第10卷第4期Vol.10No.42008年4月ElectronicComponent&DeviceApplicationsApr.2008基于CC2430的ZigBee无线数传模块的设计和实现尹应鹏1,2,李平舟1,郭志华1(1.西安电子科技大学,陕西西安710075;2.南阳理工学院,河南南阳473004)摘要:ZigBee技术是一种近距离、低复杂度、低功耗、低数据速率、低成本的无线通信技术,适合于自动控制和远程测量控制领域。文中对ZigBee进行了简单介绍,同时介绍了CC2430芯片的主要特性,举例说明了基于该芯片设计的一种无线数传模块的设计方法。关键词:ZigBee;CC2430;UART;2.4GHz;无线数传模块0引言Freescale、TI等国际巨头也都已推出了比较成熟的ZigBee开发平台。现在,无线通信技术已经成为人们日益关注ZigBee标准是基于802.15.4协议栈而建立的,的问题之一。ZigBee采用IEEE802.15.4标准,利它具备了强大的设备联网功能,并支持三种主要用全球共用的2.4GHz公共频率进行无线测量和的自组织无线网络类型,即星型结构、网状结构系统监控,而且具有明显的低成本、低功耗、网(Mesh)和簇状结构(Clustertree),其中网状结构络节点多、传输距离远等优势。目前,ZigBee技具有很强的网络健壮性和系统可靠性。术已被视为替代有线监视和控制网络领域最有前ZigBee协议比蓝牙、GSM、Wi-Fi更加简单实景的技术之一。为此,本文论述了一种基于用,表1列出了ZigBee同其它无线网络的比较。CC2430芯片的无线数据传输模块的设计方法。2总体设计1ZigBee简介为了进行模块化的设计,本文采用了基于通ZigBee是一种基于IEEE802.15.4标准的短距用异步收发模式(UART)接口的设计,以便方便离、低速率无线网络技术.该无线连接技术主要解的通过此接口将STIM(智能传感器接口模块)和决低成本、低功耗、低复杂度、低传输速率、近该无线模块连接在一起,从而发送用户的数据。距离的设备联网应用,主要用于无线传感器网络为了能够方便在线调试,并测试串口的数和测量控制方面。国际上,IEEE802.15.4工作组据,本系统设计分为两个部分:一是CC2430部及ZigBee联盟共同致力于该无线连接技术的推广分,该部分采用四层板小型化设计,上面只有工作,其中,IEEE802.15.4工作组主要负责制定CC2430芯片和部分外围器件;另一部分是测试底ZigBee物理层及MAC层协议,其余协议主要参照板,该板采用两层板设计,包含USB与UART接和采用现有标准,以便于今后不同厂商设备的互口、指示灯、复位和调试接口等。这样的设计既联互通;ZigBee联盟则负责高层应用及市场推广可以从USB接口截取电源,还可以使计算机调试工作。于2002年成立的ZigBee联盟如今已经吸引UART更加方便,同时还可以简化射频板的设计,了上百家芯片公司、无线设备公司加入。此外,使射频板部分可以更加通用。图1所示是测试底板的电路原理图,系统中收稿日期:2007-09-20182008.4www.ecda.cn第10卷第4期Vol.10No.42008年4月新特器件应用Apr.2008表1ZigBee与其它无线通信技术的比较名称标准GPRS/GSMWi-Fi802.11b蓝牙802.15.1ZigBee802.15.4主要应用宽广地区的音频和数据网络,Email,视频替代有线电缆监控系统资源>16MByte>1MBytes>250KBytes4Kbytes~128Kbytes电池寿命(天)1～70.5～51～7100～1000网络规模1328容量很大,65536带宽(kB/S)64～128>1100072020～250传输距离(米)远距离>10001~1001~101~1000技术优点覆盖范围广,适合远距离传输数据速率大、灵活性强成本低、使用方便功耗低、成本低、网络容量大,网络安全性高图1测试底板原理图CC2430的应用电路原理图如图2所示。为+0.6dBm、最大传送速率为250kbps。CC2430的外围元件数目很少,它使用一个非3CC2430芯片简介平衡天线来连接非平衡变压器,以使天线性能更加出色。电路中的非平衡变压器由电容C309、CC2430/CC2431是芯片巨人TI公司收购无线C311和电感L301、L302、L303组成,整个结构可单片机公司CHIPCON后推出的全新概念新一代满足RF输入/输出匹配电阻(50Ω)的要求。内ZigBee无线单片机系