[實用新型]ZigBee無線數據傳輸系統

有效

• 申請號: 201220616035.4
• 申請日: 2012-11-20
• 公開（公告）號: CN203039922U
• 公開（公告）日: 2013-07-03
• 發明（設計）人: 孫易輝
• 申請（專利權）人: 孫易輝
• 主分類號: H04W84/18
• 分類號: H04W84/18;G08C17/02
• 代理公司: 廣州科粵專利商標代理有限公司 44001
• 代理人: 黃培智

技術領域

本實用新型涉及無線信號傳輸技術領域，特別是一種基于ZigBee技術的短距無線傳感網絡傳輸系統。

背景技術

ZigBee作為一種新興的近距離、低復雜性、低功耗、低數據速率、低成本的無線網絡技術，?一種介于無線標記技術和藍牙技術之間的技術方案，因此較多應用于無線傳感網絡中，特別是隨著近年來物聯網行業的興起，其應用更加廣泛，而基于ZigBee的無線數據傳輸節點設備是信號發射或接收的關鍵設備，它的性能直接影響整個無線傳感網的能效及應用范圍。?但是，現有的Zigbee的無線數據傳輸節點設備，傳輸距離短，抗干擾性能差，容易造成數據接收錯誤或者丟失，傳輸效率低。

發明內容

本實用新型的目的是為了克服上述現有技術的不足之處，而提供一種傳輸距離長抗干擾的無線數傳模塊。

本實用新型的實現方式是:?在監測區域內設置多個ZigBee無線數據傳輸節點構成無線傳感通信網絡；ZigBee無線數據傳輸節點包括電路底板、CPU單元、射頻單元和天線、及電源單元組成，電源單元供電模塊，提供工作所需電能；電源模塊與電源去耦電路連接；電路底板主要由USB轉UART接口、I/O串口及指示燈組成；CPU單元主要由CC2430及其輔助電路組成;射頻單元主要由射頻開關、功率放大器和低噪聲放大器組成；天線與CPU芯片的射頻收發器相匹配。

本實用新型結構簡單、體積小，但傳感距離遠、抗干擾能力強，并且能有效地避免數電對模電的干擾。?

附圖說明

圖1是本實用新型的原理框圖。

圖2是本實用新型的實施例示意圖。

圖中實線箭頭表示數據發送；虛線箭頭表示數據接收。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型作進一步說明。

參照圖1，本實用新型包括，在監測區域內設置多個ZigBee無線數據傳輸節點構成無線傳感通信網絡；ZigBee無線數據傳輸節點包括電路底板101、CPU單元102、射頻單元103和天線104、及電源單元105組成，電源單元105供電模塊，提供工作所需電能；電源模塊105與電源去耦電路106連接；電源去耦電路106采用高達四個電容和一個隔離電感組成，用于濾除全部的電源噪音。電路底板101主要由USB轉UART接口、I/O串口及指示燈組成；CPU單元102主要由CC2430及其輔助電路組成，CC2430?芯片是Chipcon公司生產的首款符合ZigBee技術的2.4GH?z射頻系統單芯片，?適用于各種ZigBee或類似Z?igBee的無線網絡節點，?包括調諧器、路由器和終端設備，它在單個芯片上集成了ZigBee射頻前端、內存和微控制器。它使用1個8位微處理器，?具有32/64?/128Kb可編程閃存和8Kb的RAM，?還包含模/數轉換器、定時器、AES-?128安全協處理器、看門狗定時器、32KH?z晶振的休眠模式定時器、上電復位電路、掉電檢測電路以及21個可編程I?/O?引腳，輔助電路主要包括復位電路、晶振、天線和必要的阻抗元件設計。

射頻單元103主要由射頻開關、功率放大器和低噪聲放大器組成，在發送數據的過程中加入功率放大器，?因為功率放大器的發射功率可達到20多dBm，?將會大大提高傳輸距離。同樣接收時加入低噪聲放大器，?因為低噪聲放大器的增益可達13db左右，?將會提高傳輸數據的可靠性和準確性。

天線104與CPU芯片的射頻收發器相匹配，否則此無線數傳系統的傳輸距離很近。

???參照圖2，在監測區域內布置若干微型傳感器節點和ZigBee無線傳輸節點，通過無線通信方式形成一個多跳自組織網絡。其發射功率可調、波特率可調以及數據響應格式可改變，?實現更加可靠、穩定地傳輸數據，?同時大大降低誤碼率。并且，ZigBee無線通信網絡標準具有支持極低成本、易實現、可靠的數據傳輸、短距離操作、極低功耗、各層次的安全性等優點。?無線傳感網絡中的ZigBee無線傳輸節點之間互相收發數據，?測試其數據通信功能、穩定性及通信距離。其主要工作方式是，以太網內的PC機1發送的數據通過串口連接到ZigBee無線傳輸節點，?然后通過天線將數據發送到另一個ZigBee無線傳輸節點，?最后通過串口發送到PC?機2上。對于PC?機2也是相同的過程，?這樣完成數據的收發，?其中的兩個ZigBee無線傳輸節點完全相同，因此監測區域內的ZigBee無線傳輸節點的安裝數量必須為偶數。