專利名稱：嵌入式無線傳感器網(wǎng)關(guān)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，特別涉及一種嵌入式無線傳感器網(wǎng)關(guān)。
背景技術(shù)：
無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是將傳感器、數(shù)據(jù)處理單元和通信模塊做成一個獨立的傳感器節(jié)點，通過大量隨機的自組織分布方式而構(gòu)成的一種特殊的網(wǎng)絡(luò)。一般認(rèn)為無線傳感器網(wǎng)絡(luò)具有大規(guī)模、無線、自組織、多跳等特點。現(xiàn)在應(yīng)用最廣泛的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是ZigBee技術(shù)，它以IEEE802. 15. 4為物理層和MAC層的標(biāo)準(zhǔn)，工作在868/915MHz和2. 4GHz的無線頻率波段，具有低功耗、低成本、低速率的特點。每個ZigBee網(wǎng)絡(luò)節(jié)點不僅能進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，還能以接力多跳的方式承擔(dān)起將其它節(jié)點的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)路由功能，與多個孤立的終端節(jié)點建立連接，ZigBee在工業(yè)現(xiàn)場、智能家居等方面的無線數(shù)據(jù)采集領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景。然而ZigBee網(wǎng)絡(luò)作為一個獨立的網(wǎng)絡(luò)，也有它的局限性，無法和現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)融 合，利用嵌入式處理器，將當(dāng)前最新的無線傳感器技術(shù)與計算機以太網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相結(jié)合，形成的無線傳感器的以太網(wǎng)遠(yuǎn)程監(jiān)測系統(tǒng)，己成為傳感器網(wǎng)絡(luò)和計算機網(wǎng)絡(luò)兩個領(lǐng)域的研究熱點。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于以上存在的問題，將ZigBee網(wǎng)絡(luò)和現(xiàn)有的以太網(wǎng)緊密結(jié)合，實現(xiàn)有效的補充和延伸，本發(fā)明提供一種基于嵌入式處理器的ZigBee無線傳感網(wǎng)關(guān)，將ZigBee數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)換為以太網(wǎng)的TCP/IP數(shù)據(jù)包，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)在兩種網(wǎng)絡(luò)間的傳輸。具體技術(shù)方案是，一種嵌入式無線傳感器網(wǎng)關(guān)，包括ZigBee協(xié)調(diào)器、嵌入式處理器芯片和以太網(wǎng)卡芯片，其特征在于嵌入式處理器芯片和以太網(wǎng)卡芯片通過SPI總線連接組成嵌入式以太網(wǎng)服務(wù)器，ZigBee協(xié)調(diào)器通過UART總線與嵌入式以太網(wǎng)服務(wù)器連接，ZigBee協(xié)調(diào)器還與天線相連。ZigBee協(xié)調(diào)器引腳連接為引腳13、14連嵌入式處理器芯片UART串口 RX、TX，引腳19、21串接晶振XTL1. I并引腳19串接電容C191后接地、引腳21串接電容C211后接地，引腳 22 串接電阻 R221 后接地，引腳 24、25、27、28、29、30、31、35、36、37、38、39、40 串接后接3. 3V電源并引腳24串接電容C241后接地，引腳26串接電容C261后接地，引腳32串接電阻R331、R332后接引腳34、電阻R332依次串接電感L341、C341后接天線、引腳32和34之間還串接電感L321，引腳33串接電感L331后接電阻R331、R332的中間結(jié)點，引腳41、47、7、20、23串接后接2. 0-3. 6V電源，引腳42串接電容C421后接地，引腳43串接電容C431后接地、引腳44串接電容C441后接地、同時電容C431和電容C441前節(jié)點之間串接晶振 XTL1. 2。本發(fā)明的技術(shù)效果是無線傳感器的通訊距離可達(dá)200m，數(shù)據(jù)流量峰值可達(dá)20KB/S。多點無線傳感器采集的數(shù)據(jù)可穩(wěn)定傳輸?shù)奖揪W(wǎng)關(guān)中，傳感器節(jié)點可嵌入到各個裝置、儀器和儀表中，能使它們通過無線的方式和計算機的以太網(wǎng)監(jiān)測程序交換信息。


圖I是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)連接圖。圖2是本發(fā)明的ZigBee協(xié)調(diào)器引腳連接圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖做進(jìn)一步說明，嵌入式處理器芯片采用意法半導(dǎo)體公司的基于ARMCortex-M3內(nèi)核的STM32系列處理器STM32F103RBT6，以太網(wǎng)卡芯片采用美國Microchip公司的獨立以太網(wǎng)控制器ENC28J60，ZigBee協(xié)調(diào)器選用TI公司生產(chǎn)的CC2430芯片。如圖1、2所示，嵌入式處理器芯片和以太網(wǎng)卡芯片通過SPI總線連接組成嵌入式以太網(wǎng)服務(wù)器，ZigBee協(xié)調(diào)器通過UART總線與嵌入式以太網(wǎng)服務(wù)器連接，ZigBee協(xié)調(diào)器還與天線相連。ZigBee協(xié)調(diào)器負(fù)責(zé)接受無線傳感器節(jié)點傳來的數(shù)據(jù)，然后交由嵌入式以太網(wǎng) 服務(wù)器處理，最后通過以太網(wǎng)卡芯片發(fā)送到以太網(wǎng)中去。ZigBee協(xié)調(diào)器引腳連接為引腳13、14連嵌入式處理器芯片UART串口 RX、TX，引腳19、21串接晶振XTL1. I并引腳19串接電容C191后接地、引腳21串接電容C211后接地，引腳 22 串接電阻 R221 后接地，引腳 24、25、27、28、29、30、31、35、36、37、38、39、40 串接后接3. 3V電源并引腳24串接電容C241后接地，引腳26串接電容C261后接地，引腳32串接電阻R321、R322后接引腳34、電阻R322依次串接電感L341、C341后接天線、引腳32和34之間還串接電感L321，引腳33串接電感L331后接電阻R331、R332的中間結(jié)點，引腳41、47、7、20、23串接后接2. 0-3. 6V電源，引腳42串接電容C421后接地，引腳43串接電容C431后接地、引腳44串接電容C441后接地、同時電容C431和電容C441前節(jié)點之間串接晶振 XTL1. 2。
權(quán)利要求
1.一種嵌入式無線傳感器網(wǎng)關(guān)，包括ZigBee協(xié)調(diào)器、嵌入式處理器芯片和以太網(wǎng)卡芯片，其特征在于嵌入式處理器芯片和以太網(wǎng)卡芯片通過SPI總線組成嵌入式以太網(wǎng)服務(wù)器，ZigBee協(xié)調(diào)器通過UART總線與嵌入式以太網(wǎng)服務(wù)器連接，ZigBee協(xié)調(diào)器還與天線相連。
2.如權(quán)利要求I嵌入式無線傳感器網(wǎng)關(guān)，其特征在于=ZigBee協(xié)調(diào)器引腳連接為引腳 13、14連嵌入式處理器芯片UART串口 RX、TX，引腳19、21串接晶振XTL1. I并引腳19串接電容C191后接地、引腳21串接電容C211后接地，引腳22串接電阻R221后接地，引腳24、 25、27、28、29、30、31、35、36、37、·38、39、40串接后接3. 3V電源并引腳24串接電容C241后接地，引腳26串接電容C261后接地，引腳32串接電阻R331、R332后接引腳34、電阻R332 依次串接電感L34UC341后接天線、引腳32和34之間還串接電感L321，引腳33串接電感 L331后接電阻R33UR332的中間結(jié)點，引腳41、47、7、20、23串接后接2. 0-·3. 6V電源，引腳 42串接電容C421后接地，引腳43串接電容C431后接地、引腳44串接電容C441后接地、同時電容C431和電容C441前節(jié)點之間串接晶振XTL1. 2。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種嵌入式無線傳感器網(wǎng)關(guān)。包括ZigBee協(xié)調(diào)器、嵌入式處理器芯片和以太網(wǎng)卡芯片，嵌入式處理器芯片和以太網(wǎng)卡芯片通過SPI總線組成嵌入式以太網(wǎng)服務(wù)器,ZigBee協(xié)調(diào)器通過UART總線與嵌入式以太網(wǎng)服務(wù)器連接，ZigBee協(xié)調(diào)器還與天線相連；技術(shù)效果是無線傳感器的通訊距離可達(dá)200m，數(shù)據(jù)流量峰值可達(dá)20KB/s。多點無線傳感器采集的數(shù)據(jù)可穩(wěn)定傳輸?shù)奖揪W(wǎng)關(guān)中，傳感器節(jié)點可嵌入到各個裝置、儀器和儀表中，能使它們通過無線的方式和計算機的以太網(wǎng)監(jiān)測程序交換信息。
文檔編號H04W88/16GK102932966SQ20121049868
公開日2013年2月13日 申請日期2012年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月30日
發(fā)明者王金林, 張文博, 楊嘯宇, 石慧 申請人:天津中環(huán)創(chuàng)新科技有限公司