Zigbee硬件平台使用说明

说明
1.目前我们所做的硬件平台是以Jennic公司的JN5139模块为基础搭建的。

2.在阅读本说明前请详细阅读北京博控公司开发包内的相关资料，主要包括：
Jennic软件开发人员指南（JN51XX）.pdf（最为重要，仔细阅读）Jennic编程开发概述.pdf
Jennic解决方案.pdf
3.本说明仅作为上面资料的补充。

第一章基础认识
Zigbee 技术是一种新兴的短距离、低功耗、低速率、低成本的无线网络技术，主要用于近距离无线连接，以多跳接力的方式实现无线通信,它是在IEEE802.15.4规范的基础上发展的，IEEE802.15.4负责物理层和MAC层，Zigbee联盟制定了网络层和应用编程接口规范。

Zigbee 技术具有以下几个显著特点：
(1)节点功耗低。

节点的收发距离短，所需功耗低。

另外，Zigbee 技术配合芯片采用了多种节能工作模式，可以确保两节五号电池支持长达6个月到两年的使用时间。

(2)网络传输速率低。

Zigbee工作在20-250kb/s的较低速率，分别提供250kb/s(2.4GHz)，40kb/s(915MHz)和20kb/s（868MHz）的原始数据吞吐率，满足低速率传输数据的应用需求。

(3)网络自组织。

Zigbee 具有自动组网功能，网络节点在无人干预的情况下自动组网，自动运行。

在节点失效等问题出现的情况下，系统能自动调整，实现无人值守。

(4)网络容量大。

Zigbee 可采用星形、树形和网状网络结构,由一个主节点管理若干子节点,最多一个主节点可管理254个子节点;同时主节点还可由上一层网络节点管理,最多可组成65000个节点的大网。

(5)短时延。

Zigbee 的响应速度较快,一般从睡眠转入工作状态只需15 ms ,节点连接进入网络只需30 ms ,进一步节省了电能。

(6)高安全。

Zigbee 提供了三级安全模式,包括无安全设定、使用接入控制清单(ACL) 防止非法获取数据以及采用高级加密标准(AES 128) 的对称密码,以灵活确定其安全属性。

(7)开发成本低。

由于网络协议简单，开发时间成本较低，而且Zigbee 协议免除利费，Zigbee 的工作频率采用ISM 频段，选择灵活。

同时，各大半导体公司也设计出了适合Zigbee 技术规范的芯片，价格较低廉。

更深入的了解可以在网上搜索一下，会有很多相关的知识。

第二章硬件平台实际操作
目前，我们现有的硬件平台采用的是Jennic公司的JN5139M00无线通信模块。

关于JN5139的相关资料在开发包中介绍的很详细，这里主要介绍我们自己的平台的操作。

2.1 实验平台与PC的通信
目前的开发板主要是以RS232与PC进行串口通信，鉴于目前大部分电脑上没有自带串口，这里先介绍USB转串口的安装使用。

2.1.1 USB转串口的安装使用
第一步：安装USB转串口驱动程序。

USB转串口驱动程序在Zigbee硬件平台介绍压缩包中的Software中有。

第二步：将USB转串口的硬件USB接口插到电脑上，然后在电脑的设备管理器—>端口中可以看到如图2-1所示的结果。

图2-1 USB转串口驱动安装正确结果
如果出现如图2-2所示的结果则说明驱动没有装上，请重新安装驱动。

图2-2 USB转串口安装失败结果
2.1.2 开发板与PC的连接
在开发板上，主要通过串口进行调试以及和PC进行通信。

在开发板上有进行电平转换的RS232芯片ADM3312E，在图2-3的黄色选中区域中。

然后经过DB9接口与电脑的串口连接起来。

DB9接口如图2-3中的红色区域所示。

需要特别注意的是，由于在开发板的设计中，DB9设计的问母头，而在实际的焊接中使用的为公头，所以到时串口的线序不对，现在所示用的串口线是自己根据线序特制的。

如果还需要制作的话，需要注意线序问题。

图2-3 开发板串行接口
2.1.2 超级终端的使用
超级终端的使用请参考Jennic软件开发人员指南（JN51XX）.pdf。

2.2 程序的下载
在进行程序下载前，请按照软件开发人员指南的要求安装好所有要安装的软件。

当串口连接好以后，我们就可以下载自己的程序了。

在我们自己的开发板中，和博控公司提供的开发板有所不同，下载程序时请按本说明为准。

要下载程序，首先要让JN5139模块进入编程状态。

进入编程状态的时序是，先按住编程按键不放，然后按住复位键0.5s以上，松开复位键，再松开编程按键。

由于从目前的实际应用来看，使用自动进入编程状态比较容易丢失MAC地址，而烧写MAC地址比较麻烦，故我们采用手动进入编程状态的方式来下载程序。

1.首先找一根导线，从开发板的地线中接出来一根地（四个定位孔都是接地点，可以使用定位孔）。

2.如图2-4所示，在操作前确保JP6插针（蓝色区域）上没有接跳线帽。

3.将地线与图2-4中的红色区域的焊点接触，先不要断开。

这一步相当于按住编程按键的操作。

4.按住复位按键（图2-4中的黄色区域）0.5s以上。

5.将地线与红色区域的焊点断开。

此时进入编程状态。

图2-4 开发板程序下载示意图
6.打开FlashGUI.exe，可以看到如图2-5所示的界面。

图2-5 Flash Programmer下载程序示例
1.在如图2-5所示的界面中，我们需要在Program File中点击Browse选项，然后找到我们要下载的BIN文件，在此处要注意找到BIN文件的位置是否正确。

2.我们需要在Configuration中选择COMPort的端口，也就是我们开发板与电脑连接的串口端口号。

在我们的电脑中，一般主板后面的串口的串口号为com1，通过USB转串口或者其他方式得到的串口的串口号可以在设备管理器中的端口中看到。

3.其他的选项为默认即可。

4.点击Refresh，如果出现图2-6所示的情况则说明串口没连接好或者没进入编程状态。

图2-6 通信失败
如果出现如图2-7所示的情况则说明串口通信成功，可以下载程序了。

其中，Refresh左边显示的即为此节点的64为MAC地址。

图2-7 通信成功
5.点击Program，开始下载程序，下载完成后会出现如图2-8所示的界面。

图2-8 程序下载成功界面
6.关闭Flash Programmer，关闭开发板电源
7.在对监测节点的下载程序来说，流程和开发板相同，在将排线连接好后，
图2-9 监测节点下载程序
编程按键为图2-9中的红色区域，复位按键为图中的黄色区域。

其他操作相同。

需要注意的是，由于下载小板为万用板焊接的，当出现问题时注意排查问题。

下载程序注意事项：
目前因为JN5139模块或者下载线路的一些问题，在下载中可能会出现MAC 地址丢失的问题。

MAC 地址丢失后模块就不能正常的组网，重新烧写比较麻烦。

为了避免这种情况的发生，要在下载程序过程中规范操作。

软件开发人员给出了MAC 地址丢失的几种情况，需要特别注意。

根据实践的经验，我建议在下载完程序后，先把开发板的电源断开一次，再上电进行相关的操作。

同时，在下载程序的过程中，要保持系统供电的稳定，和下载通道的稳定，不要进行其他的操作。

当操作不成功的时候需要先看文档，然后多尝试。

MAC 地址丢失的情况参照软件开发人员指南进行处理。

特别注意的是我们现在的应用小板由于复位电容的容值不是太合适，上电复位可能不能自动完成，我们在上电后需要手动按一下复位键，然后就可以正常工作了。

第三第三章章 应用软件的应用软件的编写编写
在Zigbee 硬件平台介绍的压缩包中的Application 中有测试过的程序可以使用，现在介绍相关的程序的应用。

1. 实现传输电压：这里面是屏蔽了所有的传感器之后只采集电压所使用的程序。

适合于最小系统的调试。

2. 18B20：为应用板上的DS18B20温度传感器的调试例程。

3. AD ：为AD 采集实验，这里主要用于MQ-2的烟雾检测。

可以根据需要对程序进行修改。

注意AD 采集电压的范围最大0-2.4V 。

在这里我们用的是ADC 通道1。

4.DA ：为DA 实验。

5. 综合版：为采集烟雾信息和温度检测的综合版，这里面主要是采集温度的程序，采集AD 信息的节点需要下载AD 中的程序。

需要注意的是：在修改程序前，先跟据开发人员指南的介绍对程序有大致的了解。

先将开发人员指南中的示例程序解压出来，看明白，那是修改的基础。

弄懂那一部分是干啥的，然后再将测试的程序下进去，看实验效果，对比原来的程序，看修改了那一部分。

看几个程序后就可以自己修改试试。

关于通过串口Debug 进行调试，可以根据相关的文档尝试一下，需要注意的事，下载程序的时候，程序存放的位置是不一样的。

在编写测试程序时，首先先将相应的程序给看懂。

博讯公司针对不同的功能提供了相应的例程，可以在开发包的Application 中找到。

调用的相关的API 函数可以在API Manual 中找到，不过他的API 介绍的不是太详细，最主要的还得在充分理解程序的情况下看例程。

刚开始看程序可能有些不习惯，看一段时间就好了，里面就是定义的结构体和状态值多了一些。

当你看了一部分的程序的时候，其实会发现，Jennic 公司给我们提供了一个小的操作系统，其实我们是在他的小系统里面定义自己的小应用程序，就和我们在电脑上基于Windows 提供的平台来编写程序一样。

开发包中的大部分文档都是英文的，看着可能有些吃力，不过好多问题的解决方案都在里面，没事的时候应该多看看。

当遇到问题的时候，先看开发人员指南，如果上面没有解决办法，再在网上查找对应的解决办法。

我们采用的硬件平台是Jennic 公司提供的，如果想对协议栈等深层次的研究，可以搜集一些TI 公司的Zigbee 芯片的资料，好多概念上的问题，在那里解释的比较清楚。

第四章 信息来源
因为Zigbee 是一个比较新的技术，故没有太多的文献资料可以参考，我们主要是在网上查找我们需要的资料。

下面说一下目前我发现的主要信息的来源。

英国Jennic 公司网站,
北京博讯科技技术支持论坛, /boconbbs （重要） 北京博讯科技QQ 技术群：42793370
然后就是可以通过一些技术论坛和QQ 技术群来获得我们需要的信息。

如果如果在操作中在操作中在操作中遇到难以解决的遇到难以解决的遇到难以解决的问题的话可以联系我问题的话可以联系我问题的话可以联系我：：
07级计算机应用技术 解建杰
QQ ：564698929。