[实用新型]一种面向多类型ZigBee节点的开发平台

说明书

技术领域

本发明属于传感器网络领域，涉及一种具备多类型节点功能的ZigBee开发平台。

背景技术

ZigBee是一种短距离、低功耗、低成本和低复杂度的无线传输技术，传输速率最大为250kb/s，具有功耗低、应用简单、可靠性高及组网能力强等特点，主要适用于无线传感器网络、自动控制和远程控制领域。目前，已有上百家半导体、通信领域的公司加入了ZigBee联盟，市场潜力非常巨大。

节点是ZigBee网络最基本的组成单元，按节点在网络中起的作用可分为协调器(Co-ordinator)、路由器(router)和终端节点(End-Device)。协调器是传感器网络的中心，负责网络的发起和关闭。路由器负责消息转发功能、此外还可以承担终端节点功能。终端节点根据需求实现特定的功能，如数据采集和发送等。

每种类型的节点由于用途和目的的不同，均存在一定的差异，如：协调器和路由器往往采用直流电源供电，终端节点一般采用电池供电；协调器需要LCD显示网络和节点信息，而路由器和终端节点往往不需要。目前，针对不同类型的传感器网络节点的硬件平台往往重新设计，增加了设计和维护成本、延长了设计周期。

发明内容

鉴于现有技术存在的不足，本发明的目的旨在提供一种面向多类型ZigBee节点的开发平台，采用统一的硬件母板和不同的子板，可以实现协调器、路由器，终端采集节点等不同功能。

本发明通过如下技术方案实现：

一种适用于ZigBee传感器网络的面向多类型ZigBee节点的模块化的开发平台，包括母板和可插拔式子板；所述母板上设有电源电路、射频子板接口、传感器信号输入接口、模拟传感器子板接口、智能传感器子板接口、PC通信子板接口、调试接口、LCD子板接口及电池接口；所述可插拔式子板包括射频子板、模拟传感器子板、智能传感器子板、LCD子板、PC通信子板。

所述开发平台的母板的核心功能是提供系统的电源，并为各个子板的互连互通提供丰富的资源接口。

所述母板的电源电路为母板和各个子板提供电源，实现外部直流电源、调试接口供电、PC通信供电、电池供电等几种类型的电源供电方式和相互之间的保护。

所述射频子板插在射频子板接口内，LCD子板插在LCD子板接口内，模拟传感器子板插在模拟传感器子板接口内，智能传感器子板插在智能传感器子板接口内、PC通信子板插在PC通信内。

所述射频子板包括ZigBee集成芯片、Buck调节器电路、时钟电路、天线，实现ZigBee无线信号的接收和发送，可以用于协调器、路由器、终端采集三种类型的节点。

所述模拟传感器子板采用I/V变换、放大、滤波等调理电路将传感器输入的模拟信号进行调理，为传感器的信号实现模数转换做准备。

所述智能传感器子板实现智能传感器接口电平的转换，将传感器的RS232、RS485、RS422的非CMOS电平转换成ZigBee集成芯片能接收的CMOS电平。

所述PC通信子板实现USB接口到UART接口的转换，提供ZigBee节点和PC机通信的接口。

所述LCD子板包括LCD显示屏、驱动电路，实现节点信息的显示。

所述传感器信号输入接口实现多通道模拟信号、多通道数字量信号及智能传感器信号的接入。智能传感器接口种类包括RS232接口、RS485接口、SPI接口、IIC接口。

所述电池接口为接入电池用，可接入一个电池盒。

实现所述协调器功能时，在母板插入LCD子板、PC通信子板、射频子板；并通过PC通信子板和计算机进行通信，由PC实现对ZigBee网络的管理和数据采集；协调器的电源由通信子板通过PC机的USB接口获得。

实现所述路由器时，在母板上插入射频子板；路由器由外部直流电源供电。

实现所述终端采集节点时，在母板上插入射频子板，模拟传感器子板、智能传感器子板、电池；需要采集的传感器信号由传感器信号输入接口接入到终端节点。

由于采用了上述的技术方案，本发明与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果：本发明为采用母板加可插拔子板的方式实现模块化的ZigBee节点开发平台，通过插入不同的子板，能够覆盖协调器、路由器、终端采集节点等节点类型，使得不同的节点类型能够在一个共同的母板平台上进行开发。本发明能有效减少传感器网络节点的设计周期和降低产品维护成本。

附图说明

图1是本发明提供的开发平台的硬件结构示意图。

图2是本发明提供的开发平台的电源连接关系图。