CN204013518U - 一种ZigBee无线通信模块及具有该模块的数据传输系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种ZigBee无线通信模块及具有该模块的数据传输系统，ZigBee无线通信模块包括ZigBee芯片，还包括一数据存储器和一发送数据指令监测模块；所述数据存储器与所述ZigBee芯片连接，临时存储所述ZigBee无线通信模块要发送的数据；所述发送数据指令监测模块监测外部设备发送的发送数据指令，当所述发送数据指令监测模块监测到或者一段时间内监测不到所述发送数据指令时，所述ZigBee无线通信模块将所述数据储存器内的要发送的数据发送出去。从而极大的降低了数据在发送和接收过程中的丢失数据的概率，同时也提高了无线通信模块间的通信速率。

Description

一种ZigBee无线通信模块及具有该模块的数据传输系统

技术领域

本实用新型涉及近距离通信技术领域，尤其涉及一种ZigBee无线通信模块及具有该模块的数据传输系统。

背景技术

目前市场上采用ZigBee技术的无线数据传输模块均采用RS232或RS485接口方式与其它设备相接，以便发送和接收数据。传输过程如下：假设有两个设备(设备A和设备B)各自通过RS232接口与ZigBee无线数据传输模块相连(模块A和模块B)，从而实现两个设备之间的无线数据通信，设备A与模块A通过RS232相连，设备B与模块B通过RS232相连。当设备A需要向设备B发送数据时，设备A首先通过RS232将数据发送到与设备A相连的模块A上，在模块A接收到设备A传来的数据之后，根据ZigBee协议，对数据进行打包通过无线的方式发送出去。如果设备A向设备B发送两组数据的时间间隔小于设备A向设备B成功发送一组数据所需要的时间时，设备A向设备B发送的数据会有可能丢失。反之，当模块B接收到通过无线传输来的数据之后进行拆包处理，然后通过RS232接口将数据发送给设备B。当设备B对数据处理所需要的时间快于两段数据传输时间间隔时，这种方式通常不会发生问题，一旦设备B在处理其它任务时而没有来得及处理模块B传过来的数据时，此时模块B又接到了模块A传过来的数据，这时，设备B就会丢弃之前的数据转而处理新接收到的数据，从而发生丢失数据包的现象。

正如上述文字所分析的那样，目前市场上常用的ZigBee无线数据传输模块在传输数据时，如果接收一端的设备没有来得及处理模块发送过来的数据时，就会存在接收数据丢失数据包的问题。如果发送一端的设备发送的两组数据时间间隔很短时，同样会存在发送数据丢失数据包的问题。这 种通信模块对发送数据的时间间隔有着严格的要求，降低了无线通信的速率。

鉴于上述缺陷，本申请的创作者经过长时间的研究和实践终于获得了本创作。

实用新型内容

为实现上述目的，本实用新型提供一种ZigBee无线通信模块及具有该模块的数据传输系统，能够降低数据发送和接收过程中的丢失数据的概率，同时提高无线通信模块间的通信速率。

本实用新型一方面提供一种ZigBee无线通信模块，包括ZigBee芯片，还包括一数据存储器和一发送数据指令监测模块；所述数据存储器与所述ZigBee芯片连接，临时存储所述ZigBee无线通信模块要发送的数据；所述发送数据指令监测模块监测外部设备发送的发送数据指令，当所述发送数据指令监测模块监测到所述发送数据指令或者一段时间内监测不到所述发送数据指令时，所述ZigBee无线通信模块将所述数据储存器内的要发送的数据发送出去

还提供一种具有上述所述ZigBee无线通信模块的数据传输系统，该系统包括第一无线设备、第二无线设备、第一无线通信模块和第二无线通信模块，所述第一无线设备与所述第一无线通信模块相连接，所述第二无线设备与所述第二无线通信模块相连接，所述第一无线通信模块和所述第二无线通信模块为所述ZigBee无线通信模块。

与现有技术比较本实用新型的有益效果在于：本实用新型提供的一种ZigBee无线通信模块及具有该模块的数据传输系统，通过增加了一个数据存储器和一个发送数据指令监测模块，ZigBee无线通信模块将发送或者接收到的无线数据先暂时存储在数据存储器中，在发送数据指令监测模块监测到或者一段时间内监测不到外部设备发送来的发送数据指令时，将暂时存储的无线数据发送出去，从而极大的降低了数据在发送和接收过程中的 丢失数据的概率，同时也提高了无线通信模块间的通信速率。

附图说明

图1为本实用新型的一种ZigBee无线通信模块的结构示意图；

图2为本实用新型的一种数据传输系统的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图，对本实用新型上述的和另外的技术特征和优点作更详细的说明。

实施例一

请参考图1，为本实用新型的一种ZigBee无线通信模块的结构示意图。该ZigBee无线通信模块包括ZigBee芯片1、数据存储器2、功率信号放大器3、天线4、实时时钟模块5、32M晶振6和32.768K晶振7。ZigBee芯片1通过SPI总线与数据存储器2连接，该ZigBee芯片1还通过差分信号线与功率信号放大器3连接，功率信号放大器3通过RF端口与天线4连接，实时时钟模块5与ZigBee芯片1的时钟端口连接，32M晶振6和32.768K晶振7分别与ZigBee芯片1的频率端口连接。ZigBee芯片1还包括串行通信接口和AD采样端口。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，包括RS232接口和SPI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、电压和电流等模拟信号，并把采集的数据数字化后传送到主控设备。

数据存储器2包括一发送数据存储区21，ZigBee无线通信模块还包括一发送数据指令监测模块8。ZigBee无线通信模块接收到外部设备发送过来的要发送的数据后，首先将该要发送的数据临时存储在发送数据存储区21内，而不是直接打包发送出去。当发送数据指令监测模块8监测到外部 设备发送过来的发送数据指令时，ZigBee无线通信模块才将存储在发送数据存储区21内的要发送的数据发送出去；或者经过一段时间后，当发送数据指令监测模块8监测不到外部设备发送过来的发送数据指令时，ZigBee无线通信模块自动将存储在发送数据存储区21内的要发送的数据发送出去。

数据存储器2还包括一接收数据存储区22，ZigBee无线通信模块还包括一接收数据指令模块9。当ZigBee无线通信模块接收到外部设备发送过来的数据后，将该发送过来的数据临时存储在接收数据存储区22内。接收数据指令模块9用于给外部设备发送接收数据指令，表示接收数据存储区22内存储有其他外部设备发送过来的数据。设备接收到接收数据指令后就可以根据当前事件的重要程度来决定什么时候处理接收数据存储区22内存储的数据。

本实用新型中的ZigBee芯片采用德州仪器公司的CC2530芯片，该芯片是一款具有CPU内核且具有符合EEE802.15.4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。

实施例二

请参考图2，为实用新型提供的一种数据传输系统的结构示意图，该数据传输系统具有实施例一中的ZigBee无线通信模块。该数据传输系统包括第一无线设备102、第二无线设备202、第一无线通信模块101和第二无 线通信模块201，第一无线设备102与第一无线通信模块101通过RS232相连接，第二无线设备202与第二无线通信模块201通过RS232相连接，其中，第一无线通信模块101和第二无线通信模块201为实施例一中的ZigBee无线通信模块，ZigBee无线通信模块包括ZigBee芯片，该ZigBee无线通信模块还包括一数据存储器，数据存储器与ZigBee芯片连接。数据存储器包括一发送数据存储区和一接收数据存储区，ZigBee无线通信模块还包括一发送数据指令监测模块和一接收数据指令模块。

第一无线设备102与第二无线设备202之间的数据传输是通过第一无线通信模块101和第二无线通信模块201的无线传输完成，其工作原理为：第一无线设备102向第二无线设备202发送数据时，第一无线设备102首先通过RS232将数据发送到与第一无线设备102相连的第一无线通信模块101上，第一无线通信模块101在接收到该数据后，并不直接将该数据打包通过无线发送出去，而是先将该要发送的数据临时存储到数据存储器中的发送数据存储区内。当第一无线通信模块101内的发送数据指令监测模块监测到第一无线设备102发送过来的发送数据指令时，再将存储在发送数据存储区中的数据发送出去，或者在经过一段时间后，第一无线通信模块101内的发送数据指令监测模块监测不到第一无线设备102发来的发送数据指令时，第一无线通信模块101自动将存储在发送数据存储区内的数据发送出去。

同理，当第二无线通信模块201在接收到第一无线通信模块101通过无线方式发送过来的数据后，也并不立即将该发送过来的数据传送给第二无线设备202，而是将该发送过来的数据临时存储到数据存储器中的接收数据存储区内，然后第二无线通信模块201内的接收数据指令模块给第二无线设备202发送接收数据指令，表示接收数据存储区内存储有第一无线设备102发送过来的数据。第二无线设备202接收到该接收数据指令后，就可以根据当前事件的重要程度来决定什么时候处理该接收到的数据。

对于无线设备来说，上述无线通信模块即ZigBee无线通信模块就是一个临时数据的数据存储器，无线设备与无线设备之间的无线通信可以理解 成无线设备对数据存储器的读或写操作。实际上，对数据存储器的读写操作所用的时间要远远少于处理无线数据的发送或接收的时间。当两个无线设备之间有频繁的无线通信数据往来时，ZigBee无线通信模块接收到无线设备发送的数据之后，将该数据临时存储到发送数据存储区内，然后再由ZigBee无线通信模块来重新分配每组数据发送的时间间隔，这样就足以保证所有的数据都能发送出去。当ZigBee无线通信模块接收到无线数据时，将该无线数据存储到接收数据存储区，与之相连的无线设备就可以在处理完当前的任务之后，再来处理接收数据存储区中的数据，这样就会保证所有接收到的数据都能处理。基于上述过程，ZigBee无线通信模块的丢包现象将会极大的降低，同时，也提高了无线设备之间的通信速率和可靠性，也减小了通信之间发生误码率的概率，

综上，本实用新型中的ZigBee无线通信模块增加了一个数据存储器，ZigBee无线通信模块将发送或者接收到的无线数据先暂时存储在数据存储器中，而不是在接收到数据后直接通过无线的方式发送出去，ZigBee通信模块再重新分配处理这些数据的时间，从而极大的降低了数据发送和接收过程中的丢失数据的概率，同时也提高了模块间的通信速率。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，对本实用新型而言仅仅是说明性的，而非限制性的。本专业技术人员理解，在本实用新型权利要求所限定的精神和范围内可对其进行许多改变，修改，甚至等效，但都将落入本实用新型的保护范围内。

Claims (2)

1.一种ZigBee无线通信模块，包括ZigBee芯片，其特在于，该ZigBee无线通信模块还包括一数据存储器和一发送数据指令监测模块；所述数据存储器与所述ZigBee芯片连接，临时存储所述ZigBee无线通信模块要发送的数据；所述发送数据指令监测模块监测外部设备发送的发送数据指令，当所述发送数据指令监测模块监测到所述发送数据指令或者一段时间内监测不到所述发送数据指令时，所述ZigBee无线通信模块将所述数据储存器内的要发送的数据发送出去。

2.一种具有权利要求1所述ZigBee无线通信模块的数据传输系统，其特征在于，该系统包括第一无线设备、第二无线设备、第一无线通信模块和第二无线通信模块，所述第一无线设备与所述第一无线通信模块相连接，所述第二无线设备与所述第二无线通信模块相连接，所述第一无线通信模块和所述第二无线通信模块为所述ZigBee无线通信模块。