可調(diào)、波特率可調(diào)以及數(shù)據(jù)響應(yīng)格式可改變，實(shí)現(xiàn)更加可靠、穩(wěn)定地傳輸數(shù)據(jù)，同時(shí)大大降低誤碼率。并且，ZigBee無線通信網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)具有支持極低成本、易實(shí)現(xiàn)、可靠的數(shù)據(jù)傳輸、短距離操作、極低功耗、各層次的安全性等優(yōu)點(diǎn)。無線傳感網(wǎng)絡(luò)中的ZigBee無線傳輸節(jié)點(diǎn)之間互相收發(fā)數(shù)據(jù)，測試其數(shù)據(jù)通信功能、穩(wěn)定性及通信距離。其主要工作方式是，以太網(wǎng)內(nèi)的PC機(jī)I發(fā)送的數(shù)據(jù)通過串口連接到ZigBee無線傳輸節(jié)點(diǎn)，然后通過天 線將數(shù)據(jù)發(fā)送到另一個(gè)ZigBee無線傳輸節(jié)點(diǎn)，最后通過串口發(fā)送到PC機(jī)2上。對于PC機(jī)2也是相同的過程，這樣完成數(shù)據(jù)的收發(fā)，其中的兩個(gè)ZigBee無線傳輸節(jié)點(diǎn)完全相同，因此監(jiān)測區(qū)域內(nèi)的ZigBee無線傳輸節(jié)點(diǎn)的安裝數(shù)量必須為偶數(shù)。
權(quán)利要求
1.ZigBee無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，其特征是包括在監(jiān)測區(qū)域內(nèi)設(shè)置多個(gè)ZigBee無線數(shù)據(jù)傳輸節(jié)點(diǎn)構(gòu)成無線傳感通信網(wǎng)絡(luò)；ZigBee無線數(shù)據(jù)傳輸節(jié)點(diǎn)包括，電路底板101、CPU單元102、射頻單元103和天線104、及電源單元105組成，電源單元105供電模塊，提供工作所需電能；電源模塊105與電源去耦電路106連接； 所述的電路底板101主要由USB轉(zhuǎn)UART接口、I/O串口及指示燈組成； 所述的CPU單元102主要由CC2430及其輔助電路組成； 所述的射頻單元103主要由射頻開關(guān)、功率放大器和低噪聲放大器組成； 所述的天線104與CPU芯片的射頻收發(fā)器相匹配。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的ZigBee無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，其特征是所述的ZigBee無線數(shù)據(jù)傳輸節(jié)點(diǎn)的應(yīng)用數(shù)量一定為偶數(shù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的ZigBee無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，其特征是所述的所述的電源去耦電路106采用高達(dá)四個(gè)電容和一個(gè)隔離電感組成，用于濾除全部的電源噪音。
全文摘要
ZigBee無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，涉及無線信號傳輸技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種基于ZigBee技術(shù)的短距無線傳感網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)。它包括,在監(jiān)測區(qū)域內(nèi)設(shè)置多個(gè)ZigBee無線數(shù)據(jù)傳輸節(jié)點(diǎn)構(gòu)成無線傳感通信網(wǎng)絡(luò)；ZigBee無線數(shù)據(jù)傳輸節(jié)點(diǎn)包括電路底板、CPU單元、射頻單元和天線、及電源單元組成，電源單元供電模塊，提供工作所需電能；電源模塊與電源去耦電路連接；電路底板主要由USB轉(zhuǎn)UART接口、I/O串口及指示燈組成；CPU單元主要由CC2430及其輔助電路組成;射頻單元主要由射頻開關(guān)、功率放大器和低噪聲放大器組成；天線與CPU芯片的射頻收發(fā)器相匹配。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單、體積小，但傳感距離遠(yuǎn)、抗干擾能力強(qiáng)，并且能有效地避免數(shù)電對模電的干擾。
文檔編號G08C17/02GK103024936SQ20121047171
公開日2013年4月3日 申請日期2012年11月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月20日
發(fā)明者不公告發(fā)明人 申請人:武漢謀智科技信息技術(shù)有限公司