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ZigBee的工作原理_ZigBee组网技术ZigBee是一种高可靠的无线数传网络，类似于CDMA和GSM网络。
ZigBee数传模块类似于移动网络基站。
通讯距离从标准的75m到几百米、几公里，并且支持无限扩展。
Zigbee 技术特点主要有低功耗、低本钱、时延短、网络容量大、工作频段灵活、低速率、平安的数据传输等。
其中低功耗是Zigbee技术最重要的特点。
由于Zigbee的传输速率相对较低发射功率较小，使得Zig bee设备很省电，这是Zigbee技术能够广泛应用的基石。
ZigBee协议适应无线传感器的低花费、低能量、高容错性等的要求。
Zigbee的根底是IEEE 802.15.4。
但IEEE仅处理低级MAC层和物理层协议，因此Zigbee联盟扩展了IEEE，对其网络层协议和API进展了标准化。
Zigbee是一种新兴的短距离、低速率的无线网络技术。
主要用于近距离无线连接。
它有自己的协议标准，在数千个微小的传感器之间相互协调实现通信。
ZigBee组网概述组建一个完整的zigbee网状网络包括两个步骤：网络初始化、节点参加网络。
其中节点参加网络又包括两个步骤：通过与协调器连接入网和通过已有父节点入网。
ZigBee网络初始化预备Zigbee网络的建立是由网络协调器发起的，任何一个zigbee节点要组建一个网络必须要满足以下两点要求：〔1〕节点是FFD节点，具备zigbee协调器的能力;〔2〕节点还没有与其他网络连接，当节点已经与其他网络连接时，此节点只能作为该网络的子节点，因为一个zigbee网络中有且只有一个网络协调器。
FFD：Full Func TI on Device 全功能节点RFD：Reduced Func TI onDevice 半功能节点ZigBee网络初始化流程1、确定网络协调器首先判断节点是否是FFD节点，接着判断此FFD节点是否在其他网络里或者网络里是否已经存在协调器。
通过主动扫描，发送一个信标请求命令〔Beaconrequest command〕，然后设置一个扫描期限〔T_scan_dura TI on〕，如果在扫描期限内都没有检测到信标，那么就认为FFD在其pos内没有协调器，那么此时就可以建立自己的zigbee网络，并且作为这个网络的协调器不断地产生信标并播送出去。
“飞比”Zigbee论坛CC2530开发板学习教程（一）--前言“奥特曼Zigbee读书日记”已经写到第六部分了，首先非常感谢广大网友的支持与长期关注，此系列笔记会继续按照开源的方向进行深入的学习及更新。
同时，应广大网友的要求，也由于CC2530替代CC2430的强劲动力，经论坛管理团队讨论，最终决定在最近的一段时间内暂停“奥特曼Zigbee读书日记”的更新，而推出更偏向于应用，且更贴近市场的教程－－“飞比”Zigbee论坛CC2530开发板学习教程。
本教程将着眼于TI公司的新一代 2.4G Zigbee IC-CC2530及最新的Zigbee协议-Zstack2007的应用学习。
所采用的硬件平台为CC2530的官方开发板-CC2530DK (SmartRF05EB)。
少一点炒作，多做一点实事－－本站致力于营造一个“潜心学习、踏实做事”的氛围，希望广大Zigbee技术的爱好者、从业者积极参与，一起为中国的“无线单片机”技术献出自己的微薄之力。
[注：本文源自--“飞比”Zigbee论坛，为尊重劳动者成果，如需转载请保留此行，并通知作者]在这一章里，首先介绍下本套教程的整体思路及具体会涉及到的例程。
需要声明的一点是，本教程不是单片机的入门教程，需要读者对单片机及C语言有一定的基础，它关注的是Zigbee协议的基本概念及TI公司公开发行的免费Zigbee协议－Zstack 2007的应用。
首先着眼于TI公司提供的学习例程的讲解，这其中不但包括Zstack 2007的例程，同时会介绍TI的一些简化协议，如Basic RF/SimpliciTI等；然后会将“奥特曼Zigbee读书日记”中介绍的开源协议－MSSTATE LRWPAN，移植到CC2530DK中；最后，我们再来一起进入一个具体的应用领域－智能家居，学习一下TI的专用Zigbee遥控器协议RemoTI。
以下为具体采用的平台及相应的例程：（以下例程很多是CC2430及CC2530中共用的，本教程将同时适用）1、TI Basic RF----Light Switch----PER test2、Zstack 2007-----Sample App-----Generic App-----Home Automation-----Serial App-----Transmit App-----Simple App-----OAD/ENP/ESP等，待定3、MSSTATE LRWPAN ---- 平台移植及Ping Pong例程4、RemoTI声明：本教程中采用的源代码均来源于官方网站，并在此基础上进行修改，本站尊重原作者的劳动，将保留所有源文件的版权信息，并将标明本站进行的修改。
ZigBee无线输液监控电路图原理在医疗系统中，病人在输液过程中的监控问题，一直是护士和病人关心的问题，一但监控失误就会使空气进入人体的血液系统，造成严重的后果，甚至会使患者死亡。
现有的控制系统，多采用有线技术进行检测传感器网络的组建。
这类方案的特点是扩展性能差、布线繁琐、移动性能差。
由于采用硬线连接，线路容易老化或遭到腐蚀、磨损，故障发生率较高。
采用无线传输方式构建的无线传感器网络恰好可以避免这些问题。
相对而言，无线的方式比较灵活，避免了重新布线的麻烦，网络的基础设施不再需要隐藏在墙里，无线网络可以适应移动或变化的需要；但是，无线通信技术在医院输液监控领域的应用相对较少。
这主要是因为目前没有一项无线通信技术适合在医院输液监控领域进行广泛地推广，而且现有的无线通信产品的价格偏高，导致无线通信技术在医疗监控系统的应用停滞不前。
ZigBee技术的出现就解决了这些问题。
将无线ZigBee传感器网络和自动控制相结合，可以有效地实现医院输液监控系统的设计。
正是由于ZigBee技术具有功耗极低、系统简单、组网方式灵活、成本低、等待时间短等性能，相对于其他无线网络技术，它更适合于组建医疗监控网络，实现无线网络监控。
1系统方案设计1.1点滴速度与储液面检测采用红外光电传感器测量点滴速度。
当液滴滴下时，红外光电传感器发射的光透过液滴后强度发生变化，光电接收管接收强度变化的光信号后输出变化的电压信号，此电压信号经过放大、整形后被转化为TTL电平信号，送单片机计数来测量点滴速度。
该传感器具有体积小、灵敏度高、线性好等特点，其外围电路简单，性能稳定可靠。
采用电容传感测液位。
在储液瓶的瓶身正对着贴两片金属薄片作为传感电容，储液液面下降，电容两极之间的介电常数减小，电容值随之减小，经过电容/电压变换器后输出电压上升。
当储液液面降到警戒线时，转换电压高于回差比较器阀值电压，比较器翻转输出开关信号。
C/V变换电路具有优良的线性度，较高的变换灵敏度与抗干扰性能。
第一部分布局1 层的设置在PCB的EMC设计考虑中，首先涉及的便是层的设置:单板的层数由电源、地的层数和信号层数组成:电源层、地层、信号层的相对位置以及电源、地平面的分割对单板的EMC指标至关重要。
1.1 合理的层数根据单板的电源、地的种类、信号密度、板级工作频率、有特殊布线要求的信号数量，以及综合单板的性能指标要求与成本承受能力，确定单板的层数:对于EMC指标要求苛刻 (如产品需认证CISPR16 CLASS B)而相对成本能承受的情况下，适当增加地平面乃是PCB的EMC设计的杀手铜之一。
1.1.1 Vcc、GND的层数单板电源的层数由其种类数量决定 :对于单一电源供电的 PCB，一个电源平面足够了 :对于多种电源，若互不交错，可考虑采取电源层分割 (保证相邻层的关键信号布线不跨分割区 ):对于电源互相交错(尤其是象8260等IC，多种电源供电，且互相交错)的单板，则必须考虑采用2个或以上的电源平面，每个电源平面的设置需满足以下条件•单一电源或多种互不交错的电源；•相邻层的关键信号不跨分割区；地的层数除满足电源平面的要求外，还要考虑•元件面下面(第2层或倒数第2层)有相对完整的地平面；•高频、高速、时钟等关键信号有一相邻地平面；•关键电源有一对应地平面相邻(如48V与BGND相邻)。
1.1.2 信号层数在CAD室现行工具软件中，在网表调入完毕后，EDA软件能提供一布局、布线密度参数报告，由此参数可对信号所需的层数有个大致的判断: 经验丰富的CAD工程师，能根据以上参数再结合板级工作频率、有特殊布线要求的信号数量以及单板的性能指标要求与成本承受能力，最后确定单板的信号层数。
信号的层数主要取决于功能实现，从EMC的角度，需要考虑关键信号网络(强辐射网络以及易受干扰的小、弱信号)的屏蔽或隔离措施。
1.2 单板的性能指标与成本要求面对日趋残酷的通讯市场竞争，我们的产品开发面临越来越大的压力 :时间、质量、成本是我们能否战胜对手乃至生存的基本条件。
设计报告课题名称多功能智能小车设计专业班级电子信息工程2班学号学生姓名指导教师2014 年 3 月 30 日1绘制电路原理图1、在桌面上新建一个文件夹，命名文件夹名称为【tfdi】并保存。
如图1-1。
图1新建文件夹2、打开DXP 2004 ，在文件目录下创建一个项目PCB项目文件，【File】→【New】→【Project】→【PCB Project】，并保存在桌面上新建的【dfd】文件夹内，保存的文件名为dfg，在Projects项目面板上出现一个项目dfd.PrjPCB。
3、在DXP2004面板中添加一个原理图文件并追加新文件到项目中：【File】→【New】→【Schatematic】，命名为都放到，保存原理图文件在【地方】文件夹内，则在项目dfd.PrjPCB中出现一个原理图文件dfd.SchDoc。
1.1在原理图右下脚绘制标题栏（1）在打开的电路原理图文件Sheet1.SchDoc的工作区右击→【Options】→【Document Options…】→打开【Document Options】对话框→【Sheet Options】，在【Sheet Options】中选【Title Block】，去掉选项中它前面方框内的【√】号，单击确定。
如图1-2所示：图1-2（2）使用Utility Tools工具栏中的画线和放置文本框工具绘制如图3的表格。
图1-3（3）放置文本框时按【Tab】键，可对字体进行修改如图1-4图1-4（4）为了使其美观，可以调节把它的电器栅长由10改为1，这样就可以把文本字符串挪到表格的正中央位置。
调整后的结果如图5图1-51.2、绘制电路图电容、电阻、电源、二极管、开关、三极管和地线，可以在基本元件库Miscellaneous Devices中找到后直接放置在原理图中。
如图1-6图1-6放置元件对于电机使用搜索功能如图1-7所示图1-7 搜索修改参数，已放置C1为例。
ZigBee模块通信实现(电路介绍与程序分析)产品名：ZigBee模块型号：ZICM2410 PO-2厂商：广州周立功公司代理（美国CEL公司的MeshConnect模块）参数：* 103db链路预算；* 接收灵敏度：-97dbm@ 1.5V* 发送功率：+6dbm@1.5V* 3000英尺无障碍传输距离* 最低睡眠电流：;SC16IS752IPW 芯片; LC11C14（ARM M0内核）从原理图可以看出，ZigBee模块的RXD\TXD接在了SC16IS752IPW芯片的RXB\TXB上，而该芯片的CS\SI\SO\SCLK接在LPC11C14的PIO2_0\PIO2_1\PIO2_2\PIO2_3\PIO3_3上。
说明LPC11C14主控芯片是通过SPI间接与ZigBee模块通讯，所以我们只需要关注SC16IS752IPW芯片即可，往该芯片发送数据，ZigBee自然也能收到数据。
数据流向：应用程序 ; M0的SPI控制器 ;SC16IS752IPW ; ZigBee模块程序流程：1、初始化LPC11C14的SSP1 的GPIO引脚，即PIO2_0\PIO2_1\PIO2_2\PIO2_3/* 初始化响应PIO引脚ssp.c *//* arg1：SSPI0或SSPI1*/void SPI_IOConfig(uint8_t portNum){if(portNum == 0){/* 此处为通道0的代码未贴出*/}else/* port number 1 */{// 主要设置 SSP1 使之能与 SC16IS752IPW 通信间接与 ZigBee 通信LPC_SYSCON->;PRESETCTRL |= (0x1;SYSAHBCLKCTRL |= (1;SSP1CLKDIV = 0x02;/* Divided by 2 设置 SSP1 时钟分频 48Mhz/2=24Mhz*/LPC_IOCON->;PIO2_2 &= ~0x07;/* SSP I/O config */LPC_IOCON->;PIO2_2 |= 0x02;/* SSP MISO 将PIO2_2设置为 SSP MISO 模式*/LPC_IOCON->;PIO2_3 &= ~0x07;LPC_IOCON->;PIO2_3 |= 0x02;/* SSP MOSI 将PIO2_3设置为 SSP MOSI 模式*/LPC_IOCON->;PIO2_1 &= ~0x07;LPC_IOCON->;PIO2_1 |= 0x02;/* SSP CLK将PIO2_1设置为 SSP 时钟 *//* Enable AHB clock to the GPIO domain. */LPC_SYSCON->;SYSAHBCLKCTRL |= (1;PIO2_0 &= ~0x07;/* SSP SSEL is a GPIO pin 设置PIO2_0 作为普通IO管脚功能 *//* port2, bit 0 is set to GPIO output and high */ GPIOSetDir( PORT2, 0, 1 );// 设置为输出GPIOSetValue( PORT2, 0, 1 ); // 输出高电平暂时不使能该器件是片选引脚}}2、初始化 SSP1 寄存器ssp.c/* arg1：SSPI0或SSPI1arg2：传送位数 arg3：时钟分配*/void SPI_Init(uint8_t portNum, uint8_t Bit, uint8_t EvenDiv){uint8_ti, Dummy=Dummy;if(portNum == 0){/* 此处为通道0的代码未贴出*/}else{LPC_SSP1->;CR0 = 0x0700 | (Bit-1); // (Bit-1)=0b0111 8位传输串行时钟速率、总线类型、数据长度LPC_SSP1->;CPSR = EvenDiv;// 时钟预分频寄存器设置为2分频 ->;48Mhz/2=24Mhzfor ( i = 0; i ;DR;/* clear the RxFIFO 数据寄存器，读空则接受FIFO 写满则发送 FIFO */NVIC_EnableIRQ( SSP1_IRQn );// 使能中断LPC_SSP1->;CR1 = SSPCR1_SSE;// SSP1以正常模式与串行总线上的其它设备相互通信。
目录第一章产品概述 (1)1.1产品简介 (1)1.2 特点功能 (1)1.3 ZigBee简介 (2)1.4 应用场景 (2)第二章规格参数 (3)2.1 极限参数 (3)2.2 工作参数 (3)第三章机械尺寸与引脚定义 (4)第四章工作模式 (5)第五章协议模式 (5)第六章功能简介 (6)6.1 功能引脚图 (6)6.2 引脚连接说明 (7)第七章快速入门 (7)7.1 网络组建与通信 (7)第八章用户指令集 (14)8.1 HEX指令集 (15)8.1.1 参数读取HEX指令集 (15)8.1.2 参数配置HEX指令集 (17)8.2 HEX参数说明 (18)8.2.1 网络类型 (18)8.2.2 网络状态 (18)8.2.3 网络PAN_ID (18)8.2.4 网络密匙 (18)8.2.5 网络短地址 (18)8.2.6 MAC地址 (18)8.2.7 父节点网络短地址 (18)8.2.8 父节点MAC地址 (18)8.2.9 网络组号 (18)8.2.10 网络信道 (18)8.2.11发送功率 (19)8.2.12 串口波特率 (19)8.2.13 休眠时间 (19)8.2.14 加入网络时间 (19)8.2.15 父节点保存时间 (19)8.2.16 用户gpio参数 (19)8.2.17 用户pwm参数 (20)8.2.18 用户adc参数 (20)8.2.19 外设addr参数说明 (21)8.2.20 所有信息 (22)8.3 HEX数据通信说明 (23)8.3.1 命令格式说明 (23)8.3.2 详细参数说明 (23)8.4 AT指令集 (24)8.4.1 AT+DEV (24)8.4.2 AT+EXIT (24)8.4.3 AT+MODE (24)8.4.4 AT+RMODE (25)8.4.5 AT+NWK (25)8.4.6 AT+PANID (25)8.4.7 AT+KEY (26)8.4.8 AT+SHORT_ADDR (26)8.4.9 AT+MAC_ADDR (26)8.4.10 AT+COOR_SHORT_ADDR (26)8.4.11 AT+COOR_MAC_ADDR (27)8.4.12 AT+GET_SHORT_ADDR (27)8.4.13 AT+GROUP (27)8.4.14 AT+CH (27)8.4.15 AT+TXPOWER (28)8.4.16 AT+UART (28)8.4.17 AT+SLEEP (28)8.4.18 AT+JOINSLEEP (29)8.4.19 AT+JOINCNT (29)8.4.20 AT+NETIFO (30)8.4.21 AT+DATA_TIME (30)8.4.22 AT+SOFT_ID (30)8.4.23 AT+RESET (30)8.4.24 AT+RESTORE (31)8.4.25 AT+LEAVE (31)8.3.26 AT+GPIO_PUT (31)8.4.27 AT+RGPIO_PUT (31)8.4.28 AT+GPIO_LEVEL (32)8.4.29 AT+RGPIO_LEVEL (32)8.4.30 AT+PWM (32)8.4.31 AT+RPWM (33)8.4.32 AT+ADC (33)第九章用户须知 (35)9.1 ZigBee网络角色以及注意事项 (35)9.2 网络结构 (36)第十章硬件设计 (37)第十一章常见问题 (38)11.1 传输距离不理想 (38)11.2 模块易损坏 (38)11.3 误码率太高 (38)第十二章焊接作业指导 (39)12.1 回流焊温度 (39)12.2 回流焊曲线图 (39)第十三章相关型号 (40)第十四章天线指南 (40)第十五章产品包装图 (40)第一章产品概述1.1 产品简介E18-MS1PA1-PCB 是一款体积极小的2.4GHz 无线模块，贴片型，引脚间距1.27mm。
广州大学华软软件学院本科毕业论文论文题目采用Protel实现Zigbee的设计专业电子信息工程（移动信息管理）班级08电子信息工程（移动信息管理）姓名陈杰学号0840908108指导教师胡伟广州大学华软软件学院电子系2012年 3 月摘要首先详述Zigbee电路板的工作原理，然后介绍如何利用protel99SE软件制作电路板的全过程。
包括介绍了元器件的选择、调整，然后阐述了版面的设计、元器件的连接、网络表格的生成，最后描述了PCB电路板的制作方法，并提出了使用protel99SE 软件设计电路板的注意事项。
关键词Zigbee，Protel99SE，原理图，PCB电路板Abstract Taking the A/D converter for example, this article expounds fully the whole process of designing circuits using protel99se. Firstly, selections and adjustments of components are introduced,secondly, designs of layouts, connections of components and connections of components are shown, finally, the method of designing circuits is given, attentions of using protel99se are proposed.Key words protel99se,Schematic,pcb,circuit,board目录1. 前言 (1)2. Zigbee的工作原理 (2)2.1ZigBee协调器（Coordinator） (2)2.2ZigBee路由器（Router） (2)2．3ZigBee终端设备（End-device） (2)3. 原理图制作 (4)3.1软件的启动 (4)3.1.1创建一个设计数据库文件 (4)3.1.2启动原理图编辑器 (4)3.2 添加库文件 (6)3.3 放置/编辑元件 (6)3.4 布局连线 (7)3.5 生成电路图各项报表 (9)3.5.1创建网络表格文件 (9)3.5.2生成元器件自动编号报表文件 (10)4. PCB 板制作 (11)4.1 创建设计文件和装载网络表 (11)4.1.1在PCB编辑器中选取菜单命令Design/Lode Nets (11)4.1.2在载入网络表对话框中单击Browse...按钮. (11)4.2布局 (12)4.3布线 (13)5. 注意事项 (14)5.1 地线设计 (14)5.1.1单点接地与多点接地的选择 (14)5.1.2数字、模拟电路分开 (14)5.1.3接地线尽量加粗 (14)5.2 去耦电容布置 (14)5.3 布线应注意的问题 (15)5.4对集成电路不用引脚的处理 (15)5.5电源线布置 (16)6. 结论 (17)7. 参考文献 (18)8. 致谢 (19)1.前言potel99SE是Protel公司近10年来致力于Windows平台开发的最新结晶,能实现从电学概念设计到输出物理生产数据,以及这之间的所有分析、验证和设计数据管理。
