基于Zigbee的WPAN灯光控制系统的研究与设计-毕业设计论文 下载本文

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(4)提供开发板及其外围器件的参考设计。

(5)提供完整的SDK和网络协议栈,协议栈使用C语言开发,易于开发与移植。

(6)提供不受限制的软件开发软件开发环境、编译器、flash编程器和外围设备库。 (7)提供无线网络库、控制器和外围设备库。

图3-1 GAINSJ节点开发板

GAINSJ节点采用Jennic公司的JN51xx-Z01-Mxx模块制成,针对JN5121和JN5139不同的模块,分别推出了GAINSJ5121和GAINSJ5139系列开发套件,使用该产品用户可以花较短的时间和较少的花费实现IEEE802.15.4和Zigbee协议。采用GAINSJ节点可以免去复杂的射频设计环节,以及高成本的开发和设计过程,同时GAINSJ的配置也充分考虑到了用户的需要,JN5139芯片的主要特性: (1)全集成、单芯片。

(2)2.4GHz兼容IEEE802.15.4规范。 (3)内建128位AES安全协处理器。 (4)内建高效的电源管理器。 (5)内建32位RISC处理器。

(6)内建96KB容量RAM静态存储器。 (7)内建192KB ROM程序存储器。

(8)内建4路12位ADC、2路11位DAC、2个比较器。 (9)内建3个系统Timer和2个用户Timer。 (10)内建2个UART端口。

(11)内建1个SPI接口,带有5个片选线。

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(12)内建1个2线串行接口,兼容SM-BUS和IC规范。 (13)内建21个通用I/O口。

(14)8mm×8mm 56-pin的QFN封装。 (15)符合ROHS规范。

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3.1.4 JN5139模块

JN5139模块系列的模块有陶瓷天线、SMA和UFL连接器可供选择。标准功率和高功率模组分别可提供100dB和119dB的Link budget。标准功率模组及高功率模组可分别于距离1km及4km空旷环境下进行传输操作。Jennic模组符合且通过FCC、ETSI和TELEC规范认证,由此可帮助客户降低不少未来终端产品设计、开发与认证的工作量。JN5139系列模块包括以下几种:

(1)JN5139-xxx-M00 低功率模块,集成陶瓷天线。 (2)N5139-xxx-M01 低功率模块,集成SMA天线座。 (3)JN5139-xxx-M02 高功率模块,集成SMA天线座。 (4)JN5139-xxx-M03 低功率模块,集成uF1天线插槽。 (5)JN5139-xxx-M04 高功率模块,集成uF1天线插槽。 不同低功率模块如图3-2所示:

图3-2-1JN5139-xxx-M00模块

图3-2-2 JN5139-xxx-M01模块

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图3-2-3 JN5139-xxx-M03模块

低功率模块除了上述的天线不同外,具有如下特性:

(1)兼容2.4GHz IEEE802.15.4和Zigbee协议(按—001或-Z01标注区分)。 (2)2.7~3.6V操作电压。

(3)睡眠电流(包括睡眠定时器处于活动状态)2.8uA。 (4)接收灵敏度-96.5dBm。 (5)TX功率+2.5dBm。 (6)TX电流﹤37mA。 (7)RX电流﹤37mA。

(8)开阔环境下,最高可达1km通信距离。 (9)18mm×30mm尺寸。 MCU特性:

(1)16MHz 32位RISC CPU。 (2)96KB RAM、192KB ROM。

(3)4个输入端口、12位ADC、两个11位ADC、2个比较器。 (4)2个应用级定时器/计数器。 (5)3个系统定时器。

(6)2个串口(一个用于系统在线调试)。 (7)一个SPI接口,带有5个片选线。 (8)2个串行接口。 (9)21个GPIO.

高功率模块介绍,不同高功率模块如图3-3所示。

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图3-3-1 JN5139-xxx-M02模块

图3-3-2 JN5139-xxx-M04模块

高功率模块除了上述的天线不一样外,具有如下特性:

(1)兼容2.4GHz IEEE802.15.4和Zigbee协议(按—001或-Z01标注区分)。 (2)2.7~3.6V操作电压。

(3)睡眠电流(包括睡眠定时器处于活动状态)2.8uA。 (4)接收灵敏度-100dBm。 (5) TX功率+19dBm。 (6)TX电流﹤120mA。 (7)RX电流﹤45mA。

(8)开阔环境下,最高可达4km通信距离。 (9)18mm×41mm尺寸。 MCU特性:

16MHz 32位RISC CPU。 96KB RAM、192KB ROM。

(10)4个输入端口、12位ADC、两个11位ADC、2个比较器。 (11)2个应用级定时器/计数器。 (12)3个系统定时器。

(13)2个串口(一个用于系统在线调试)。 (14)一个SPI接口,带有5个片选线。 (15)2个串行接口。

JN5139模块为开发人员提供了访问JN5139芯片的全部数字和模拟接口能力,包括

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