[發明專利]基于Zigbee的遠程無線收發全功能設備

有效

• 申請號: 201310360286.X
• 申請日: 2013-08-19
• 公開（公告）號: CN104426573B
• 公開（公告）日: 2017-02-22
• 發明（設計）人: 林必毅;連磊;賈平;李振營;黃林;李想
• 申請（專利權）人: 合肥賽為智能有限公司
• 主分類號: H04B1/40
• 分類號: H04B1/40;H04W84/18;G08C17/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于無線通信的技術領域，更具體的說，本發明涉及一種基于Zigbee的遠程無線收發全功能設備及其收發方法。

背景技術

對于家庭控制、工業自動化等應用來說，現在常用的無線通信方案有Wi-Fi，UWB，IrDA，NFC以及ZigBee技術。Wi-Fi的傳輸速率快，可達到百米，但是成本高、功耗大；UWB的傳輸速率高，發射功率低，但通信距離短；藍牙傳輸速率高，但傳輸范圍小，節點功耗大；IrDA傳輸距離較短，而且只能同時連接兩臺設備，無法進行靈活組網；NFC傳輸距離短。而ZigBee技術在無線通信應用領域具有低成本、低功耗、低復雜度的特點。

Zigbee芯片的種類已經越來越多，如使用較廣泛的CC2530，以及MC13192、AT86RF230、MRF24J40，而這些芯片都有一個共同特點，即芯片本身帶有MCU，由于芯片本身既要負責信號收發又要負責信號處理，這就導致MCU的處理能力很有限，功耗大，而且功能擴展能力也較差。其次，在應用這些芯片進行無線通信研究時，由于芯片本身的發射功率都很小，加上其接收靈敏度也固定在一定的范圍之內，這樣就限制了無線傳感器網絡的通信距離，實際的傳輸距離也只有幾百米不等。而有些特定的場合中，要求無線通信節點間的距離要有1Km或者更遠。

發明內容

為了解決現有技術中的上述技術問題，本發明的目的在于提供一種基于Zigbee的遠程無線收發全功能設備及其收發方法。本發明所述的設備不僅能夠實現遠程無線有效接收信號及發送信號，而且還減少了設備成本，降低了裝置復雜度。

為了實現上述目的，本發明采用了以下技術方案：

一種基于Zigbee的遠程無線收發全功能設備，用于遠程無線接收各類傳感器所采集的信號以及遠程無線發送指令信號，其包括MCU主控電路、無線通信模塊電路、信號收發處理電路、按鍵模塊電路、顯示模塊電路、串口通信電路、USB下載電路、調試電路、存儲電路、IO口擴展電路和電源模塊；所述的MCU主控電路分別與無線通信模塊電路、按鍵模塊電路、顯示模塊電路、串口通信電路、USB下載電路、調試電路、存儲電路、IO口擴展電路和電源模塊11相連；所述的無線通信模塊電路分別與MCU主控電路、信號收發處理電路、IO口擴展電路、電源模塊相連；所述的信號收發處理電路分別與無線通信模塊電路和電源模塊相連；所述的顯示模塊電路分別與MCU主控電路和電源模塊相連；所述的串口通信電路分別與MCU主控電路和電源模塊相連；所述的USB下載電路分別與MCU主控電路和電源模塊相連；所述的IO口擴展電路分別與MCU主控電路和無線通信模塊電路相連；所述的電源模塊分別與MCU主控電路、無線通信模塊電路、信號收發處理電路、顯示模塊電路、串口通信電路和USB下載電路相連。

其中，所述的MCU主控電路核心處理器選用MSP430FG439。MSP430FG439是一款具有超低功耗的MCU，在便攜式測量應用中延長了電池壽命，具有面向各種應用的不同外設集架構，允許喚醒低功耗模式，具有16位寄存器和常數發生器、數控振蕩器(DCO)、配置A/D轉換器，雙12位D/A轉換器、三個可配置的運算放大器，一個同步/異步通信接口(USART)、DMA和液晶顯示(LCD)驅動器。MSP430FG439主要用于傳感器采集數據的處理、接收、發送，可以將接收的數據進行處理以后通過RS232串口通信傳至上位機PC進行相關操作，也可以將上位機傳來的指令信號經無線通信模塊、信號收發處理電路發送出去達到遠程控制設備的目的。

其中，所述的無線通信模塊電路核心處理器選用A7153，A7153是一款高性能，低功耗的2.4GHz?IEEE802.15.4收發器(直接序列擴頻在IEEE802.15.4定義的)。它集成了PHY和MAC功能的單芯片解決方案。A7153集成了低噪聲放大器(LNA)，混頻器，片上濾波器，功率放大器(3.5dBm)，頻率合成器和基帶調制解調器，A7153主要用于無線信號的接收和發送處理。