[发明专利]基于ZigBee的无线数据转发系统及方法

摘要

本发明提供了一种基于ZigBee的无线数据转发系统及方法，该系统包括主控电路，用于集成一个增强型的8051单片机内核和一个收发器内核，工作频率为2.4GHZ；ZigBee协议芯片，用于短距离、低功耗的无线通信，采用TI公司的CC2530芯片，建立在基于IEEE802.15.4标准协议之上；数据接收模块，用于接收无线数据消息；数据发送模块，用于发送无线数据消息至系统；Z‑Stack协议栈模块，用于实现无线组网、无线数据收发及串口读写等功能，将各个层定义的协议集合在一起等。本发明实现了数据的无线转换，改变了传统电缆的部署方式；安装使用起来较有线方式方便；无线数据通信距离大于五十米，增加了信号的传输距离；提高了信号传输能力和便捷程度，且通用性较高，具有一定的实用价值。

主权项

一种基于ZigBee的无线数据转发系统，其特征在于，包括：主控电路，用于集成一个增强型的8051单片机内核和一个收发器内核，工作频率为2.4GHZ；ZigBee协议芯片，用于短距离、低功耗的无线通信，采用TI公司的CC2530芯片，建立在基于IEEE802.15.4标准协议之上；数据接收模块，用于接收无线数据消息；数据发送模块，用于发送无线数据消息至系统；Z‑Stack协议栈模块，用于实现无线组网、无线数据收发及串口读写等功能，将各个层定义的协议集合在一起，以函数的形式实现，并提供用户接口给用户调用，定义物理层和介质访问层技术规范；任务调度模块，用于通过任务轮循机制来进行任务调度；系统运行过程中通过循环查询的方式来判断有无任务事件发生，当有任务事件发生时，则进入中断调用任务处理函数处理任务；同一时间有多个任务发生，则首先判断任务的优先级，按照任务的优先级依次进行处理；串口转换电路，用于方便在笔记本电脑上使用串口通信；用USB接口模拟串口转换电路，采用CH340芯片；电源转换电路，用于使用USB接口提供的正5V电源通过一个AMS1117电源芯片将电压转换至3.3V，以供CC2530芯片使用；复位及下载电路，复位用于在出现软件跑飞情况时通过按钮开关将CC2530芯片RESET_N脚接VCC进行复位，让电路运行正常；下载电路用于通过CC2530P口的程序写入功能进行软件的写入；天线巴伦电路，用于在天线和CC2530芯片之间进行阻抗匹配，把流入电缆屏蔽层的电流遏制掉。