[發明專利]無線Zigbee和工業以太網總線協議轉換適配模塊

無效

• 申請號: 201110207204.9
• 申請日: 2011-07-22
• 公開（公告）號: CN102316096A
• 公開（公告）日: 2012-01-11
• 發明（設計）人: 邴哲松;楊彬;冀青;李東輝
• 申請（專利權）人: 中環天儀股份有限公司
• 主分類號: H04L29/06
• 分類號: H04L29/06
• 代理公司: 天津中環專利商標代理有限公司 12105
• 代理人: 莫琪

技術領域

本發明涉及無線Zigbee網絡與有線以太網傳輸技術，特別涉及一種無線Zigbee和工業以太網總線協議轉換適配模塊，該模塊具有Zigbee協議和工業以太網TCP/IP、UDP/IP協議的解析和轉換功能，能夠實現無線Zigbee設備與有線工業以太網、無線Zigbee網絡與有線以太網設備共存，實現數據的采集和傳輸。

背景技術

Zigbee是近年來的一種新型技術，集計算機技術、無線網絡技術和傳感器技術于一體的新技術，其核心芯片CC2530是一款具有自組網、成本低、可擴展性好、嵌入式強、抗干擾、可靠性高、功耗低等特點。目前利用Zigbee（CC2530）的優越性和廉價特點實現了很多自組織網絡，其目的是協作地感知、采集和處理網絡覆蓋區域中被感知對象的信組成工業無線傳感網絡。

同時當前隨著IT技術的發展，以太網技術具有價格低廉、穩定可靠、通信速率高、軟硬件產品豐富、應用廣泛以及支持技術成熟等優點，已成為最受歡迎的通信網絡之一。近些年來，隨著網絡技術的發展，以太網進入了控制領域，形成了新型的以太網控制網絡技術。為了提高整個工業網絡控制系統性能，將無線網絡與有線網絡進行融合是工業自動化控制領域的一個發展趨勢。

發明內容

????鑒于上述分析，本發明設計一種具有Zigbee協議、以太網TCP/IP、UDP/IP協議轉換功能、且體積小巧易于安裝的新型模塊，使目前工業以太網控制系統中的網絡拓撲能力和工作效率上都有較大提升。

????本發明是通過這樣的技術方案實現的：無線Zigbee和工業以太網總線協議轉換適配模塊，其特征在于，所述適配模塊硬件由ARM控制器芯片AT91SAM7x256、集成有PHY層的網絡芯片DM9161BIEP、網絡變壓器HR911105A、Zigbee無線協議芯片CC2530和標準JTAG電路構成；所述適配模塊的工作電壓是3.3V；

???ARM控制器芯片AT91SAM7x256外接8.432MHz晶體、LED指示燈和標準JTAG電路；

???ARM控制器芯片AT91SAM7x256與網絡芯片DM9161BIEP通過MII接口實現通信；

網絡芯片DM9161BIEP外接25MHz晶振；網絡芯片DM9161BIEP通過TX+、TX-、RX+、RX-與RJ45網絡接口連接網絡變壓器HR911105A?；

???ARM控制器芯片AT91SAM7x256與Zigbee無線協議芯片CC2530通過USART進行通信；

???ARM控制器芯片AT91SAM7x256預制軟件系統移植有嵌入式操作系統uC/OS-II和嵌入式網絡TCP/IP協議，并在此基礎上添加應用層代碼，實現與Zigbee無線協議芯片CC2530的通信功能。

將無線Zigbee技術與工業以太網有線網絡實現融合，實現無線Zigbee設備與有線工業以太網、無線Zigbee網絡與有線以太網設備共存，實現數據的采集和傳輸

?????本發明的有益效果是：在工業網絡控制系統中，無線Zigbee通信設備通過該協議轉換適配模塊與有線工業自動化網絡連接實現數據通信和信號采集，工業以太網有線設備通過該協議轉換適配模塊與無線網絡連接實現數據通信和信號采集。

附圖說明

圖1是本發明的電路結構框圖；

圖2是ARM控制器芯片及其外圍電路；

圖3是網絡芯片DM9161BIEP及其外圍電路；

圖4是無線協議芯片CC2530及其外圍電路；

圖5是本發明的軟件流程圖。

具體實施方式

為了更清楚的理解本發明，結合附圖和實施例詳細描述本發明：

???如圖1至4所示，該模塊的核心電路部分主要由ATMEL公司一款以太網專用ARM控制器芯片AT91SAM7x256、網絡芯片DM9161BIEP、RJ45采用HR911105A，Zigbee無線協議芯片CC2530，標準JTAG電路及外圍電路構成。

硬件由以下幾部分組成：

1)CPU及其外圍器件：AT91SAM7x256、PLL（18.432MHz晶體等）、LED指示燈、Jtag電路；

2)以太網控制器部分：網絡芯片DM9161BIEP、RJ45插座（內置隔離變壓器）、25MHz晶體；

3)Zigbee通信部分：ZIGBEE無線協議芯片CC2530、32MHz晶體、32.768KHz晶體；