CN203377876U - ZigBee无线通信模块 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种ZigBee无线通信模块，包括Zigbee芯片、程序存储器、信号功率放大器、天线、实时时钟模块和晶振；Zigbee芯片通过SPI总线与程序存储器连接，该芯片还通过差分信号线与信号功率放大器连接，信号功率放大器通过RF端口与天线连接，实时时钟模块与Zigbee芯片的时钟端口连接，晶振与Zigbee芯片的频率端口连接。本实用新型满足电能表、水表、气表、户内显示单元、负荷控制设备等室内局域网设备的通信要求，同时通过本实用新型实现的smartenergyprofile保证了各种不同类型的设备间正常的通信，为基于AMI系统的用户户内能源管理网络的实现提供了基础保障。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种无线通信模块，特别涉及一种Zigbee无线通信模块。
背景技术
现有的技术方案仅仅实现了ZigBee标准协议功能，而没有实现其他标准的应用协议，使得该通信模块只能用于一定范围内，且全都是同一厂家产品的应用场合，限制了ZigBee无线通信技术的应用范围。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种便捷可靠的Zigbee无线通信模块。
本实用新型提供的这种ZigBee无线通信模块，该模块包括Zigbee芯片、程序存储器、信号功率放大器、天线、实时时钟模块和晶振；Zigbee芯片通过SPI总线与程序存储器连接，该芯片还通过差分信号线与信号功率放大器连接，信号功率放大器通过RF端口与天线连接，实时时钟模块与Zigbee芯片的时钟端口连接，晶振与Zigbee芯片的频率端口连接。
所述ZigBee芯片采用Ember公司型号为EM35X的芯片，该芯片具有CPU内核且具有符合IEEE802.15.4标准的物理层和MAC层的芯片，用于实现Zigbee无线通信协议栈以及smart energy profile；该芯片包括串行通信接口、AD采样端口和IO端口。所述程序存储器用于保存待更新的程序，实现远程程序升级。所述晶振采用24M晶振，用于给所述Zigbee芯片提供时钟基准信号。
本实用新型不仅实现了ZigBee标准协议，而且还实现了ZigBee联盟发布的smart energy profile标准协议，满足电能表、水表、气表、户内显示单元、负荷控制设备等室内局域网设备的通信要求，保证了各种不同类型的设备间正常的通信，为基于AMI系统的用户户内能源管理网络的实现提供了基础保障，促进了AMI系统建设的进展。
附图说明
图1是本实用新型的原理框图。
具体实施方式
ZigBee联盟推出的smart energy profile是一项行业领先标准，也是唯一一个广泛推出的先进计量基础设施（Advanced Metering Infrastructure）标准。该标准为用户提供轻松、减少能耗和节约金钱所需的信息和自动化，创造更绿色的家庭，其中定义了能源计量表计、户内显示设备、负荷控制设备、能源接口网关、增强型动态定价、其它协议隧道、预付功能、空中下载更新等一系列的功能，这些功能不仅使得消费者使用起来更加简单，还使得该产品成为公用事业公司和能源服务供应商部署和操作的理想之选。此外，其空中下载更新功能使得用户可以轻松对现有安装软件进行升级。
下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。
如图1所示，本实用新型包括Zigbee芯片、程序存储器、信号功率放大器、天线、实时时钟模块和晶振；Zigbee芯片通过SPI总线与程序存储器连接，该芯片还通过差分信号线与信号功率放大器连接，信号功率放大器通过RF端口与天线连接，实时时钟模块与Zigbee芯片的时钟端口连接，晶振与Zigbee芯片的频率端口连接。
本实用新型是采用SOC方案设计实现。
ZigBee芯片是本实用新型的核心部件。本实用新型的ZigBee芯片采用Ember公司型号为EM35X的芯片，该芯片是一款具有CPU内核且具有符合IEEE802.15.4标准的物理层和MAC层的芯片，其实现了ZigBee无线通信协议栈和smart energy profile。其中该物理层和MAC层用于接收解析空中传输的无线通信数据字符，并把字符按照MAC层标准组成相应的MAC数据帧，然后把数据帧交给ZigBee协议层处理；同时MAC层接收ZigBee协议层的应用数据，并组成符合MAC层标准的数据帧，再把数据帧通过物理层调制成符合标准的信号字符输出。与此同时，本实用新型在该ZigBee芯片上实现了标准的ZigBee pro网络协议栈，通过该网络协议栈，可以确保输出的数据帧是符合ZigBee网络协议标准的；并且在ZigBee网络协议栈的基础上实现了smart energy profile，该profile定义了用户室内网的各类仪表和设备的通信协议，使得本实用新型可与满足该profile的各类设备间互相通信。
该ZigBee芯片包括串行通信接口、AD采样端口和IO端口。
串行通信接口为本实用新型与其他外部设备间的通信接口，可以提供UART通信接口或SPI通信接口；通过该串行通信接口能够灵活的与多种外部设备进行配合，满足各种不同应用的需要。
AD采样端口为本实用新型采样外部模拟信号的端口；通过该端口配合相应的传感器模块可以采集外部的温度、湿度、电压、电流等模拟信号，并可把采集的数据数字化后传送到主控设备。
IO端口用于采集外部的电平信号或输出对外部设备的控制信号，通过采集外部输入信号可以获得外部设备的运行状态，并可把该状态通过无线传输方式传至其他对应设备；通过输出控制信号可以控制外部设备的运行，实现无线远程控制功能。
信号功率放大芯片用于对ZigBee芯片输出的信号功率进行放大，增强信号功率，增大信号传输距离。信号功率放大芯片是数据传输通道上的重要部件，信号通过该芯片后，信号强度可按照约定的数值进行放大，增加了输出信号的功率，满足信号长距离传输的需求。
程序存储器用于保存待更新的程序，主要用于远程程序升级。在进行空中远程升级时，本实用新型首先把接收到的待更新程序保存到程序存储器中；在整个升级程序接收完成后，再对升级程序进行校验；校验通过后，根据相应的升级命令启动本实用新型的模块程序的升级。本实用新型采用程序存储器保存升级程序，可以保证即使在无线通信临时中断的情况下，也不会导致升级失败；并且可在通信恢复后，续传相关的升级程序；同时可以保证在升级数据传输错误的情况下，不会造成本实用新型现有程序崩溃，确保通信正常进行。
天线是无线信号的传输通道，发射信号通过天线传播到空中，接收信号通过天线传输到本实用新型的接收通道。本实用新型采用性能良好的天线，确保通信正常。
准确稳定的晶振可保证信号传输的稳定可靠。本实用新型的晶振采用24M晶振，用于给ZigBee芯片的正常工作提供时钟基准信号，是该芯片CPU运行和无线信号准确传输的基本条件。
实时时钟模块为本实用新型提供实时稳定的时钟信号，即时在Zigbee芯片休眠状态下，该时钟模块仍然正常运行，从而保证Zigbee芯片时钟信号的同步，为本实用新型的定时事件提供时钟保障。
以上实施仅用于帮助理解本实用新型的结构与原理，而非限制。同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有修改之处，而未脱离本实用新型精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本实用新型的权利范围当中。
Claims (4)
1.一种ZigBee无线通信模块，其特征在于，该模块包括Zigbee芯片、程序存储器、信号功率放大器、天线、实时时钟模块和晶振；Zigbee芯片通过SPI总线与程序存储器连接，该芯片还通过差分信号线与信号功率放大器连接，信号功率放大器通过RF端口与天线连接，实时时钟模块与Zigbee芯片的时钟端口连接，晶振与Zigbee芯片的频率端口连接。
2.根据权利要求1所述的ZigBee无线通信模块，其特征在于，所述ZigBee芯片采用Ember公司型号为EM35X的芯片，该芯片具有CPU内核且具有符合IEEE802.15.4标准的物理层和MAC层的芯片，用于实现Zigbee无线通信协议栈以及smart energy profile；该芯片包括串行通信接口、AD采样端口和IO端口。
3.根据权利要求1所述的ZigBee无线通信模块，其特征在于，所述程序存储器用于保存待更新的程序，实现远程程序升级。
4.根据权利要求1所述的ZigBee无线通信模块，其特征在于，所述晶振采用24M晶振，用于给所述Zigbee芯片提供时钟基准信号。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN201320497738.4U CN203377876U (zh) | 2013-08-15 | 2013-08-15 | ZigBee无线通信模块 |
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Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| CN203377876U true CN203377876U (zh) | 2014-01-01 |
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Family Applications (1)
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107976913A (zh) * | 2017-12-25 | 2018-05-01 | 青岛聚力科创信息技术有限公司 | 一种多功能智能锁 |
| CN113364675A (zh) * | 2021-05-26 | 2021-09-07 | 南方电网数字电网研究院有限公司 | 一种5g通信网关 |
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2013
- 2013-08-15 CN CN201320497738.4U patent/CN203377876U/zh not_active Expired - Lifetime
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