基于Zigbee的便携式电子呼叫系统设计
韩世杰，韩成浩
吉林建筑大学 电气与计算机学院,长春 130118
随着无线传感技术的发展,智能化生活逐渐受到人们的喜爱,Zigbee作为一种新兴的无线通信技术,展现出了良好的市场前景.为了提高餐厅服务的效率,减少取餐人员排队的时间,本文提出了一种基于Zigbee技术具有蜂鸣、震动和LED闪烁的无线呼叫取餐铃.
1.1 Zigbee技术简介
Zigbee协议是一种双向通信协议,不同于传统通信协议,它是针对低功耗、低传输率的无线网络设计的.该技术具有可靠性高、复杂度低、成本低、节点数多的特点,其节点数最多可达65 535个,这些节点模块组成一个无线网络传输平台,在这个无线传输网络中,每一个Zigbee节点模块都可以相互通信,每个网络节点间的距离可以从标准的75 m进行无限扩展[1].
1.2 系统方案的设计
系统主要由终端呼叫装置和主动呼叫协调器装置(上位机)组成,终端呼叫装置(电子呼叫铃)包括震动模块、蜂鸣器模块、LED模块等(如图1所示);主动呼叫装置包括LCD模块、震动模块和CH340转串口模块等.
图1 系统框架Fig.1 System frame
本设计利用CC2530 模块,如餐厅食物制作完成后,通过主动呼叫发送一个请求经过路由网络发送给终端节点,终端节点在接收到请求后通过蜂鸣、震动和LED闪烁提醒顾客取餐,取餐完成后主动呼叫发送关闭请求,终端节点在接收到请求后,将关闭蜂鸣、震动和LED的闪烁进入休眠状态.
1.3 系统实现的功能
(1) 通过主动呼叫模块的按键控制被动应答模块的震动、蜂鸣、LED的闪烁和休眠.
(2) 通过OLED屏实现被动呼叫模块的工作情况正常与否.
(3) 通过TP4057和TSP73701芯片实现被动应答模块的锂电池充放电,为其提供工作电源.
2.1 主动呼叫硬件的设计
主动呼叫和终端模块的核心采用了CC2530芯片,主动呼叫硬件设计所需元件见表1.处理单元采用CC2530芯片中自带的8051CPU,该处理器具有低功耗、高性能优势,其使用2.4 GHz全球公共频率和基于IEEE802.15.4协议的RF收发器[2].Zigbee分为5层,其物理层和MAC层协议为IEEE802.15.4协议标准,而Zigbee技术联盟定义了网络层和API层[3],并对其进行标准化,开发了安全层,从而形成Zigbee协议栈.
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