[實(shí)用新型]基于Zigbee的遠(yuǎn)程無線收發(fā)全功能設(shè)備

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201320509806.4
• 申請(qǐng)日: 2013-08-21
• 公開（公告）號(hào): CN203434970U
• 公開（公告）日: 2014-02-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 林必毅;連磊;賈平;李振營;黃林;李想
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 合肥賽為智能有限公司
• 主分類號(hào): H04B1/38
• 分類號(hào): H04B1/38;G08C17/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于無線通信的技術(shù)領(lǐng)域，更具體的說，本實(shí)用新型涉及一種基于Zigbee的遠(yuǎn)程無線收發(fā)全功能設(shè)備。

背景技術(shù)

對(duì)于家庭控制、工業(yè)自動(dòng)化等應(yīng)用來說，現(xiàn)在常用的無線通信方案有Wi-Fi，UWB，IrDA，NFC以及ZigBee技術(shù)。Wi-Fi的傳輸速率快，可達(dá)到百米，但是成本高、功耗大；UWB的傳輸速率高，發(fā)射功率低，但通信距離短；藍(lán)牙傳輸速率高，但傳輸范圍小，節(jié)點(diǎn)功耗大；IrDA傳輸距離較短，而且只能同時(shí)連接兩臺(tái)設(shè)備，無法進(jìn)行靈活組網(wǎng)；NFC傳輸距離短。而ZigBee技術(shù)在無線通信應(yīng)用領(lǐng)域具有低成本、低功耗、低復(fù)雜度的特點(diǎn)。

Zigbee芯片的種類已經(jīng)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(gè)共同特點(diǎn)，即芯片本身帶有MCU，由于芯片本身既要負(fù)責(zé)信號(hào)收發(fā)又要負(fù)責(zé)信號(hào)處理，這就導(dǎo)致MCU的處理能力很有限，功耗大，而且功能擴(kuò)展能力也較差。其次，在應(yīng)用這些芯片進(jìn)行無線通信研究時(shí)，由于芯片本身的發(fā)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(nèi)，這樣就限制了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的通信距離，實(shí)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(jié)點(diǎn)間的距離要有1Km或者更遠(yuǎn)。

實(shí)用新型內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型的目的在于提供一種基于Zigbee的遠(yuǎn)程無線收發(fā)全功能設(shè)備。本實(shí)用新型所述的設(shè)備不僅能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)程無線有效接收信號(hào)及發(fā)送信號(hào)，而且還減少了設(shè)備成本，降低了裝置復(fù)雜度。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用了以下技術(shù)方案：

一種基于Zigbee的遠(yuǎn)程無線收發(fā)全功能設(shè)備，用于遠(yuǎn)程無線接收各類傳感器所采集的信號(hào)以及遠(yuǎn)程無線發(fā)送指令信號(hào)，其包括MCU主控電路、無線通信模塊電路、信號(hào)收發(fā)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(diào)試電路、存儲(chǔ)電路、IO口擴(kuò)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(diào)試電路、存儲(chǔ)電路、IO口擴(kuò)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(hào)收發(fā)處理電路、IO口擴(kuò)展電路、電源模塊相連；所述的信號(hào)收發(fā)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(kuò)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(hào)收發(fā)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(yīng)用中延長了電池壽命，具有面向各種應(yīng)用的不同外設(shè)集架構(gòu)，允許喚醒低功耗模式，具有16位寄存器和常數(shù)發(fā)生器、數(shù)控振蕩器(DCO)、配置A/D轉(zhuǎn)換器，雙12位D/A轉(zhuǎn)換器、三個(gè)可配置的運(yùn)算放大器，一個(gè)同步/異步通信接口(USART)、DMA和液晶顯示(LCD)驅(qū)動(dòng)器。MSP430FG439主要用于傳感器采集數(shù)據(jù)的處理、接收、發(fā)送，可以將接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理以后通過RS232串口通信傳至上位機(jī)PC進(jìn)行相關(guān)操作，也可以將上位機(jī)傳來的指令信號(hào)經(jīng)無線通信模塊、信號(hào)收發(fā)處理電路發(fā)送出去達(dá)到遠(yuǎn)程控制設(shè)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(fā)器(直接序列擴(kuò)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(diào)制解調(diào)器，A7153主要用于無線信號(hào)的接收和發(fā)送處理。

其中，所述的信號(hào)收發(fā)處理電路3核心處理器選用RFX2411，RFX2411是一個(gè)完全集成的射頻前端單芯片，集成了所有的RF功能所需要的ZigBee應(yīng)用。RFX2411架構(gòu)集成了PA，低噪聲放大器(LNA)，發(fā)送和接收切電路，相關(guān)的匹配網(wǎng)絡(luò)。它還包括旁路模式，以提高系統(tǒng)的靈活性。此芯片專為使用2.4GHz?ISM頻段，支持802.15.4ZigBee標(biāo)準(zhǔn)。RFX2411具有簡單和低電壓CMOS控制邏輯，集成了PA功率檢測電路，RFX2411的作用主要是通過功率放大增大發(fā)射功率、降低系統(tǒng)噪聲系數(shù)NF，改善無線信號(hào)傳輸性能，提高信號(hào)接收靈敏度。