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DIY ZigBee入门无线传感器网络 一、从一张广告照片谈起 ZigBee是一种新兴的无线网络技术标准，主要用于近距离无线网络连接。它的字面意思为“嗡嗡（zig）的蜜蜂（bee）”，来源于蜜蜂用于传递信息的舞蹈， 蜜蜂通过“嗡嗡”地抖动翅膀飞翔出“八字舞”来与同伴传递花粉的方位信息，这样的方式构成了蜜蜂群体中的通信网络。该技术的主要特色有低速、低功耗、 低成本、支援大量网络节点、支援多种网络拓扑、低复杂度、快速、可靠、安全。它工作于2.4GHz( 全球)、868MHz( 欧洲) 及915MHz( 美国)的ISM 频段， 其基础是IEEE802.15.4，这是IEEE 无线个人区域网工作组的一项标准，被称作IEEE802.15.4(ZigBee) 技术标准。 ? 2001年8月ZigBee联盟成立，主要负责制定相关的无线网络协定。2002年下半年，英国Invensys公司、日本三菱电气公司、美国摩托罗拉公司以及荷兰飞利浦半 导体公司四大巨头共同宣布，它们将加盟ZigBee 联盟，共同研发下一代无线通信标准，这一事件成为该项技术发展过程中的里程碑。目前已经包括2004、2006 及2007/Pro版本。 ? 由于ZIGBEE技术的高速发展，引起了广大电子爱好者和单片机爱好者的极大关注，都希望自己也能动手熟悉这个新技术，但是，当大家实际要准备动手的时候， 确感到好像是老虎啃天，无处下手，因为ZIGBEE技术相对于一个简单无线网络而言，太过于复杂和庞大，从基础的无线知识，包括高频天线，高频调制技术， 到无线和数字通讯原理，到个人区域无线网络的国际标准IEEE802.15.4 , MAC 原理， 再到ZIGBEE无线网络技术规范，无线网络拓扑，无线网络路由，无线网 络安全 …… 如果将这些知识和理论变成书本，可能有厚厚几尺高，初次入门者要很快实现这样多的知识跨越，进行DIY，几乎是不可能完成的任务。 ? 从哪里开始我们的DIYZIGBEE 历程？我想到了在美国TI公司网页上看到的一张广告照片，见图一所示： 图一 TI 网页上 ZIGBEE 网络处理器广告照片 这张照片上，是一个充满自信的小女孩，好像是上小学3年级那种好学生， 背景上的黑白上写了一行粉笔字：CC2480+MCU=ZIGBEE ,我们知道， CC2480是TI公司推出的ZIGBEE网络处理器，将复杂的ZIGBEE网络协议栈，处理成了简单的用户接口命令，用户只要使用任何简单的单片机（微控制器）， 就可以容易的实现对ZIGBEE网络的控制；TI推出这个芯片的目的，就是希望ZIGBEE容易被使用，所以这个广告照片，TI特别选择一个小学生，来说明其容易性。 ? 这张照片，让我们豁然开朗，因为我们在前面已经介绍了DIYRF-2510和熟悉了CC2510 无线微控制器 (8051内核无线单片机)，所以，我们只要加上一个ZigBee 网络处理器，就可以绕开无线协议栈复杂的内部结构，直接进入ZIGBEE无线网络的实际使用。也就是说，我们先将ZIGBEE网络处理器当成一个“黑盒”，使用 我们已经熟悉的CC2510单片机（注意只使用单片机的功能），采用软件来控制ZIGBEE无线网络处理器。来学习和体验ZIGBEE无线传感器网络中那些最重要的技 术特性，包括节点的类型，网络拓扑，网络数据通讯，传感器信号采集和无线传输，低功耗网络等等，这样，就可以用很短的时间来完成这漫长的学习之旅。 二、快速实现升级，准备好我们的ZIGBEE无线传感器网络系统 在2009年第9期《无线电》杂志，我们使用的是无线龙通讯公司生产的DIYRF-2510系统，我们需用购买升级包装：DIYRF-2480－C或者DIYRF-2480-L ； 不同的升级包装包括不同的网络处理器模块 ，分别采用TI CC2480或者无线龙通讯LC2480 网络处理器，但是软件兼容，模块插座也兼容，当然，采用不同 网络处理器的升级套件价格也有很大差别， 和TI CC2480不同，成都无线龙通讯公司设计的LC2480网络处理器采用了标准 TI CC2430芯片，内置了无线龙开发 的兼容软件，图二是 无线龙 LC2480网络处理器模块原理示意图。 图2 无线龙 LC2480网络处理器模块原理示意图 ? 我们将DIYRF-2510无线网关上的模块，拔出放到安全的地方，然后插入DIYRF-2480升级套装中的一个无线网络处理器模块，就方便的完成了无线网关的ZigBee 升级，然后，我们再在DIYRF-2510套件的无线节点底板上，分别插上剩下的两个无线龙通讯公司生产的2480无线网络处理器模块，就全部快速完成了DIYRF-2510 向DIY2480的硬件升级，也就是完成了DIY ZIGBEE无线传感器网络的硬件准备工作，DI