zigbee特性
2.1.電氣規(guī)格
名稱
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參數(shù)
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單位
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最小值
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典型值
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最大值
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工作電壓
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3.3
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5V
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10V
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V
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發(fā)射電流
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80
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85
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100
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mA
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接收電流
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28
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30
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35
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mA
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休眠電流
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10
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uA
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工作頻率
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2.405
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2.485
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GHz
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輸出功率
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17.8
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19.0
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20
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dBm
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接收靈敏度
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-104
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dBm
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空中速率
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250
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Kbps
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傳輸距離
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1600m
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m
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波特率
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9600
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38400
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115200
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bps
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環(huán)境溫度
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-40
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80
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℃
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尺寸
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Zigbee組網(wǎng) &數(shù)據(jù)傳輸
3.1Zigbee簡(jiǎn)介
Zigbee網(wǎng)絡(luò)通常由三種節(jié)點(diǎn)構(gòu)成:
- 協(xié)調(diào)器(Coordinator):用來(lái)創(chuàng)建一個(gè)Zigbee網(wǎng)絡(luò),并為最初加入網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)分配地址,每個(gè)Zigbee網(wǎng)絡(luò)需要且只需要一個(gè)Coordinator.
- 路由器(Router):也稱為Zigbee全功能節(jié)點(diǎn),可以轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù),起到路由的作用,也可以收發(fā)數(shù)據(jù),當(dāng)成一個(gè)數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn),還能保持網(wǎng)絡(luò),為后加入的節(jié)點(diǎn)分配地址.
- 終端節(jié)點(diǎn)(End Device):通常定義為電池供電的低功耗設(shè)備,通常只周期性發(fā)送數(shù)據(jù);蛘咄ㄟ^(guò)休眠按鍵控制節(jié)點(diǎn)的休眠或工作。
注意:三種Zigbee節(jié)點(diǎn)的PANID在相同的情況下,可以組網(wǎng)并且互相通訊(上電即組網(wǎng),不需要人為干預(yù))。這樣可以通過(guò)設(shè)置PANID區(qū)分zigbee網(wǎng)絡(luò),在同一個(gè)區(qū)域內(nèi),可以同時(shí)并存多個(gè)zigbee網(wǎng)絡(luò),互相不會(huì)干擾。具體設(shè)置功能見(jiàn)下節(jié)。
請(qǐng)注意:zigbee模塊的地址有64 bit 地址,又稱IEEE 地址,每個(gè)模塊出廠時(shí)的64 bit 地址是由模塊所使用的芯片廠商提供的,芯片廠商保證了64 bit地址的全球唯一性。而模塊的16-bit 地址又稱短地址或16-bit ID,是在模塊加入到ZigBee 網(wǎng)絡(luò)后自動(dòng)獲得的,在模塊加入到一個(gè)ZigBee 網(wǎng)絡(luò)之前,它的16-bit地址為0xFFFE,這個(gè)16-bit 地址是無(wú)意義的,一旦模塊加入到ZigBee 網(wǎng)絡(luò)后,它將獲得一個(gè)小于0xFFFE 的16bit 地址,在這個(gè)網(wǎng)絡(luò)中,這個(gè)16-bit 地址是唯一的,可以用來(lái)作為數(shù)據(jù)通訊的地址,但是重置網(wǎng)絡(luò)后,這個(gè)16-bit 地址會(huì)改變。
3.2 Zigbee模塊的數(shù)據(jù)傳輸
Zigbee模塊上電后自動(dòng)完成組網(wǎng)過(guò)程(注意:本公司的節(jié)點(diǎn)沒(méi)有上電順序,協(xié)調(diào)器先上電或者路由器先上電均可)。
在協(xié)調(diào)器端,通過(guò)串口發(fā)送數(shù)據(jù),所有Router均能收到數(shù)據(jù);在某個(gè)Router節(jié)點(diǎn)端,通過(guò)串口發(fā)送數(shù)據(jù),只有Coordinator能夠收到。發(fā)送數(shù)據(jù)包與接收數(shù)據(jù)包一致,透明傳輸模式,每包數(shù)據(jù)最長(zhǎng)80字節(jié)。
注意:路由器默認(rèn)都是把數(shù)據(jù)發(fā)送給協(xié)調(diào)器;可以通過(guò)設(shè)置指令,將路由器的數(shù)據(jù)發(fā)送設(shè)為廣播模式(設(shè)置見(jiàn)下節(jié)),這樣所有同一網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的所有zigbee設(shè)備都可以收到數(shù)據(jù)。
默認(rèn)波特率設(shè)置9600,數(shù)據(jù)位8,校驗(yàn)位None,停止位1
3.3使用RS485進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊典型應(yīng)用
典型的RS485網(wǎng)絡(luò)一般由一個(gè)主機(jī)(電腦,PLC,工控機(jī)等)與多個(gè)數(shù)據(jù)采集或執(zhí)行設(shè)備構(gòu)成,主機(jī)發(fā)命令輪詢?cè)O(shè)備,應(yīng)用MODBUS RTU協(xié)議,日前,我們將一個(gè)有線的溫濕度采集系統(tǒng)改造成Zigbee無(wú)線采集系統(tǒng),簡(jiǎn)述如下:
系統(tǒng)有線構(gòu)成方式:(波特率9600, 串口格式:8-N-1,MODBUS RTU協(xié)議):
(1),在上位機(jī)接一個(gè)Zigbee模塊(或者USB DONGLE,或zigbee轉(zhuǎn)TCPIP網(wǎng)關(guān)),設(shè)定為Coordinator,波特率9600;
(2),每個(gè)設(shè)備接一個(gè)Zigbee模塊(RS485接口),設(shè)定為Router,波特率9600;
(3),改造完成,不需要修改已有的軟件。
Zigbee設(shè)備設(shè)置
通過(guò)串口對(duì)模塊進(jìn)行設(shè)置,數(shù)據(jù)格式如下(以下數(shù)據(jù)均為16進(jìn)制):
AA AA 55 55 A5 A5 C2 :設(shè)置PANID,PANID為2字節(jié)長(zhǎng)度,低字節(jié)在前。例如AA C2 58 19,設(shè)置的PANID為1958
AA AA 55 55 A5 A5C3: 讀取當(dāng)前PANID
AA AA 55 55 A5 A5C1: 使PANID設(shè)置生效。在運(yùn)行AA C2設(shè)置panid以后,并運(yùn)行AAC3讀取設(shè)置的PANID,確認(rèn)設(shè)置成功后,運(yùn)行AA C1命令,使PANID設(shè)置生效
AA AA 55 55 A5 A5C4:設(shè)置廣播模式或是星型網(wǎng)絡(luò)模式,模式為1字節(jié),
0x00:數(shù)據(jù)發(fā)送至中心節(jié)點(diǎn)(協(xié)調(diào)器);
0x01:數(shù)據(jù)發(fā)送為廣播模式,同一網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的所有節(jié)點(diǎn)均可收到數(shù)據(jù)。
注意:此設(shè)置僅對(duì)Router或End Device節(jié)點(diǎn)有效,對(duì)Coordinator無(wú)效;
AA AA 55 55 A5 A5 C5: 設(shè)置波特率,波特率為1字節(jié);
0x00:9600;
0x01:19200;
0x02:38400;
0x03:57600;
0x04:115200