基于ZigBee的无线串口集线器的研究与设计

shanyanghuizi

' @7 U& Q! C1 Z- y* F3 c摘要:文章设计了在ARM(Advanced RISC Machines)微处理器上基于ZigBee无线通信协议的无线串口集线器。首先提出基于
0 d7 f9 Y1 M& ?6 y: vZigBee组成无线网络的总体方案,接着给出无线串口集线器的硬件设计和软件设计实现方法,最后分析了无线串口集线器
5 _5 r7 z3 q' P/ ^& U3 A* X5 ]5 c的实际应用。
关键词:ZigBee;ARM;串口集线器
1引言
# I7 _* t$ [% w* y0 c随着21世纪科学技术的不断进步,无线与移动通信相应得
) F. o$ a! j) x8 C: t( m" t& l到了迅猛的发展。方便快捷的无线接人和无线互连等新概念和
- W! y# ?$ K' H& v* [* ~8 C& N5 A新产品,已逐渐融入人们的工作领域和日常生活中。由于如今对
无线频率的大量使用,使无线频率资源日渐匮乏，短距离宽带无
线通信技术受到世界许多国家工业界和研究机构的广泛关注。
伴随着各种便携式终端通信设备的增加，人们对短距离的无线
与移动通信需求也越来越迫切。无处不在的网络世界,使对各种
0 s  `. P1 L) M$ V5 E( N电器设备实行网络化管理已成为必然趋势。目前小范围内如以
太网中对终端设备的管理,主要使用有线方式。近来,随着与无
线通信相关的新技术如雨后春笋般涌现出来,大量廉价和高度
9 c; k# D7 ~& V" b3 E- y7 L8 h集成的无线模块的普及,无线联网技术以其安装成本低、使用方
2 e) H- r) F' d& p% x便等特点，在- -些不便于或需要消除有线连接的场合有了它的
用武之地,正在成为家庭网络和工业自动化领域的首选技术。
基于ZigBee的无线串口集线器的研究与设计,将ZigBee连
接在ARM微处理器上,并与远端计算机通过以太网进行连接。
* G$ v1 F- `* h; s! Z/ I6 Y  d* G1 p这个集线器可根据远程监控和控制应用的需求进行优化、扩展,
具有简单、可靠、低功耗和低成本等优势,实现对各种电器、各种
9 L% Q4 P$ Z: M( ]+ D侦测/监控设备的监督管理、设备操作和远程控制。
2无线串口集线器的总体设计
基于ZigBee的无线串口集线器主要由硬件和软件组成,硬
0 _" Q9 w: V1 c  J/ h件包括电路板、ARM微处理器、存储器、串行接口、并行接口、
4 I# x$ \7 E: [; {! c, m网口和ZigBee无线通信模块等，软件部分包括操作系统软件
% A0 T6 L# v+ w# r% G+ n9 F( X(OS)和应用程序。硬件部分是整个系统的物理基础，它提供了软
件的运行平台和通信接口,软件部分用于控制系统的运行,并
对各种事件进行响应。完成的功能为该设备中操作系统运行正
0 h# Q5 C) }4 i1 ~, T4 a常,外接器件运行正常,通过对ZigBee无线通信模块协议的编
写,使ARM微处理器通过ZigBee模块实现对各种电器、侦测/
监控设备的无线通信和操作。与远端计算机通过以太网相连,

组成-一个无线网络,如图1所示。该设备在网络中发挥集线器
的功能,具有串行通信接口,并有通讯距离远、抗干扰能力强、
组网灵活等优点和特性。采用点对点型或星形拓扑结构,可实
现一点对一点及一点对多点之间的串口设备的数据的透明传
输,使远端计算机通过此集线器实现对电器设备的远程操控。
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采用点对点型或星形拓扑结构,可实现一点对一点及一点对多点之间的串口设备的数据的透明传输