基于ZigBee技術(shù)的串口無(wú)線模塊的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種無(wú)線傳輸裝置，具體為基于ZigBee技術(shù)的串口無(wú)線模塊。
【背景技術(shù)】
[0002]在通信領(lǐng)域，ZigBee是一種比較流行的無(wú)線傳輸技術(shù)，具有省電、時(shí)延短、網(wǎng)絡(luò)容量大、可靠、安全等優(yōu)勢(shì)，被廣泛應(yīng)用在測(cè)量與控制領(lǐng)域。
[0003]在實(shí)際應(yīng)用中，往往需要將ZigBee無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)采集到的數(shù)據(jù)發(fā)送給計(jì)算機(jī)處理，同時(shí)計(jì)算機(jī)需要向ZigBee無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)發(fā)送控制信息，這一切都離不開(kāi)兩者之間的信息傳遞。
[0004]ZigBee無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)要想實(shí)現(xiàn)與計(jì)算機(jī)的通信，通常需要將帶有這兩種傳9輸技術(shù)的設(shè)備通過(guò)導(dǎo)線連接在一起使用才能實(shí)現(xiàn)。
[0005]其實(shí)現(xiàn)過(guò)程為先將ZigBee數(shù)據(jù)通過(guò)導(dǎo)線上傳到服務(wù)器上，然后服務(wù)器通過(guò)協(xié)議轉(zhuǎn)換將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為串口數(shù)據(jù)。這種方式，需要投入較高的設(shè)備成本，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換過(guò)程也較為復(fù)雜，而且不同的設(shè)備之間需要借助導(dǎo)線連接，使得接收的信號(hào)容易受到外部干擾，從而造成系統(tǒng)性能不穩(wěn)定、效率低下。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006]為解決上述問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種系統(tǒng)穩(wěn)定、效率高的ZigBee無(wú)線傳送模塊，具體技術(shù)方案為:
[0007]基于ZigBee技術(shù)的串口無(wú)線模塊，包括CPU處理模塊、存儲(chǔ)模塊、服務(wù)器模塊、串口模塊、電源模塊、晶振模塊和ZigBee收發(fā)模塊；
[0008]所述存儲(chǔ)模塊、電源模塊、晶振模塊分別通過(guò)集成電路板與CPU處理模塊相連接；
[0009]所述CPU處理模塊上有串口和DMA串口，所述服務(wù)器模塊通過(guò)導(dǎo)線與串口相連接；所述ZigBee收發(fā)模塊、串口模塊分別通過(guò)集成線路板與DMA串口連接；
[0010]ZigBee收發(fā)模塊通過(guò)導(dǎo)線連接有ZigBee天線。
[0011]本實(shí)用新型提供的基于ZigBee技術(shù)的串口無(wú)線模塊，基于ZigBee技術(shù)的串口無(wú)線模塊的CPU處理模塊上分別通過(guò)導(dǎo)線連接有ZigBee收發(fā)模塊和串口模塊，ZigBee收發(fā)模塊和串口模塊均通過(guò)導(dǎo)線與電源模塊相連接，且ZigBee收發(fā)模塊通過(guò)導(dǎo)線連接有ZigBee天線。即采用CPU處理模塊作為核心，并擴(kuò)展一個(gè)ZigBee收發(fā)模塊和串口模塊來(lái)完成硬件系統(tǒng)的搭建，在通過(guò)CPU處理模塊中預(yù)置的ZigBee協(xié)議和串口協(xié)議將ZigBee天線接收的ZigBee報(bào)文和串口模塊接收的串口數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，可大大降低數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換過(guò)程中資源和處理時(shí)間的消耗，投入成本相對(duì)較低，數(shù)據(jù)處理過(guò)程較為簡(jiǎn)單。而且，該設(shè)備可以減少外部連接的導(dǎo)線，縮短數(shù)據(jù)傳輸距離，從而減少外部的信號(hào)干擾，提高系統(tǒng)穩(wěn)定性和工作效率。
【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013]下面結(jié)合實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步描述。以下實(shí)施例僅用于更加清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)方案，而不能以此來(lái)限制本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
[0014]如圖1所示，基于ZigBee技術(shù)的串口無(wú)線模塊包括CPU處理模塊1、存儲(chǔ)模塊2、服務(wù)器模塊3、串口模塊4、電源模塊5、晶振模塊6和ZigBee收發(fā)模塊7 ;
[0015]所述存儲(chǔ)模塊2、電源模塊5、晶振模塊6分別通過(guò)集成電路板與CPU處理模塊I相連接；
[0016]所述CPU處理模塊上有串口和DMA串口，所述服務(wù)器模塊3通過(guò)導(dǎo)線與串口相連接；所述ZigBee收發(fā)模塊7、串口模塊4分別通過(guò)集成線路板與DMA串口連接；
[0017]ZigBee收發(fā)模塊7通過(guò)導(dǎo)線連接有ZigBee天線8。
[0018]CPU處理模塊I運(yùn)行機(jī)器碼，機(jī)器碼通過(guò)預(yù)定的邏輯關(guān)系控制整個(gè)設(shè)備的運(yùn)行。因此，對(duì)于CPU處理模塊1、ZigBee收發(fā)模塊7、串口模塊4之間的數(shù)據(jù)傳輸，CPU處理模塊I能夠?qū)崿F(xiàn)ZigBee與串口信號(hào)的轉(zhuǎn)換。CPU處理模塊I可以將傳輸數(shù)據(jù)通過(guò)串口模塊4的端口接收，去掉幀頭幀尾，附加ZigBee短地址，處理后發(fā)給ZigBee收發(fā)模塊7。同樣的，CPU處理模塊I可以將ZigBee報(bào)文由ZigBee收發(fā)模塊7接收，去掉ZigBee短地址，處理后由串口模塊4轉(zhuǎn)發(fā)。
[0019]考慮到ZigBee節(jié)點(diǎn)的通信能力有限，數(shù)據(jù)速率僅為250Kbps，為了減少網(wǎng)關(guān)協(xié)議轉(zhuǎn)換自身的工作量，本實(shí)施例在CPU處理模塊I和ZigBee收發(fā)模塊7之間采用以DMA方式的串口通信，DMA串口可以以塊的形式一次打包發(fā)送多個(gè)數(shù)據(jù)，這樣大大的提高了數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣群蛿?shù)據(jù)的整齊性。
[0020]晶振模塊6結(jié)合CPU處理模塊I內(nèi)部的電路，產(chǎn)生CPU處理模塊I所必須的時(shí)鐘頻率，CPU處理模塊I的一切指令的執(zhí)行都建立在這個(gè)時(shí)鐘頻率上運(yùn)行。
[0021]在以上所有模塊中，CPU處理模塊1、存儲(chǔ)模塊2、電源模塊5、晶振模塊6、串口模塊4、服務(wù)器模塊3、ZigBee收發(fā)模塊7都會(huì)通過(guò)印刷電路板的方式集成到一起。這樣，相當(dāng)于把ZigBee設(shè)備和串口設(shè)備集成于一體，這就省去了設(shè)備之間的連接數(shù)據(jù)線，而且也可以使整個(gè)系統(tǒng)的體積變的靈巧和輕便，降低了操作的復(fù)雜性，使用方便。同時(shí)把這兩個(gè)設(shè)備集成可以使ZigBee與串口共享電源模塊5，這樣就減少了硬件成本。
[0022]在性能方面，由于印刷電路板的集成方式減少了設(shè)備之間連接的導(dǎo)線，因此可以縮短數(shù)據(jù)的傳輸距離，從而降低信號(hào)受外部干擾的可能。同時(shí)，印刷電路板有大面積的敷銅接地，其本身就具有屏蔽功能，對(duì)信號(hào)的外部干擾也有抑制作用。沒(méi)有了信號(hào)的外部干擾，也就可減少傳輸?shù)恼`碼率，從而提高無(wú)線傳輸?shù)墓ぷ餍省?br>[0023]在整個(gè)硬件構(gòu)架中，CPU處理模塊I會(huì)通過(guò)發(fā)送和接收指令來(lái)控制整個(gè)無(wú)線設(shè)備。CPU處理模塊I通過(guò)ZigBee收發(fā)模塊7或者串口模塊4接收數(shù)據(jù)，并經(jīng)過(guò)ZigBee和串口的協(xié)議處理后再發(fā)送出去。這種硬件系統(tǒng)的搭建模式大大降低了協(xié)議轉(zhuǎn)換過(guò)程中的資源和處理時(shí)間消耗，提高了 ZigBee與串口傳輸?shù)墓ぷ餍省?br>[0024]服務(wù)器模塊3即為運(yùn)行在PC機(jī)上的服務(wù)器，其主要作用是通過(guò)串口對(duì)該無(wú)線設(shè)備的CPU處理模塊I進(jìn)行系統(tǒng)參數(shù)配置。服務(wù)器定義的串口參數(shù)、ZigBee參數(shù)、傳輸命令參數(shù)和初始化參數(shù)都可以通過(guò)串口對(duì)CPU處理模塊I進(jìn)行快速的設(shè)置，從而提高了工作效率，降低了工作難度。服務(wù)器模塊3在設(shè)置完以上參數(shù)后可以通過(guò)重啟按鈕對(duì)使無(wú)線設(shè)備進(jìn)行重新啟動(dòng)并運(yùn)行新的參數(shù)配置，這個(gè)也可以大大降低了機(jī)械開(kāi)關(guān)的損壞可能性。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.基于ZigBee技術(shù)的串口無(wú)線模塊，其特征在于:包括CPU處理模塊、存儲(chǔ)模塊、服務(wù)器模塊、串口模塊、電源模塊、晶振模塊和ZigBee收發(fā)模塊； 所述存儲(chǔ)模塊、電源模塊、晶振模塊分別通過(guò)集成電路板與CPU處理模塊相連接； 所述CPU處理模塊上有串口和DMA串口，所述服務(wù)器模塊通過(guò)導(dǎo)線與串口相連接；所述ZigBee收發(fā)模塊、串口模塊分別通過(guò)集成線路板與DMA串口連接； ZigBee收發(fā)模塊通過(guò)導(dǎo)線連接有ZigBee天線。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種無(wú)線傳輸裝置，具體為基于ZigBee技術(shù)的串口無(wú)線模塊，包括CPU處理模塊、存儲(chǔ)模塊、服務(wù)器模塊、串口模塊、電源模塊、晶振模塊和ZigBee收發(fā)模塊；存儲(chǔ)模塊、電源模塊、晶振模塊分別通過(guò)集成電路板與CPU處理模塊相連接；CPU處理模塊上有串口和DMA串口，所述服務(wù)器模塊通過(guò)導(dǎo)線與串口相連接；所述ZigBee收發(fā)模塊、串口模塊分別通過(guò)集成線路板與DMA串口連接；ZigBee收發(fā)模塊通過(guò)導(dǎo)線連接有ZigBee天線。該模塊可大大降低數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換過(guò)程中資源和處理時(shí)間的消耗，投入成本相對(duì)較低，數(shù)據(jù)處理過(guò)程較為簡(jiǎn)單。而且，該設(shè)備可以減少外部連接的導(dǎo)線，縮短數(shù)據(jù)傳輸距離，從而減少外部的信號(hào)干擾，提高系統(tǒng)穩(wěn)定性和工作效率。
【IPC分類】G08C17/02
【公開(kāi)號(hào)】CN204731959
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520023578
【發(fā)明人】錢志龍
【申請(qǐng)人】泰州創(chuàng)想光電科技有限公司
【公開(kāi)日】2015年10月28日
【申請(qǐng)日】2015年1月13日