基于Zigbee的远程无线收发全功能设备

摘要

本发明涉及一种基于Zigbee的远程无线收发全功能设备，其包括MCU主控电路、无线通信模块电路、信号收发处理电路、按键模块电路、显示模块电路、串口通信电路、USB下载电路、调试电路、存储电路、IO口扩展电路和电源模块所述的设备采用MSP430FG439+A7153+RFX2411的远程无线收发方案，不仅改变了传统的Zigbee无线通信方案，使得MCU不再绑定在射频收发芯片中，增强了系统的灵活性以及MCU的处理能力，易于实现外围设备的扩展；另外，A7153的应用还降低了设备复杂度，节省元器件，降低成本，并大大降低了MCU的负担及功耗；而REX2411的应用则有效增大了信号发射功率，降低了系统的噪声系数NF，延长了无线信号传输距离。

主权项

一种基于Zigbee的远程无线收发全功能设备，其特征在于：包括MCU主控电路(1)、无线通信模块电路(2)、信号收发处理电路(3)、按键模块电路(4)、显示模块电路(5)、串口通信电路(6)、USB下载电路(7)、调试电路(8)、存储电路(9)、IO口扩展电路(10)和电源模块(11)；所述的MCU主控电路(1)分别与无线通信模块电路(2)、按键模块电路(4)、显示模块电路(5)、串口通信电路(6)、USB下载电路(7)、调试电路(8)、存储电路(9)、IO口扩展电路(10)、电源模块(11)相连，所述的无线通信模块电路(2)分别与MCU主控电路(1)、信号收发处理电路(3)、IO口扩展电路(10)、电源模块(11)相连，所述的信号收发处理电路(3)分别与无线通信模块电路(2)、电源模块(11)相连，所述的按键模块电路(4)与MCU主控电路(1)相连，所述的显示模块电路(5)分别与MCU主控电路(1)、电源模块(11)相连，所述的串口通信电路(6)分别与MCU主控电路(1)、电源模块(11)相连，所述的USB下载电路(7)分别与MCU主控电路(1)、电源模块(11)相连，所述的调试电路(8)与MCU主控电路(1)相连，所述的存储电路(9)与MCU主控电路(1)相连，所述的IO口扩展电路(10)分别与MCU主控电路(1)、无线通信模块电路(2)相连，所述的电源模块(11)分别与MCU主控电路(1)、无线通信模块电路(2)、信号收发处理电路(3)、显示模块电路(5)、串口通信电路(6)、USB下载电路(7)相连，所述的MCU主控电路(1)通过所述的IO口扩展电路(10)连接各类型传感器及开关；所述的无线通信模块电路(2)核心处理器A7153作为所述的MCU主控电路(1)与所述的信号收发处理电路(3)的中间桥梁；在接收部分，所述的信号收发处理电路(3)核心芯片RFX2411内部的LNA使得所述的无线通信模块电路(2)核心处理器A7153内部收发器前端增加一级LNA，若RFX2411内部LNA工作在高增益，将有效的抑制系统噪声系数NF，优化传输性能，进一步改善接收灵敏度，提高无线传输距离；2.4GHz射频信号从天线接收后，经所述的信号收发处理电路(3)进入低噪声放大环节，经由混频、滤波、限幅、接收端信号强度指示环节，最后进行数字解调处理，然后把接收的数据存入接收缓冲区，通过SPI通信传送至所述的MCU主控电路(1)处理，所述的MCU主控电路(1)其核心处理器MSP430FG439主要用于传感器采集数据的处理、接收，可以将接收的数据进行处理以后通过RS232串口通信传至上位机PC进行相关操作；在发送部分，所述的信号收发处理电路(3)核心芯片RFX2411内部自带的PA使得A7153无线收发器的发射链路的外部增加一级PA，使送入天线的最大功率由A7153所送出的3.5dBm提升至21dBm，进而通过软件设置调节可使系统发射功率的范围为0dBm至21dBm；发送缓冲区内的数据信息经过压控振荡器与双点差异积分调制器调制，把调制后的射频信号通过功率放大器放大，最后经由所述的信号收发处理电路(3)至天线辐射出去；此时所述的MCU主控电路(1)其核心处理器MSP430FG439主要用于传感器采集数据的处理、发送，将上位机传来的指令信号经无线通信模块及信号收发处理发送出去达到远程控制设备的目的；所述的键模块电路(4)，用于系统复位、设定全功能设备状态为路由器或者协调器功能以及设置数据的发送和接收；所述的显示模块电路(5)，主要用来显示全功能设备为协调器或者路由器时的工作状态信息以及接收、发送数据的信息；所述的串口通信电路(6)，用于实现全功能设备与上位机PC的通信；所述的USB下载电路(7)，用于下载程序设置全功能设备的工作状态是路由器还是协调器；所述的调试电路(8)，用于验证程序，进行程序测试；所述的存储电路(9)，作为MCU的外扩存储器，扩展MCU的存储能力，提升MCU的性能；所述的电源模块(11)，为整个系统提供电源。