開發(fā)套件提供Zigbee設(shè)計(jì)解決方案

為了開始無線系統(tǒng)設(shè)計(jì)，工程師可以使用各種低成本和中等成本的開發(fā)/評(píng)估板來評(píng)估他們正在考慮的芯片的功能，以及他們提出的一些電路子系統(tǒng)與主機(jī)微控制器或串行端口的接口。該開發(fā)套件具有廣泛的功能和特性，并且價(jià)格范圍廣泛。一些更簡單的評(píng)估套件售價(jià)低于50美元，而功能更豐富的開發(fā)板的價(jià)格通常從幾百美元開始，通常價(jià)格超過1000美元。

無論設(shè)計(jì)人員是將其目標(biāo)設(shè)置在Wi-Fi，藍(lán)牙，ZigBee，GPS還是任何其他無線接口上，通常以USB加密狗形式提供的預(yù)算價(jià)格評(píng)估套件，設(shè)計(jì)人員可以評(píng)估多種解決方案。因此，它們能夠直接比較性能，組件成本，編程的簡易性以及設(shè)計(jì)的其他方面。但是，低成本套件通常是相當(dāng)小的子系統(tǒng)，并且只帶有基本軟件來啟動(dòng)和運(yùn)行子系統(tǒng)。高端開發(fā)系統(tǒng)通常包括一個(gè)開發(fā)板，其中包含一個(gè)原型區(qū)域，一系列軟件工具和驅(qū)動(dòng)程序，協(xié)議棧以及其他固件，可幫助設(shè)計(jì)人員以最小的延遲準(zhǔn)備好原型。本文將研究ZigBee系統(tǒng)可用的一些解決方案。但是，許多類似的開發(fā)解決方案可用于其他無線標(biāo)準(zhǔn)。

Silicon Labs最近收購了ZigBee IC供應(yīng)商Ember，現(xiàn)在提供EM35x系列開發(fā)套件。這些工具包提供了構(gòu)建開發(fā)和測試網(wǎng)絡(luò)所需的所有基本工具。套件中包含一個(gè)調(diào)試適配器，它通過以太網(wǎng)LAN連接到開發(fā)人員網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)，允許遠(yuǎn)程編程和收集時(shí)間同步的數(shù)據(jù)包和其他信息。還包括一個(gè)桌面網(wǎng)絡(luò)分析儀，用于客戶應(yīng)用程序的快速編程和網(wǎng)絡(luò)調(diào)試。在這些開發(fā)工具包中，Silicon Labs包含一個(gè)應(yīng)用程序構(gòu)建器圖形工具，該工具與工具套件中提供的應(yīng)用程序框架以及EmberZNet PRO堆棧庫一起使用。 Ember AppBuilder可以為ZigBee Smart Energy（ZSE），ZigBee Light Link（ZLL）或ZigBee Home Automation（HA）兼容設(shè)備生成代碼。每個(gè)Ember ZigBee芯片組都提供捆綁的工具和開發(fā)板。

加利福尼亞東方實(shí)驗(yàn)室還以Ember ZigBee處理器為基礎(chǔ)開發(fā)工具，提供多種開發(fā)套件 - 獨(dú)立無線電系統(tǒng)，允許設(shè)計(jì)人員將模塊放入目標(biāo)環(huán)境并評(píng)估現(xiàn)場性能，以及配套產(chǎn)品開發(fā)套件，與獨(dú)立套件配合使用。每個(gè)收發(fā)器模塊都焊接在載板上，使其與Ember開發(fā)板引腳兼容。

CEL的套件包括低成本USB加密狗（圖1）和完整的MeshConnect開發(fā)系統(tǒng)。

圖1：低成本的USB加密狗和一些軟件讓CEL提供了一種廉價(jià)的方式來開始評(píng)估ZigBee解決方案。

作為后者的一個(gè)例子，ZICM357P2評(píng)估套件為CEL的MeshConnect ZICM357P2模塊提供評(píng)估平臺(tái)，該模塊基于Silicon Labs EM357 IC，該IC集成了符合2.4 GHz IEEE 802.15.4標(biāo)準(zhǔn)的收發(fā)器。應(yīng)該注意的是，CEL ZICM357P2套件不包括完整開發(fā)環(huán)境所需的所有工具。除了ZICM357P2（硬件平臺(tái)）之外，還需要一個(gè)軟件平臺(tái)。所需的軟件組件是ZigBee堆棧和軟件開發(fā)環(huán)境。 Ember ZigBee堆棧面向針對(duì)ARM的IAR Embedded WorkBench構(gòu)建。 Ember提供兩個(gè)套件，一個(gè)帶有捆綁的編譯器，另一個(gè)沒有。

同樣處于最高端，Digi International的Drop-in Networking專業(yè)開發(fā)套件提供完整的開發(fā)環(huán)境，包括三個(gè)XBee模塊（ZigBee無線收發(fā)器）和三個(gè)接口板（1個(gè)USB和兩個(gè)RS-232） ）可用于模擬無線個(gè)域網(wǎng)中的端點(diǎn)（圖2）。這些模塊采用小型電路板，采用20引腳DIP配置。它們提供250 kbit/s的RF數(shù)據(jù)速率和兩種距離范圍的選擇 - 常規(guī)版本的范圍可達(dá)133英尺，而“Pro”版本的成本稍高，可提供300英尺的室內(nèi)/城市范圍應(yīng)用，甚至在室外視線應(yīng)用中的更長距離。

圖2：Digi International的Drop-in Networking Development Kit包含多個(gè)ZigBee無線電和主機(jī)系統(tǒng)網(wǎng)關(guān)，提供易于配置的開發(fā)平臺(tái)。

還包括該公司的ConnectPort X2網(wǎng)關(guān)，它集中來自XBee模塊的數(shù)據(jù)，以連接到PC或IP網(wǎng)絡(luò)。該網(wǎng)關(guān)包含一個(gè)基于Python的編程引擎，設(shè)計(jì)人員可以使用它來開發(fā)自己的應(yīng)用軟件。補(bǔ)充網(wǎng)關(guān)的是XBee墻式路由器（在網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)套件擴(kuò)展中），它提供網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展并簡單地插入標(biāo)準(zhǔn)電源插座。墻壁路由器還包括可通過網(wǎng)關(guān)監(jiān)控的光和溫度傳感器。

另一個(gè)ZigBee開發(fā)解決方案，Laird嵌入式無線解決方案的ProFLEX01開發(fā)套件將開發(fā)板和兩個(gè)收發(fā)器模塊與天線，USB電纜電池和軟件相結(jié)合（圖3）。該套件允許設(shè)計(jì)人員只需按一下按鈕即可評(píng)估RF范圍性能，使用該公司的ProFLEX01測試工具，PC托管軟件可以演示發(fā)送和接收數(shù)據(jù)，收集性能數(shù)據(jù)，更改通道，功率的簡單性使用在配套微控制器上運(yùn)行的公司串行主機(jī)控制協(xié)議的級(jí)別或地址。 802.15.4無線電和微控制器均來自德州儀器 - CC2520和MSP430F5437。

圖3：基于德州儀器（TI）CC2520 802.15.4無線電和PC托管軟件工具的簡單收發(fā)器模塊是萊爾德嵌入式無線解決方案的ProFLEX01開發(fā)套件的一部分。

這些只是提供ZigBee解決方案的公司提供的一些工具。本文未提及的許多其他供應(yīng)商也為ZigBee以及BlueTooth，WiFi，GPS系統(tǒng)以及使用OOK，ASK，F(xiàn)SK和其他信號(hào)選項(xiàng)的許多更簡單的無線標(biāo)準(zhǔn)提供開發(fā)解決方案。