随着我国物联网进入发展的快车道,ZigBee逐渐被越来越多的国内用户所接受。 ZigBee技术也已应用于某些智能传感器场景中。例如,在北京地铁9号线隧道的施工过程中,ZigBee用于考勤定位系统。 ZigBee取代了传统的RFID考勤系统,可实现无错读取,准确的方向判断,准确的定位轨迹和可查询性,从而提高了隧道施工的安全性。在某些老年人专用公寓中,基于ZigBee网络的无线定位技术可以在养老院或老年人社区的整个区域实现实时定位和求助功能。由于每个老人都携带移动报警器,遇到危险情况时可以及时按下帮助按钮,不仅解决了老人在户外活动中的安全监控和救援问题,而且使用方便,可靠性高。 。本文介绍了基于CC2530的ZigBee协调器节点的设计。节点硬件ZigBee无线通信网络的总体设计主要由三种节点组成:协调器,路由器和终端设备。在网络建立之初,每个网络只有一个协调节点,主要负责网络的启动,参数设置,信息管理和维护功能,还可以用来协助建立安全层和应用层绑定。针对协调器节点最复杂的硬件和软件设计,本文主要介绍协调器节点的设计方法。协调器节点主要由处理器模块,RF前端,电源管理模块和各种外部接口组成。还可以根据需要添加传感器和GSM / GPRS模块。协调器的主要硬件结构图如图1所示。每个功能模块的介绍(1)处理器模块处理器模块使用CC2530作为主控制芯片[5]。 CC2530是与IEEE802.15.4兼容的真正的片上系统,支持专有的IEEE802.15.4和ZigBee,ZigBeePRO和ZigBeeRF4CE标准。 CC2530集成了2.4GHz射频收发器,增强的行业标准8051MCU,最大256KB的可编程闪存,8KB的RAM,并提供了广泛的外设(包括2个USART,12位ADC和21个通用GPIO)。 。同时,CC2530可以配备TI的标准兼容或专有网络协议堆栈(RemoTI,Z-Stack或SimpliciTI)以简化开发。其RF发射输出功率为4.5dBm,接收灵敏度为-97dBm。 (2)RF前端RF前端使用TI的高度集成的射频前端芯片CC2591。 CC2591工作在2.4GHz,并集成了增益为+ 22dBm的功率放大器(PA),低噪声放大器,平衡转换器,开关,电感器和RF匹配网络。集成在接收部分的LNA具有11dBm的最大接收增益,4.8dB的噪声系数和6dB的接收器灵敏度,这可以显着增加无线系统的覆盖范围。 (3)电源管理模块此系统可以使用外部电源和干电池组合电源。当外部电源无效时,也可以使用干电池为系统供电,以确保系统每个节点的正常运行。 (4)接口模块通常,协调器节点接口主要包括串行接口,电源接口和JTAG接口,并且还可以添加USB接口。当管理机没有串行端口时,使用USB接口可以使节点应用程序更加方便和灵活。 (5)天线可以是SMA天线和倒F天线的组合。 SMA是Sub-Miniature-A的缩写,全名应为SMA反极性公连接器,即天线连接器是内螺纹的,内部触点是插针(无线设备的一端是外螺纹的, (内部触点为管),这种接口的无线设备最为流行;倒F天线的设计可以使用TI发布的参考设计。该天线的最大增益为+ 3.3dB,可以完全满足CC2530工作频段的要求。