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纯净的硅(中级)

Zigbee在.Net Micro Framework系统中的应用

Zigbee是IEEE 802.15.4协议的代名词。根据这个协议规定的技术是一种短距离、低功耗的无线通信技术。这一名称来源于蜜蜂的八字舞,由于蜜蜂(bee)是靠飞翔和“嗡嗡”(zig)地抖动翅膀的“舞蹈”来与同伴传递花粉所在方位信息,也就是说蜜蜂依靠这样的方式构成了群体中的通信网络。其特点是近距离、低复杂度、自组织、低功耗、低数据速率、低成本。主要适合用于自动控制和远程控制领域,可以嵌入各种设备。简而言之,ZigBee就是一种便宜的,低功耗的近距离无线组网通讯技术。详情请参见百度百科《Zigbee》。

而.NET Micro Framework对存储器和处理器的要求很低,开发人员可以在低功耗、低成本的ARM7、ARM9、Blackfin和Cortex-M3处理器上使用该框架(不需要MMU支持),所开发出来的软件仅需要几百Kbytes的RAM或Flash/ROM存储空间。而Windows Embedded CE的托管代码环境需要约10~12Mbytes的存储空间,基于.NET的应用编程设备只需要较少的存储空间,降低了产品成本。详情请参见《.Net Micro Framework 快速入门》。

两者都是低复杂度,低功耗,低成本(.Net MF开源且免费)的解决方案,二者结合对构建物联网无线方案来说,真是珠联璧合。

目前Zigbee有如下两种方案供最终用户使用,一是Zigbee芯片(扩展阅读《Zigbee芯片厂家对比》),如Ti提供的芯片CC2420、CC2430及CC2530,其中CC2430和CC2530片上集成了C8051内核,并提供了Zigbee协议栈,通过SPI、I2C或串口和CPU通信;二是Zigbee模块,如周立功公司的ZICM2410模块(美国CEL公司的MeshConnectTM模块,集成语音编码解码器)和赫立讯公司的IP-Link1223模块,模块集成C8051内核,支持多路GPIO/AD,通过串口或SPI和外围设备通信,使用虽然简单,但价格较高,大概是前者的3~5倍。

目前.Net Micro Framework V4.0的源码中已经提供了CC2420的驱动程序(源码在\framework\core\drivers\802_15_4\stack\physical\cc2420),硬件通过SPI方式访问CC2420芯片,在酒窖存储监控中已有相关应用,有兴趣的朋友可以参考一下。

芯片级方案由于没有合适的开发板,所以暂且不作介绍,我今天仅介绍模块级解决方案,其平台是赫立讯公司的IP-Link1223模块。

IP-Link1223模块提供三种组网模式:线性网络、全Mesh网络、星型拓扑,其中全Mesh网络最为常用。三种指令模式:AT指令模式、透传模式、二进制模式,AT指令模式只能本地配置;透传模式虽然好用,但是多点通信时并不灵活;二进制模式不仅本地可以配置,也可以透过网络远程配置,并且可以获取路由表及相关链路通信质量。

软件配置界面:

image.png

目前已经编写出支持全部的二进制模式指令Helicomm_IPLink1223类,相关指令如下,详细通信协议请参见赫立讯公司相关的说明文档。

private static byte CMD_ReadADC = 0x81;              //读模拟通道值

    private static byte CMD_ReadADC = 0x81;              //读模拟通道值

    private static byte CMD_ReadRSSI = 0x82;             //读发射频率

    private static byte CMD_ReadTemperature = 0x83;      //读温度

    private static byte CMD_ReadSRegister = 0x86;        //读S寄存器值

    private static byte CMD_WriteSRegister = 0x87;       //写S寄存器值

    private static byte CMD_ReadMAC = 0x8B;              //读MAC地址

    private static byte CMD_ReadVer = 0x8C;              //读内核版本

    private static byte CMD_BatterySavingMode = 0x8D;    //节电(停机)

    private static byte CMD_Hibernation = 0x8E;          //休眠

    private static byte CMD_SoftReboot = 0x8F;           //软重启

    private static byte CMD_HardwareReboot = 0xC0;       //硬重启

    private static byte CMD_Reset = 0x90;                //恢复出厂设置

    private static byte CMD_ReadRoute = 0x95;            //读取路由表

    private static byte CMD_ReadBlacklist = 0x9C;        //读取黑名单   

    private static byte CMD_WriteBlacklist = 0x9D;       //写黑名单  

    private static byte CMD_TrackerRoute = 0xAA;         //跟踪路由  

    private static byte CMD_TrackerLQIRoute = 0xBB;      //带信号强度的跟踪路由

    private static byte CMD_ReadIO = 0xAC;               //读IO状态

    private static byte CMD_WriteIO = 0xAD;              //写IO状态

    private static byte CMD_ScanNeighbour = 0xBC;        //扫描邻居列表

    private static byte CMD_ReadDeviceType = 0xC3;       //获得设备类型    

private static byte CMD_LocalHibernation = 0xB1;     //本地休眠

    private static byte CMD_LocalAwaikening = 0xB2;      //本地唤醒

image.png image.png

此帖出自无线连接论坛

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