4.1.4　ZigBee模块

ZigBee模块是在射频芯片的基础上，增加一些外围电路、传感器、天线、各种接口等器件的模块。随着集成电路技术的发展，无线射频芯片厂商采用片上系统（System On Chip，SOC）的办法，对高频电路进行大量的集成，大大简化了无线射频应用程序的开发。其中，最具代表性的是TI（德州仪器）公司开发的2.4GHz IEEE 802.15.4/ZigBee片上系统解决方案CC2530无线单片机。TI公司提供完整的技术手册、开发文档、工具软件，使得普通开发者开发无线传感网应用成为可能。TI公司不仅提供了实现ZigBee网络的无线单片机，而且免费提供了符合ZigBee 2007协议规范的协议栈Z-Stack和较为完整的开发文档。因此，CC2530+Z-Stack成为目前ZigBee无线传感网络开发的最重要的技术之一。

图4-8是一个ZigBee模块示意图，其中最中间的方框是CC2530芯片。本书中的ZigBee模块由两部分组成：核心模块和底板模块。

核心模块就是CC2530芯片，是整个模块的控制中心，通过软件设置可以实现数据的发送和接收，实现ZigBee协调器、ZigBee路由器和ZigBee终端设备三种角色的各种功能。

图4-8　ZigBee模块示意图

CC2530在单个芯片上整合了ZigBee射频前段、内存和微控制器：8位MCU（增强型、标准8051指令集）；256KB Flash和8KB的RAM，内部16MHz RC和32kHz RC振荡器；8路12位ADC；18个中断源；4个Timer；硬件支持的AES128；WDT（1.9ms-1s）；32kHz晶振的休眠模式定时器、POR（上电复位）、BOD（掉电检测）以及21个通用I/O。核心模块CC2530芯片的主要技术指标如表4-14所示。

表4-14　CC2530芯片主要技术指标

底板模块包括了5V和3.3V供电，并扩展了一些外围设备，包括USB接口、按键、仿真器接口、传感器接口、继电器接口和核心模块的插接处。

USB接口：连接USB线，提供串口通信。

按键：主要负责CC2530复位和人机交互功能。

仿真器接口：主要负责连接ZigBee仿真器，提供程序下载至CC2530芯片内部，并支持在线调试功能。

传感器接口：提供温湿度、红外、气体传感器等接口。

继电器接口：提供I/O输出接口，主要负责控制其他设备，如灯泡、风扇灯。

ZigBee核心模块插接处：主要负责连接CC2530核心模块。

CC2530是TI公司推出的符合IEEE 802.15.4、ZigBee和RF4CE标准的片上系统。它能以非常低廉的成本构建强壮的网络节点。CC2530有四种内存版本，即CC2530F32/64/128/256，其分别具有32/64/128/256KB的内存。图4-9给出了CC2530的引脚封装图，表4-15给出了CC2530引脚的功能描述。

图4-9　CC2530的引脚封装图

表4-15　CC2530引脚的功能描述

续表