基于ZigBee的数字化焊机通信系统设计
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除 了 Ｃ Ｎ 物 理 接 口 以外 同 样 也 适 用 遥 控 器 。Ｚｇ ｅ Ａ ｉ ｅ Ｂ
通 信模 块硬 件结 构见 图 ２ 。
Ｃ Ｎ数据 帧后 将其 放 入 发 送 队列 ， Ａ 同时 对 应 用 程序 触 发发送 队列不 空事 件 。应 用 程序 接 收 到 发送 队列不 空 事件后 在适 当 的 时 间 将 发 送 队列 中 的 Ｃ Ｎ数 据 帧 通 Ａ
采 用 独立 的芯 片 ，ｉＢ ｅ收发 器 和 Ｃ Ｎ控 制 器 大 多为 Ｚｇ ｅ Ａ
Ｓ Ｉ 口 ， 面上 也有集 成 了微 控制 器 的单 片 Ｚｇ ｅ Ｐ接 市 ｉ ｅ收 Ｂ
发 器 和集 成 了微 控 制 器 的单 片 Ｃ Ｎ控 制 器 芯 片 。考 Ａ 虑 到遥 控器 的需 要 ， 里选 择 集 成 了 Ｚｇ ｅ 这 ｉ ｅ收 发 器 的 Ｂ 芯 片 Ｃ ２ ３ 。Ｃ ２ ３ Ｃ ５ ０ Ｃ ５ ０是 Ｔ 公 司 专 门针 对 Ｚｇ ｅ Ｉ ｉＢ ｅ应
过 Ｃ Ｎ接 口发 送 到 Ｃ Ｎ总 线 上 。应 用 层 事 件处 理 流 Ａ Ａ
图 ２ 通 信 模 块 硬 件 结构 图
程 如 图 ４所 示 。
２ １ 年第 １ ４ ０１ 期 ５
成 果 推 介
冀
所 以 Ｃ Ｎ数 据帧 的大 小是 ４～１ 字 节 ， 了方 便 操 Ａ ２个 为
队列不 空事 件 。应用 程 序接 收 到 接 收 队列 不 空事 件 后 在适 当的时 间将数 据 队列 中的 Ｃ Ｎ数据 帧通 过 Ｚｇ ｅ Ａ ｉ ｅ Ｂ 接 口发送 到 空 中 。 同样 ， Ｚｇ ｅ 当 ｉ ｅ接 口从 空 中接 收 到 Ｂ
对焊 接 电源和 上位机 Ｐ ｃ端 的 Ｚｇ ｅ 件进行 叙 述 ， ｉＢ ｅ硬 但
如 图 ３所 示 。
数 字化 焊机 通信 系统 硬 件 设计 主要 是 在兼 容 以往 产 品 的思 想 指 导 下 ， 定 焊 接 电 源 、 控 器 和 上 位 机 确 遥
ＣＡＮ
—
—
卜 Ｚｅ — ｉｅ ｇ Ｂ
接 ｕ
、
Ｐ ｃ端 的 Ｚｇ ｅ 线 通 信 硬 件 接 口。 以往 产 品都 是 通 ｉ ｅ无 Ｂ 过 Ｃ Ｎ通信 接 口连 接起 来 的 ， 以在 Ｚｇ ｅ Ａ 所 ｉ ｅ模块 上 扩 Ｂ 展 Ｃ Ｎ通 信接 口直 接 与 焊 接 电源 和 上 位 机 Ｐ Ａ Ｃ连 接 。 考虑 到遥控 器 的功 耗 等 问题 ， 以 不 在 遥 控 器 上 扩 展 所
通过 上 面的叙 述可 以看 出 ， 接 电源 和 ｔ位 机 Ｐ 焊 Ｃ 端 的 Ｚｇ ｅ ｉ ｅ硬件 更 像是 一个 Ｃ Ｎ接 口的 Ｚｇ ｅ Ｂ Ａ ｉ ｅ通 信 Ｂ 板， 而遥控 器端 的硬 件相 比要 简 单一 些 ， 以下 面 主要 所
当 Ｃ Ｎ控 制器从 Ｃ Ｎ总线 上 接 收到 数据 时 引发 Ａ Ａ 中断进 入 中 断 服务 程 序 ， 中断 服 务 程 序 中将 接 收 到 的 Ｃ Ｎ数 据 帧放人 接 收 队列 ， 时对 应 用 程序 触 发 接 收 Ａ 同
Ｉ Ｅ ０ ．５ ４规 范 基 础 上 设 计 了 Ｚｇ ｅ 议 栈 ｚ— Ｅ Ｅ８２ １． ｉＢ ｅ协
Ｓａ ｋ和多 种应 用配 置 ， ｔ ｃ 很容 易 构建 一 个 Ｚｇ ｅ ｉ ｅ应 用 系 Ｂ
／
统 。Ｃ Ｎ控制 器 选 用 微 芯 的 ＭＣ ２ １ ＭＣ ２ １ Ａ Ｐ ５ ５， Ｐ ５ ５完全
从 图 １可 以 看 出 ， 位 机 Ｐ 上 Ｃ和多 个 焊机 绑定 ， 可 以在 较远 的地 方 通 过 Ｚｇ ｅ 线 方 式 监 控 多个 焊 机 ， ｉＢ ｅ无 省去 了较 长 的 布线 。图 中遥 控 器 和 焊 机 ２绑 定 ， 以 可
数 字化 焊 机 通 信 系 统 软 件 的设 计 是 围绕 Ｃ ２ ３ Ｃ ５０
Ｃ Ｎ物 理接 口 ， Ａ 而是 独立 设 计 了一 个 Ｚｇ ｅ 无 线 遥 控 ｉＢ ｅ
接 口
、
、
， ， ， ，
应 川 序
图 ３ 通信 模 块 软 件 结 构 图
器， 但还 是通 过 Ｚｇ ｅ 议之 上 承载 的 Ｃ Ｎ通 信 协议 ｉＢ ｅ协 Ａ 与原 始 的遥控 器 软件通 信 。
成 果 推 介
创建 一个 网络 ， 遥控 器 和上 位 机 Ｐ ｃ作 为终 端 设 备 。遥
控 器和上 位 机 Ｐ Ｃ可 以与单 独 的一 个焊 机 绑 定 ， 也可 以 与 多个焊 机 绑 定 ， 样 就 可 以 同时 监 控 一 个 或 者 多 个 这
焊机 ， 图 １ 见 。
微控 制 器 、 ｉＢ ｅ收发 器 和 Ｃ Ｎ控 制 器可 以 分别 Ｚｇ ｅ Ａ
匾 一 匿 二 一一 二 ： ： 一巴 ：
画 ～～ ： ：
／
， ，
用 的单 芯片解 决 方 案 ， 内含 ８ｋ Ｂ的 Ｒ Ｍ 和 ２ ６ ｋ Ａ ５ Ｂ的
ｌ ｈ并 ｆ ｓ ， 且 整合 了全 集成 的高效射 频 收发机 和业 界标 准 ａ
的增 强 型 ８ ５ ０ １微 控 制 器 ， 及 其 他 强 大 的 外 设 ， 以 在
匾圜
图 １ 数 字 化 焊 机 系统 结构 图
支持 Ｃ Ｎ ２ Ｏ 技 术 规 范 ， 讯 速 率 为 １ Ｍ ｐ ， 过 Ａ ． Ｂ 通 ｂ ｓ通
Ｓ Ｉ 口与 Ｃ ２ ３ Ｐ接 Ｃ ５ ０相 连 ， Ａ Ｃ Ｎ收 焊 机通 信 系统软 件设 计
的 ｚ—Ｓａｋ协 议 栈展 开 的 ， 虑 到在 Ｃ Ｎ接 口和 Ｚｇ ｔ ｃ 考 Ａ ｉ —
在现 场很 方便 地 对 焊 机 ２进 行 操 作 ， 当然 也 可 以 同 时
和另外 一个 焊机 绑定 ， 过切 换来 操作 不 同 的焊机 。 通
２ 数 字化 焊机 通信 系统 硬 件设计
Ｂ ｅ 口之 间传输 数据 的 同步 问题 ， ｅ接 在两个 接 口之 间采 用数 据接 收 和发送 队列 作 为缓 存 。通 信 模块 软件 结 构
通 信模 块硬 件结 构见 图 ２ 。
Ｃ Ｎ数据 帧后 将其 放 入 发 送 队列 ， Ａ 同时 对 应 用 程序 触 发发送 队列不 空事 件 。应 用 程序 接 收 到 发送 队列不 空 事件后 在适 当 的 时 间 将 发 送 队列 中 的 Ｃ Ｎ数 据 帧 通 Ａ
采 用 独立 的芯 片 ，ｉＢ ｅ收发 器 和 Ｃ Ｎ控 制 器 大 多为 Ｚｇ ｅ Ａ
Ｓ Ｉ 口 ， 面上 也有集 成 了微 控制 器 的单 片 Ｚｇ ｅ Ｐ接 市 ｉ ｅ收 Ｂ
发 器 和集 成 了微 控 制 器 的单 片 Ｃ Ｎ控 制 器 芯 片 。考 Ａ 虑 到遥 控器 的需 要 ， 里选 择 集 成 了 Ｚｇ ｅ 这 ｉ ｅ收 发 器 的 Ｂ 芯 片 Ｃ ２ ３ 。Ｃ ２ ３ Ｃ ５ ０ Ｃ ５ ０是 Ｔ 公 司 专 门针 对 Ｚｇ ｅ Ｉ ｉＢ ｅ应
过 Ｃ Ｎ接 口发 送 到 Ｃ Ｎ总 线 上 。应 用 层 事 件处 理 流 Ａ Ａ
图 ２ 通 信 模 块 硬 件 结构 图
程 如 图 ４所 示 。
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成 果 推 介
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所 以 Ｃ Ｎ数 据帧 的大 小是 ４～１ 字 节 ， 了方 便 操 Ａ ２个 为
队列不 空事 件 。应用 程 序接 收 到 接 收 队列 不 空事 件 后 在适 当的时 间将数 据 队列 中的 Ｃ Ｎ数据 帧通 过 Ｚｇ ｅ Ａ ｉ ｅ Ｂ 接 口发送 到 空 中 。 同样 ， Ｚｇ ｅ 当 ｉ ｅ接 口从 空 中接 收 到 Ｂ
对焊 接 电源和 上位机 Ｐ ｃ端 的 Ｚｇ ｅ 件进行 叙 述 ， ｉＢ ｅ硬 但
如 图 ３所 示 。
数 字化 焊机 通信 系统 硬 件 设计 主要 是 在兼 容 以往 产 品 的思 想 指 导 下 ， 定 焊 接 电 源 、 控 器 和 上 位 机 确 遥
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Ｐ ｃ端 的 Ｚｇ ｅ 线 通 信 硬 件 接 口。 以往 产 品都 是 通 ｉ ｅ无 Ｂ 过 Ｃ Ｎ通信 接 口连 接起 来 的 ， 以在 Ｚｇ ｅ Ａ 所 ｉ ｅ模块 上 扩 Ｂ 展 Ｃ Ｎ通 信接 口直 接 与 焊 接 电源 和 上 位 机 Ｐ Ａ Ｃ连 接 。 考虑 到遥控 器 的功 耗 等 问题 ， 以 不 在 遥 控 器 上 扩 展 所
通过 上 面的叙 述可 以看 出 ， 接 电源 和 ｔ位 机 Ｐ 焊 Ｃ 端 的 Ｚｇ ｅ ｉ ｅ硬件 更 像是 一个 Ｃ Ｎ接 口的 Ｚｇ ｅ Ｂ Ａ ｉ ｅ通 信 Ｂ 板， 而遥控 器端 的硬 件相 比要 简 单一 些 ， 以下 面 主要 所
当 Ｃ Ｎ控 制器从 Ｃ Ｎ总线 上 接 收到 数据 时 引发 Ａ Ａ 中断进 入 中 断 服务 程 序 ， 中断 服 务 程 序 中将 接 收 到 的 Ｃ Ｎ数 据 帧放人 接 收 队列 ， 时对 应 用 程序 触 发 接 收 Ａ 同
Ｉ Ｅ ０ ．５ ４规 范 基 础 上 设 计 了 Ｚｇ ｅ 议 栈 ｚ— Ｅ Ｅ８２ １． ｉＢ ｅ协
Ｓａ ｋ和多 种应 用配 置 ， ｔ ｃ 很容 易 构建 一 个 Ｚｇ ｅ ｉ ｅ应 用 系 Ｂ
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统 。Ｃ Ｎ控制 器 选 用 微 芯 的 ＭＣ ２ １ ＭＣ ２ １ Ａ Ｐ ５ ５， Ｐ ５ ５完全
从 图 １可 以 看 出 ， 位 机 Ｐ 上 Ｃ和多 个 焊机 绑定 ， 可 以在 较远 的地 方 通 过 Ｚｇ ｅ 线 方 式 监 控 多个 焊 机 ， ｉＢ ｅ无 省去 了较 长 的 布线 。图 中遥 控 器 和 焊 机 ２绑 定 ， 以 可
数 字化 焊 机 通 信 系 统 软 件 的设 计 是 围绕 Ｃ ２ ３ Ｃ ５０
Ｃ Ｎ物 理接 口 ， Ａ 而是 独立 设 计 了一 个 Ｚｇ ｅ 无 线 遥 控 ｉＢ ｅ
接 口
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图 ３ 通信 模 块 软 件 结 构 图
器， 但还 是通 过 Ｚｇ ｅ 议之 上 承载 的 Ｃ Ｎ通 信 协议 ｉＢ ｅ协 Ａ 与原 始 的遥控 器 软件通 信 。
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创建 一个 网络 ， 遥控 器 和上 位 机 Ｐ ｃ作 为终 端 设 备 。遥
控 器和上 位 机 Ｐ Ｃ可 以与单 独 的一 个焊 机 绑 定 ， 也可 以 与 多个焊 机 绑 定 ， 样 就 可 以 同时 监 控 一 个 或 者 多 个 这
焊机 ， 图 １ 见 。
微控 制 器 、 ｉＢ ｅ收发 器 和 Ｃ Ｎ控 制 器可 以 分别 Ｚｇ ｅ Ａ
匾 一 匿 二 一一 二 ： ： 一巴 ：
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用 的单 芯片解 决 方 案 ， 内含 ８ｋ Ｂ的 Ｒ Ｍ 和 ２ ６ ｋ Ａ ５ Ｂ的
ｌ ｈ并 ｆ ｓ ， 且 整合 了全 集成 的高效射 频 收发机 和业 界标 准 ａ
的增 强 型 ８ ５ ０ １微 控 制 器 ， 及 其 他 强 大 的 外 设 ， 以 在
匾圜
图 １ 数 字 化 焊 机 系统 结构 图
支持 Ｃ Ｎ ２ Ｏ 技 术 规 范 ， 讯 速 率 为 １ Ｍ ｐ ， 过 Ａ ． Ｂ 通 ｂ ｓ通
Ｓ Ｉ 口与 Ｃ ２ ３ Ｐ接 Ｃ ５ ０相 连 ， Ａ Ｃ Ｎ收 焊 机通 信 系统软 件设 计
的 ｚ—Ｓａｋ协 议 栈展 开 的 ， 虑 到在 Ｃ Ｎ接 口和 Ｚｇ ｔ ｃ 考 Ａ ｉ —
在现 场很 方便 地 对 焊 机 ２进 行 操 作 ， 当然 也 可 以 同 时
和另外 一个 焊机 绑定 ， 过切 换来 操作 不 同 的焊机 。 通
２ 数 字化 焊机 通信 系统 硬 件设计
Ｂ ｅ 口之 间传输 数据 的 同步 问题 ， ｅ接 在两个 接 口之 间采 用数 据接 收 和发送 队列 作 为缓 存 。通 信 模块 软件 结 构
