突破瓶頸 輕松設(shè)計(jì)ZigBee應(yīng)用系統(tǒng)

　　這些標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品都是“即插即用”產(chǎn)品，你可以像搭積木一樣，在很短時(shí)間內(nèi)對(duì)ZigBee技術(shù)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試，也很容易將這些標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品集成到你自己的系統(tǒng)中去，實(shí)現(xiàn)一個(gè)長(zhǎng)距離，微功耗的巨大網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)和各種行業(yè)應(yīng)用。

三、ZigBee應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)的層次和實(shí)例

隨著ZigBee技術(shù)和無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)不斷向更加廣闊的應(yīng)用領(lǐng)域深入，如果是采用由淺入深的路徑，大概順序如下：

1、系統(tǒng)集成，在這個(gè)層次，主要是要掌握Z(yǔ)igBee技術(shù)的應(yīng)用特征，例如系統(tǒng)可靠性和網(wǎng)絡(luò)可靠性，通訊距離，抗干擾性能，低功耗性能等，使用標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品和評(píng)估系統(tǒng)進(jìn)行是比較好的進(jìn)入點(diǎn)。

優(yōu)點(diǎn)：入門需要的時(shí)間短，幾個(gè)小時(shí)或幾天。缺點(diǎn)：系統(tǒng)靈活性可能不夠，成本稍微高一些。

2、采用模塊和自己的單片機(jī)系統(tǒng)組合設(shè)計(jì)，這要求對(duì)單片機(jī)技術(shù)比較熟悉，當(dāng)然最好是采用自己熟悉的單片機(jī)，主要工作是熟悉ZigBee AT命令集，如何通過(guò)AT命令集來(lái)操作復(fù)雜ZigBee無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，由于不需要分析無(wú)線協(xié)議棧代碼和進(jìn)行高頻設(shè)計(jì)，用戶可以將主要精力集中在自己的應(yīng)用代碼開(kāi)發(fā)。

優(yōu)點(diǎn)：入門時(shí)間是一星期或更短。(如果能夠使用帶有驅(qū)動(dòng)源代碼的模塊開(kāi)發(fā)系統(tǒng)，還可以進(jìn)一步縮短上手時(shí)間)。缺點(diǎn)：需要在模塊后面，加上自己的微控制器，成本稍有增加。

3、采用模塊或者直接使用ZigBee芯片進(jìn)行自己的ZigBee應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)。

如果不希望進(jìn)行高頻設(shè)計(jì)，可以從模塊開(kāi)始，直接使用TI等公司提供的ZigBee協(xié)議棧源代碼和庫(kù)文件，自己進(jìn)行應(yīng)用代碼的編寫(xiě)，然后直接下載到模塊進(jìn)行調(diào)試，由于EZ-LBee這樣的通用，開(kāi)放，開(kāi)源模塊的出現(xiàn)，使這種開(kāi)發(fā)辦法成為了可能。

當(dāng)然，也可以自己直接采用CC2430/CC2431等芯片，使用ZigBee開(kāi)發(fā)系統(tǒng)，進(jìn)行設(shè)計(jì)。

優(yōu)點(diǎn)：可以實(shí)現(xiàn)單芯片化設(shè)計(jì)，最終產(chǎn)品成本最低。缺點(diǎn)：需要對(duì)軟件和ZigBee協(xié)議棧進(jìn)行消化和分析，也需要高頻設(shè)計(jì)方面的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，需要的時(shí)間可能是數(shù)月或更長(zhǎng)。

當(dāng)然，我們也可以將上述過(guò)程看成一個(gè)對(duì)ZigBee技術(shù)逐步深入的過(guò)程的不同階段，而這些階段，也是一個(gè)入門和熟悉ZigBee技術(shù)的漸進(jìn)過(guò)程。

下面，我們就以一個(gè)實(shí)際應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)例子，來(lái)看看如何實(shí)現(xiàn)應(yīng)用系統(tǒng)評(píng)估設(shè)計(jì)全過(guò)程：

應(yīng)用實(shí)例：ZigBee無(wú)線溫度傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)

主要功能： 對(duì)溫濕度進(jìn)行無(wú)線測(cè)量、監(jiān)控、記錄。

應(yīng)用對(duì)象：高層字樓、醫(yī)院、，成品庫(kù)、醇化庫(kù)、發(fā)酵庫(kù)、儲(chǔ)絲房、糧庫(kù)、煙草庫(kù)，溫室大棚等，需要對(duì)溫度，濕度進(jìn)行監(jiān)控，而且布線困難的應(yīng)用。

圖4 ZigBee無(wú)線溫度傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)

　　應(yīng)用系統(tǒng)的評(píng)估和開(kāi)發(fā)過(guò)程：

評(píng)估：采用評(píng)估系統(tǒng)，安裝電池，安裝PC監(jiān)控應(yīng)用軟件，系統(tǒng)自動(dòng)組網(wǎng)，PC軟件顯示出傳感器節(jié)點(diǎn)傳來(lái)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，10分鐘內(nèi)完成安裝，可以方便進(jìn)行通訊距離，可靠性等評(píng)估。

模塊級(jí)別外置微控制器開(kāi)發(fā)：

使用自己選擇的微控制器接口 標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品模塊，采用ZigBee模塊開(kāi)放系統(tǒng)，在AT命令級(jí)別進(jìn)行自己的軟件開(kāi)發(fā)，下面是外置8051和STM32兩種ZigBee模塊開(kāi)發(fā)平臺(tái)，軟件支持KEIL 8051和STM32位平臺(tái)。

圖5 外置8位和32位微控制器ZigBee模塊開(kāi)發(fā)系統(tǒng)