ZigBee 是一种根据IEEE802.15.4规范的个域网协议，是一种低成本、低功耗的近间隔无线组网通讯技能。文中提出了一种根据ZigBee 与51内核的高频无线传感器
网络节点的硬件规划计划，计划中详细介绍了其各组成模块的规划原理。而且该计划以Chipcon 公司的CC2430为根底，可运用于根据ZigBee协议的各种软硬件开发。
无线传感器网络技能得到了飞速发展，因为2.4 GHz 通讯频段免费、敞开等特性，各种根据该频段的通讯协议，如Wi-Fi、蓝牙等技能已适当老练，并得到了广泛运用。ZigBee 是一种根据IEEE802.15.4 规范的低功耗个域网协议，该协议根据2.4 GHz 频段，是一种低成本、低功耗的近间隔无线组网通讯技能，近年来广泛运用于各种射频通讯范畴，如区域定位、视距数据传输、物联网标签、车用无线电子设备等。
CC2430 操控器电路装备
在本规划中，主控单元承当外围器材扩展与操控、A/D 转化、数据传输等功用。CC2430 归于高度集成的SOC 体系，其I/O 口规划紧凑，并具有复用功用，因而，在规划中需求尽量节省I/O 口的运用，必要时可对其进行扩展。一起，规划还应具有在线下载与调试功用，以便利工程运用的需求。
I/O 口装备
CC2430 具有21 个数字I/O 口引脚，即P0、P1、P2.它们均是8 位I/O口。每个口都能够独自设置为通用I/O 或外部设备I/O.除了两个高输出口P1_0和P1_1 之外，其他均用于输出。本规划相关I/O 口经过插接件方式进行预留，以便利不同场合运用及扩展，详细如图2 所示。
调试接口
本规划CC2430 具有在线调试与下载功用，可根据需求进行自在装备。图3 所示是CC2430 调试接口图，该接口经过调试接口引脚P2.2 与P2.1 组成，它们别离用作调试时钟与调试数据信号引脚。
时钟与复位
CC2430 的晶振选用二级规划，一级是32 MHz，另一级是32.768 kHz.在CC2430 整机作业形式下（PM0），这两种晶振需一起作业；而在PM1 和PM2电源形式下（省电形式），只要32.768 kHz 晶振作业；在PM3 形式下，两者全关。一起，在RBIAS1 和RBIAS2（22、26 引脚）引脚上须外接1% 精细电阻，为32 MHz 晶振供给准确偏置电流的详细电路如图4所示。CC2430 具有上电复位功用，也可选用手动复位。只需求将第10 引脚RESETn 强行拉至低电平，即可完结复位。
CC2430 射频模块
CC2430 射频模块部分的规划如图5 所示。在本规划中，CC2430 除P2_3 和P2_4 引脚预留外接晶振外，P0_0 至P2_2引脚悉数引出作为接口。RF 输入输出选用高阻抗差分式，引脚别离为RF_n 与RF_p.，本规划选用单极天线，为了取得最好的通讯功能，应选用非平衡变压器，以到达阻抗匹配的效果。
如图5 所示，分立器材L321、L331、L341 以及C341 构成非平衡变压器，用来衔接差分输出端和单极天线。因为天线间隔RF 引脚有一段间隔，所以需求针对天线到RF 引脚的反应传输线规划阻抗匹配。因为是单极天线，所以匹配阻抗为50 Ω，这部分阻抗由非平衡变压器和PCB 微带传输线组成，λ 为PCB 传输线上微波波长，微带传输线实际上便是λ/2 阻抗匹配。
TXRX_SWITCH 是一个模仿电源输出引脚， 可为CC2430 内部的低噪声放大器（LNA）和功率放大器（PA） 供给校准电压。此引脚有必要经过外接DC 电路衔接至RF_n 和RF_p 引脚。当CC2430 处于接纳状况时，TXRX_SWITCH 内部接地，为LNA 供给偏置电压，引脚上可得到低电平；当芯片处于发送状况时，TXRX_SWITCH 内部接供电电压，为PA 供给偏置电压，引脚上可测得高电平。别的，该电路的外接天线选用SMA 接口。
外围扩展电路
以CC2430 为中心的无线传感器网络节点在实际运用中，可装备相应外围电路，首要包含外部电源电路、显现与按键电路、串口与USB 通讯电路等。经过这些电路，可对射频与主控模块进行相应的开发与调试。
电源电路
本规划的电源电路首要由TPS79533 低压稳压器及其外围器材组成。TPS79533 输出3.3 V 电压，其输入电压规模是2.7 ~ 5.5 V，并具有较高的电源按捺比、超低噪声、较好的电压线性和负载瞬态效应以及较小的电压漂移。其详细电路如图6 所示。
液晶显现电路
液晶显现电路可选用128&TImes;64 点阵式液晶显现器，一起，为节省主控芯片I/O 口资源，选用了串/ 并口转化芯片74HC595d.详细电路如图7 所示。为了使液晶显现器具有适宜的背光亮度，还可在规划中选用相应的放大管，如9015 来驱动液晶显现器背光显现。
通讯电路
通讯电路担任节点与PC 机之间的数据收发，以完成数据下载、调试等功用。CC2430 选用RS232 通讯形式，详细电路如图9 所示。本规划选用经典规划的RS232 电路，操控芯片选用了广泛运用的SP3223E，其RXD1 与TXD1 引脚可与CC2430 的P0.2 与P0.3 引脚直接相衔接。
需求留意的是，在实际运用中，我们常常选用笔记本电脑对节点进行在线调试和程序下载等操作，而笔记本电脑一般不具有串口，需求外接USB-RS232转化电路。笔者发现，在转化电路的选取上，市面上存在根据PL2602、SP3223E等器材的转化电路能够挑选。PL2602 尽管价格便宜，但并不习惯CC2430 的高比特率传输，而SP3223E 尽管价格较贵，但对CC2430 的支撑较好，这也是在实际运用中需求留意的。
本站网技能修改点评剖析：
本文提出了一种根据CC2430的无线传感器网络节点及其外围扩展电路的硬件规划，介绍了操控器与射频模块电路和外围扩展电路，包含外部电源电路、液晶显现与键盘电路、通讯电路。该计划在实际运用过程中功能安稳，作业杰出，对同类型的规划计划也具有必定的指导意义。当然，在传感范畴还有许多无线传输技能，如蓝牙、射频、wifi等，若读者有主意无妨在评论处多评论。
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