目 录
一、 TJZ-MZA 系列ZIGBEE模块简介 2
二、 SZ2 模块特点 3
三、 SZ2 模块技术规格 4
四、 ZIGBEE开发底板 6
五、 SZ2模块的组网 &数据传输 7
Zigbee 模块规格书
一、 TJZ-MZA 系列ZIGBEE模块简介
深圳市通九州网络技术有限公司TJZ-MZA系列模块包括:SZ1、SZ2、SZ3、SZ4等产品以及配套底板等。TJZ-MZA系列产品是基于TI CC 2530F256芯片研制开发的,采用ZigBee协议栈的低功率无线数传模块。
备注:本文主要介绍SZ2模块,其他模块介绍请联系厂家索取。
一、 SZ2 模块特点
l 发射功率20dBm;接收灵敏度 -104dBm (BER=10-2)
l 开放频段,无需申请频点,载频频率2.4GHz。
l 高抗干扰能力和低误码率
l 基于QPSK 的调制方式,采用高效前向纠错信道编码技术,提高了数据抗突发干扰和随机干扰的能力。采用直序扩频技术,有效的抗同频窄带干扰。自带16 位CRC 校验,能有效检错。
l 空中传输速率高达250kbps。
l 传输距离远,空旷条件下,使用IPX天线1200m,使用自带PCB天线时传输距离800m;
l 功耗低, 可方便控制到低功耗模式;
l 体积小、重量轻。
l 采用SOC,外围电路少,可靠性高,故障率低。
l 提供PCB 板天线, IPEX 天线连接座等多种天线连接方式。
l 适应2.4GHz IEEE 802.15.4 协议和ZigBee 应用,自动组网。
一、 SZ2 模块技术规格
3.1电气规格
名称 | 参数 | 单位 | ||
最小值 | 典型值 | 最大值 | ||
工作电压 | 3.0 | 3.3 | 3.6 | V |
发射电流 | 80 | 85 | 100 | mA |
接收电流 | 28 | 30 | 35 | mA |
休眠电流 |
| 10 |
| uA |
工作频率 | 2.405 |
| 2.485 | GHz |
输出功率 | 17.8 | 19.0 | 20 | dBm |
接收灵敏度 |
| -104 |
| dBm |
空中速率 |
| 250 |
| Kbps |
传输距离 |
| 1200m(使用PCB天线时传输距离800m) |
| m |
波特率 | 2400 | 38400 | 115200 | bps |
环境温度 | -40 |
| 80 | ℃ |
尺寸 | 40×20×4 mm |
3.3 管脚说明
管脚 | 管脚定义 | 输入/输出 | 管脚描述 |
1 | RESET_N | 输入 | Reset脚,输入,低电平复位 |
2 | P0.0 | 输入/输出 | CC2530 P0.0 |
3 | P0.1 | 输入/输出 | CC2530 P0.1 |
4 | P0.2 (RX) | 输入 | CC2530 P0.2 ,UART RX接口 |
5 | P0.3 (TX) | 输出 | CC2530 P0.3 ,UART TX接口 |
6 | P0.4 | 输入/输出 | CC2530 P0.4 |
7 | P0.5 | 输入/输出 | CC2530 P0.5 |
8 | P0.6 | 输入/输出 | CC2530 P0.5 |
9 | P0.7 | 输入/输出 | CC2530 P0.5 |
10 | P1.0 | 输入/输出 | CC2530 P1.0 |
11 | P1.1 |
| CC2530 P1.1 |
12 | P1.2 |
| CC2530 P1.2 |
13 | P1.3 | 输入/输出 | CC2530 P1.3 |
14 | P1.4 | 输入/输出 | CC2530 P1.4 |
15 | P1.5 | 输入/输出 | CC2530 P1.5 |
16 | P1.6 | 输入/输出 | CC2530 P1.6 |
17 | P1.7 | 输入/输出 | CC2530 P1.7 |
18 | P2.0 | 输入/输出 | CC2530 P2.0 |
19 | P2.1 | 输入/输出 | CC2530 P2.1 |
20 | P2.2 | 输入/输出 | CC2530 P2.2 |
21 | VCC | 输入 | 电源3.3V |
22 | VCC | 输入 | 电源3.3V |
23 | GND |
| 电源地 |
24 | GND |
| 电源地 |
(1)管脚全部引出, 但P1_1, P1_2 管脚供PA使用(PA芯片为RFX2401);
P1-1(TRX) | P1_2(CE) |
|
1 | * | TxActive |
0 | 1 | RxActive |
0 | 0 | Chip is shut down |
(2)管脚顺序和SZ1模块全部相同;
一、 ZIGBEE开发底板4.1zigbee开底板简介
4.1zigbee开底板简介
1. Zigbee底板是配合本公司CC2530 Zigbee模块使用和研发的底板,
2. 外部电源: 输入范围: +3.3V~+6V DC;
3. 如果使用USB做电源, 整个输出电流<350mA;
4. 电源选择跳线用于选择使用外部电源或者USB电源, 但是当使用仿真器电源时, 此跳线应悬空, USB和外部电源都不能选择,而应该只选择仿真器电源跳线;
5. DEBUG接口的信号顺序如下:(以小三角所指为1脚)
(1)GND (2)+3.3V (3)DC (4)DD (5)P1_4
(6)P1_5 (7)RESET_N (8)P1_6 (9)NC (10)P1_7
6. 仿真器电源跳线用于当连接仿真器时, 仿真器为底板供电, 这时把仿真器跳线跳至”ON”, 但必须悬空电源选择跳线, 如果使用外部电源或者USB电源, 此跳线必须跳至”OFF”;
7. 串口选择跳线, PC使用USB连接传输数据时, 两个跳线都跳至”USBxx”, 使用RS232时, 两个跳线都跳至”232xx”;
8. 如果使用RS485接口,需要将两个跳线都跳至”485xx”;默认485不可用,客户如果要用,RS485接口需要定制
9. LED跳线用于当LED的控制脚要被使用做其他功能时, 断开和LED连接;
10. 按键用于调试程序或者配合Zigbee协议栈中的手动绑定功能.
一、 SZ2模块的组网 &数据传输
Zigbee网络通常由三种节点构成:
l 协调器(Coordinator):用来创建一个Zigbee网络,并为最初加入网络的节点分配地址,每个Zigbee网络需要且只需要一个Coordinator.
l 路由器(Router):也称为Zigbee全功能节点,可以转发数据,起到路由的作用,也可以收发数据,当成一个数据节点,还能保持网络,为后加入的节点分配地址.
l 终端节点(End Device):,通常定义为电池供电的低功耗设备,通常只周期性发送数据,不接收数据。
SZ2模块的主要功能是无线数据传输,即,每个节点随时能够收发数据,所以节点的配置只有Coordinator,Router。
为了方便客户使用,我公司的zigbee模块的组网提供两种模式:星型网(点对多点)、MESH网络。
(1) 星型网(点对多点网络)
我公司的星型网是由一个PAN协调器和多个路由节点组成的,PAN协调器负责发起建立和管理整个网络,其它的节点一般是路由器,中心节点可以与终端的任一节点进行通讯或广播通讯。
在网络规模要求不太大(200个节点以下),推荐使用此网络,使用非常简单。
请注意:zigbee模块的地址有64 bit 地址,又称IEEE 地址,每个模块出厂时的64 bit 地址是由模块所使用的芯片厂商提供的,芯片厂商保证了64 bit地址的全球唯一性。而模块的16-bit 地址又称短地址或16-bit ID,是在模块加入到ZigBee 网络后自动获得的,在模块加入到一个ZigBee 网络之前,它的16-bit地址为0xFFFE,这个16-bit 地址是无意义的,一旦模块加入到ZigBee 网络后,它将获得一个小于0xFFFE 的16bit 地址,在这个网络中,这个16-bit 地址是唯一的,可以用来作为数据通讯的地址,但是重置网络后,这个16-bit 地址会改变。
为了解决这一问题,模块可以对同一网络中的每个模块进行编码,这样即使网络被重置后,模块也可以用这个预先编制的号码进行通讯。
或者按照模块的IEEE地址进行通讯,客户根据自己的需要进行选择。
(1) Mesh(网状网)
连接的网络如下图所示,这样的网络通常也称为MESH网(即:网状网),网络中任意节点之间都可以进行通讯,但在通讯之前需要先进行绑定。所有的数据传输路由都是自动计算的,无需用户干预。
无论是星型网或MESH网,第一次使用Zigbee模块时,需要先给Coordinator上电,然后给Router上电,Router上电后,会自动寻找Zigbee网络并加入。
5.2 Zigbee模块的数据传输
5.2.1星型网数据传输
在星型网络中,模块数据传输功能非常简单易用,以下数据传输是协调器和路由器之间进行,协调器的地址是0x00。
数据包格式,数据包有两种格式:透明传输模式、带地址模式
【1】透明传输模式
Zigbee模块上电后自动完成组网过程(注意:先将Coordinator上电,然后将其他Router节点上电)。
在协调器端,通过串口发送数据,所有Router均能收到数据;在某个Router节点端,通过串口发送数据,只有Coordinator能够收到。发送数据包与接收数据包一直,无数据格式,每包数据最长80字节。
模块出厂时,默认为此模式。
默认波特率设置38400,数据位8,校验位None,停止位1
【2】带地址模式
数据格式:ADDR LEN DATA
ADDR是模块地址(不是short address,而是预先设定的地址), 长度1个字节;LEN为数据包长度,1字节; DATA为需要发送的数据。说明,也可以用模块的IEEE地址进行通讯,此时地址长度为8字节,具体参照《模块设置使用说明》
(1)Coordinator向目标Router模块发送数据,需要在DATA前需要加上地址,即ADDR。如目标模块的地址是0x02,待发送数据”123”, 发送数据格式:“0203313233”,十六进制数据。路由器向协调器发送数据,目标地址为0x00.
Zigbee星型网络数据传输用例
以串口通讯为例说明底板和模块的配合使用方法:
(1) 将1个zigbee协调器模块插入底板,底板通过USB或RS232连接PC。
(2) 将1个或多个zigbee路由器模块插入底板,底板通过USB或RS232连接PC。
(3) 当PC使用USB连接传输数据时, 两个跳线都跳至”USBxx”, 使用RS232时, 两个跳线都跳至”232xx”;
注意:如果使用USB口传输数据,需要安装“USB转串口驱动.exe”。
a) 安装“USB转串口驱动.exe“,安装USB转串口的驱动程序
b) 将Zigbee模块插入底版;
将底板通过USB线插入电脑,查看驱动是否安装成功,在“我的电脑”,右键选择“属性”,在“硬件”->“设备管理器 ”中, 可以找到模拟的串口号 打开串口调试程序,设置串口号com4(根据上步看到的串口号),波特率为38400,校验位无,数据位8位,停止位1位, a) 注意,可以选择十六进制或十进制收发数据。 a) 使用多台pc或者同一台PC的多个不同串口,就可以通过串口调试软件进行zigbee通讯了。 注意: 调试时候,由于地址格式是十六进制,尽量选择十六进制数据进行调试,这样不必把地址转换为ASCII码。 举例:例如从协调器往地址0x01的路由器发送数据“12345”,发送的数据格式(十六进制)为: 01053132333435 从任何路由器往协调器发送数据“12345”,发送的数据格式(十六进制)为: 00053132333435 5.2.2 MESH网络数据传输方式: (1)在数据通讯前,先要对需要通讯的模块进行绑定,然后可以按照64 bit地址进行通讯。 使用MESH网络结构,对于特定的应用,需要根据客户需求定制化开发。 特点: 1. 与PC通过USB硬件接口连接, USB接口虚拟为RS232口,通过超级终端等串口工具,可以通过PC对zigbee网络设置参数, 1. 监控网络数据; 2. Zigbee dongle后盖留有软件烧写口,可以方便地烧写软件 Zigbee dongle软件烧写说明: 将探针烧写头连接仿真器的十芯电缆,探针的线序与zigbee dongle对应,其中黄色线对应Zigbee dongle的VCC(3.3V)