ZigBee 技能是一种近距离、低复杂度、低功耗、低数据速率、低成本的双向无线通讯技能，首要适用于自动操控和长途操控范畴，是为了满意小型廉价设备的无线联网和操控而拟定的。ZigBee 是一种用于无线衔接的全球规范，规范树立的重点是可靠性、低成本、长电池寿数和简略运用。不仅是简略的线缆互连的代替计划，而且能在不同ZigBee 设备之间“即连即用”的树立无线网络，便利的完成数据通讯、交流，一起具有低功耗、较高数据传输速率、低成本等特色。运用Zighee 技能的低功耗无线传输和自组网功用，能够完成“阻隔监护”、“动态监护”.ZigBee 技能与局域网、互联网技能相结合，还能够完成“长途监护”、“家庭保健监护”，是完成无线病房呼叫服务的抱负挑选。
选用本计划规划的优点是硬件渠道只需求非常少的外部元器件和设备，相应的需求的元器件就成本低，而且该渠道能够安稳的运转。因为便携终端选用电池供电，一起低功耗也是ZigBee 体系运用成功的要害，所以低功耗天然也是本体系规划所寻求的方针。为了最大程度地下降体系的功耗，从硬件规划视点考虑，咱们在硬件方面选用以低功耗而出名的TI 公司的MSP430 系列处理器，无线收发芯片选用毫安等级的CC2420 芯片，两者组合的硬件渠道在功率耗费方面体现非常超卓；从软件规划视点考虑，也能够运用好MSP340F4618 芯片的节电形式，依据需求选用看门狗、中止以及定时器的方法来唤醒设备进入正常的作业状况，其他的时间设备都处在几乎不耗费电能的睡觉状况以下降体系功耗。
体系呼叫模块硬件规划
咱们依据实践的运用需求规划出电路的整体结构，从功用模块视点区分能够分为几个部分：MSP430 模块、RS232 模块、显现模块，声光报警和键盘模块。其间射频芯片选用的是Chipon CC2420，微操控器选用的是TI 公司的MSP430FG4618，输入设备是按键，输出设备有LED 和液晶显现芯片，与外界接口有RS232 和JTAG，上述设备能够满意需求并可支撑功用扩展。CC2420 和MSP430FG4618 都选用电池供电。硬件结构框图如图3-1 所示。
图 3-1 硬件整体结构
MSP430 模块是整个体系的中心部分，本文规划的呼叫模块是由MSP430FG4618 和外围电路构成。图3-2 给出了MSP430FG4618 的中心电路，包含JATG 接口、复位电路、电源和时钟电路。一起，将没有用到的芯片引脚引出放置到电路板的边际，便利今后需求的时分进行扩展。
图 3-2 MSP430FG4618 最小体系电路图
为了能够进行串行调试，和谐器节点和主机经过RS232 接口进行衔接，RS232 能够供给多种不同速率的低速通讯。RS232 选用负逻辑，即：逻辑“1”为-5V~15V，逻辑“0”为+5V~+15V，噪声容限为2V.因为RS232 电平与单片机电平不兼容，需求用到电平转化芯片MAX232 将RS232 的负逻辑电平转化成TTL 的正逻辑电平，电路规划如图3-3 所示。
图 3-3 RS232 接口电路
RS232 模块与MSP430 经过一组UART 管脚和两个I/O 引脚P3.4 和P3.5 衔接，UART 的TX 和RX 担任RS232 的输入输出，P3.4 和P3.5 引脚起操控效果。在规划时在两个I/O 引脚各加入了1 个LED 灯以便利调查。本规划中的模块和元件只需求一种电压的直流电源，MSP430FG4618 和MAX3232 都需求+3.3V 直流电源。ETC 公司的AMSlll7 系列稳压器芯片能够供给1.5V/1.8V/2.5V/2.85V/3.3V/5.0V 稳压直流电压输出，本规划选用AMSlll7-3.3 类型来得到+3.3V 电压。
图 3-4 电源电路规划
电源电路规划如图3-4 所示，开关的引脚1 接外部的电池组，运用0.1uF 的电容和470uF的电解电容并联来对电源信号进行退耦滤波处理，提高了体系的安稳性 在本规划中声光报警装置由蜂鸣器和发光二极管组成。而键盘部分规划为一个3&TImes;4 的矩阵键盘电路。
无线发射模块规划
CC2420 内部运用1.8V 作业电压，因此功耗很低，适合于电池供电的设备；外部数字I/O接口运用3.3V 电压，这样能够坚持和3.3V 逻辑期间的兼容性。它在片上集成了一个直流稳压器，能够把3.3V 电压转化成1.8V 电压。
图 4-1 CC2420 外围电路图
图4-1 给出了CC2420 外围电路图。芯片本振信号既可由外部有源晶体供给，也可由内部电路供给。由内部电路供给时需外加晶体振荡器和两个负载电容，电容的巨细取决于晶体的频率及输入容抗等参数。本文选用16MHz 晶振，%&&&&&%值为22pF.假如运用外部时钟，直接从XOSC16_Q1 引脚引进，XOSC16_Q2 引脚坚持悬空；假如运用内部晶体振荡器，晶体接在XOSC16_Q1 和XOSC16_Q2 引脚之间。射频输入/输出匹配电路首要用来匹配芯片的输入输出阻抗，使其输入输出阻抗为50Ω，一起为芯片内部的PA 及LNA 供给直流偏置。
CC2420 经过4 线SPI 总线（SI、SO、SCLK、CSn）设置芯片的作业形式，并完成读/写缓存数据，读/写状况寄存器等。经过操控FIFO 和FIFOP 管脚接口的状况可设置发射/接纳缓存器。CC2420 射频信号的收发选用差分方法进行传输，其最佳差分负载是115+j180Ω阻抗匹配电路应该依据这个数值进行调整。CC2420 具有内部发送接纳（T/R）开关电路，这就使得天线接口的匹配极为简略。RF 选用差动衔接；单集天线需求运用不平衡变压器。经过外接直流通路，衔接引脚TXRX_SWITCH到RF_P 和RF_N，完成PA 和LNA 的偏置。CC2420 是一个半双工的RF 芯片，在同一时间只处于一种作业状况，或许出于发送状况，或许处于接纳状况；CC2420 有15 个指令寄存器，每个寄存器都有一个固定的地址；CC2420的发送缓冲与接纳缓冲是分隔的：TXFIFO 为128 字节，RXFIFO 为128 字节。
TXFIFO 与RXFIFO 的读写能够经过两种方法进行：
寄存器方法：经过读写TXFIFO 寄存器（0x3E）操作128 字节的TXFIFO 经过读写RXFIFO寄存器（0x3F）操作128 字节的RXFIFO.RAM 方法：直接对详细RAM 地址的读写来操作指定地址的RAM 数据。TXFIFO 中同一时间只能有一个等候发送的数据帧，RXFIFO 中同一时间能够有多个接受到的数据帧，只需这些数据帧的总长度不超越128 字节。CC2420 运用SFD、FIFO、FIFOP 表明收发数据的状况。
ZigBee 组网规划
ZigBee 无线病房呼叫体系是为了补偿现有病房呼叫体系的缺乏、改进病房环境、减轻医师、护理的作业量、更好的为患者服务而专门规划开发的一套病房呼叫体系。房间内的呼叫节点选用星型网络衔接，由其间一个节点作为ZigBee 路由器，担任与中心网络的衔接和数据中继转发；一切的ZigBee 路由器组成一个星型与树型结合的混合网络，再与ZigBee中心节点衔接，中心节点设置在管理中心，构建成一个完好的ZigBee 无线网络。当患者宣布的服务恳求会经过网络传到中心端，医师或护理能够经过中心端取得患者的信息，对恳求作出及时处理。
