个人局域网核心技术及解决方案集锦

庭网络的Zigbee解决方案

　　作为 ZigBee 联盟的长期促进者，TI 是 ZigBee 解决方案的领先供应商。TI 提供完整的硬件和软件 ZigBee 兼容平台。

　　主要特性

　　完整的硬件和软件解决方案经 ZigBee 联盟认可的测试机构认证，是符合 Zigbee 的平台

　　免费的 IEEE 802.15.4 MAC 软件和最高业内水平的协议栈实施 （Z-Stack™）

　　可出色兼容 WLAN、蓝牙®和其它 2.4GHz 解决方案的高性能无线电

　　世界范围的应用支持

　　开发套件和工具

　　ZigBee 应用框图

　　完整ZigBee解决方案

　　详细资料：

　　CC2538：经济高效型低功耗 6LoWPAN 解决方案的可扩展平台

　　CC2590：2.4-GHz射频前端

　　CC2520：符合2.4 GHz IEEE802.15.4/ ZigBee射频收发器

　　ZigBee相关工具与软件

　　Atmel用于个人局域网的无线解决方案

　　随着物联网不断深入人们的生活，无线连接性比以往任何时候都更加重要。随着无线产品从计算机外设和家庭娱乐应用领域扩展到智能网络及下一代应用领 域，消费者需求也在迅速膨胀。为支持这些复杂的应用，Atmel 提供了完整系列的符合 IEEE 802.15.4 标准、基于 IPv6/6LoWPAN、经过 ZigBee 认证的无线解决方案。这些解决方案基于 Atmel 丰富的射频接收器系列、8 位和 32 位 AVR 以及 ARM 微控制器。为简化开发过程并加快面市时间，Atmel 提供各种免费软件栈、参考设计、无线模块和开发工具包。而且，Atmel 解决方案和工具提供了可以满足低成本、低功耗、无线控制和传感器网络应用等独特需求的一切。

　　关键特性

　　单芯片解决方案 — Atmel 的符合 IEEE 802.15.4 标准的单芯片解决方案将基于 ARM® Cortex®-M0+ 的微控制器或行业领先的 AVR 微控制器与一流的 2.4GHz 射频收发器结合使用。它是要求最小电路板空间和最低成本但又不希望降低 MCU 和射频性能的应用的理想选择。

　　收发器 — 我们种类齐全的高性能、低功耗、符合 IEEE 802.15.4 标准的收发器支持地区性 700/800/900MHz 频带（中国、欧洲、日本和北美）以及 2.4GHz 频带（全球）。为最大限度地提高灵活性，这些独特的射频收发器可以通过 SPI 接口与 Atmel 任何屡获大奖的微控制器整合在一起。

　　模块 — ZigBits 是紧凑型 802.15.4/ZigBee 模块，具有破纪录的距离性能和异常简便的集成性。ZigBits 还将完整的、经过 FCC/CE/ARIB 验证的、可以减少射频开发成本和时间的射频设计打包，可以将您的产品按时按预算推向市场。

　　相关器件

　　详细资料：

　　Atmel 8位AVR微控制器

　　ZigBee低功耗收发器应用手册

　　ZigBee平衡射频输出的无线模块

　　ZigBee 2.4GHz 无线放大模块

　　基于AT86RF230 ZigBee的WPAN网络设备设计

　　1硬件电路设计

　　一般情况下IEEE802．15．4网络设备的基本构成如图l所示。系统的电源通常由电池提供，也可以由稳压模块供给。RF收发芯片负责射频信号的产 生和接收解调，其基准时钟由外部高精度的晶体振荡器提供；同时要实现一些物理层和 MAC层的基本功能，例如编解码、信道选择、功率控制、接收机能量检测（RSSI）、链路质量指示（LQI）、空闲信道评估（CCA）和硬件CRC校验 等。在实现这些基本功能的前提下，RF芯片应该尽量做到低功耗、高灵敏度和较小封装。微控制器要有丰富的资源来完成对RF芯片的控制，以及对传感器、各类 应用接口和用户接口的实时响应。通常协议栈需要占用32KB左右的存储空间。

　　1.1AT86RF230性能和内部结构

　　Atmel公司的AT86RF230是与ZigBee／IEEE802．15．4兼容的无线射频收发芯片。它工作在2.4GHzISM频段，拥有 104dB链路预算，-101dB的接收灵敏度和3 dB的传输功率，从而减少网络中所需节点设备的总数，大大降低了IEEE 802．15．4系统的组网成本。所有RF关键器件（除了天线、晶振、去耦电容外）都集成在一块芯片中，封装形式采用32引脚、5 mm×5mm×0．9mm大小的QFN封装。由该芯片所构成的设备仅需6个外部组件，功能框图如图2所示。终端节点通常是电池供电，发射模式下电流消耗为 17 mA，接收模式下为15 mA，睡眠模式下仅为O．7μA；工作电压可达1．8～3．6V，内部有集成的1．8V LDO。AT86RF230内部有35个可以通过SPI控制时序访问的8位寄存器，工作时有8个基本状态（可以根据需要扩展为14个）。片内发送数据和接收数据的缓冲分别为129字节和130字节，正好可以满足IEEE802．15．4协议规定的最大帧长度127字节的要求。发送时需要加2字节的 CRCl6校验码，接收时还要多加1字节的链路质量指示。