[实用新型]一种无线Zigbee和工业以太网总线协议转换适配模块

说明书

技术领域

本实用新型涉及无线Zigbee网络与有线以太网传输技术领域，特别涉及一种无线Zigbee和工业以太网总线协议转换适配模块，该模块具有Zigbee协议和工业以太网TCP/IP、UDP/IP协议的解析和转换功能，能够实现无线Zigbee设备与有线工业以太网、无线Zigbee网络与有线以太网设备共存，实现数据的采集和传输。

背景技术

Zigbee是近年来的一种新型技术，集计算机技术、无线网络技术和传感器技术于一体的新技术，其核心芯片CC2530是一款具有自组网、成本低、可扩展性好、嵌入式强、抗干扰、可靠性高、功耗低等特点。目前利用Zigbee（CC2530）的优越性和廉价特点实现了很多自组织网络，其目的是协作地感知、采集和处理网络覆盖区域中被感知对象的信组成工业无线传感网络。

同时当前随着IT技术的发展，以太网技术具有价格低廉、稳定可靠、通信速率高、软硬件产品丰富、应用广泛以及支持技术成熟等优点，已成为最受欢迎的通信网络之一。近些年来，随着网络技术的发展，以太网进入了控制领域，形成了新型的以太网控制网络技术。为了提高整个工业网络控制系统性能，将无线网络与有线网络进行融合是工业自动化控制领域的一个发展趋势。

发明内容

    鉴于上述分析，本实用新型设计一种具有Zigbee协议、以太网TCP/IP、UDP/IP协议转换功能、且体积小巧易于安装的新型模块，使目前工业以太网控制系统中的网络拓扑能力和工作效率上都有较大提升。

    本实用新型是通过这样的技术方案实现的：一种无线Zigbee和工业以太网总线协议转换适配模块，其特征在于，所述适配模块硬件由 ARM控制器芯片AT91SAM7x256、集成有PHY层的网络芯片DM9161BIEP、网络变压器HR911105A、Zigbee无线协议芯片CC2530和标准JTAG电路构成；所述适配模块的工作电压是3.3V；

     ARM控制器芯片AT91SAM7x256外接8.432MHz晶体、LED指示灯和标准JTAG电路；

     ARM控制器芯片AT91SAM7x256与网络芯片DM9161BIEP通过MII接口实现通信连接；

     网络芯片DM9161BIEP外接25MHz晶振；网络芯片DM9161BIEP通过TX+、TX-、RX+、RX-与RJ45网络接口连接网络变压器HR911105A ；

     ARM控制器芯片AT91SAM7x256与Zigbee无线协议芯片CC2530通过USART进行通信连接。

   ARM控制器芯片AT91SAM7x256预制软件系统移植有嵌入式操作系统uC/OS-II和嵌入式网络TCP/IP协议，并在此基础上添加应用层代码，实现与Zigbee无线协议芯片CC2530的通信功能。

将无线Zigbee技术与工业以太网有线网络实现融合，实现无线Zigbee设备与有线工业以太网、无线Zigbee网络与有线以太网设备共存，实现数据的采集和传输

     本实用新型的有益效果是：在工业网络控制系统中，无线Zigbee通信设备通过该协议转换适配模块与有线工业自动化网络连接实现数据通信和信号采集，工业以太网有线设备通过该协议转换适配模块与无线网络连接实现数据通信和信号采集。

附图说明

图1是本实用新型的电路结构框图；

图2是ARM控制器芯片及其外围电路；

图3是网络芯片DM9161BIEP及其外围电路；

图4是无线协议芯片CC2530及其外围电路；

图5是本实用新型的软件流程图。

具体实施方式

为了更清楚的理解本实用新型，结合附图和实施例详细描述本实用新型：

   如图1至5所示，该模块的核心电路部分主要由ATMEL公司一款以太网专用ARM控制器芯片AT91SAM7x256、网络芯片DM9161BIEP、RJ45采用HR911105A，Zigbee无线协议芯片CC2530，标准JTAG电路及外围电路构成。

硬件由以下几部分组成：

1)CPU及其外围器件：AT91SAM7x256、PLL（18.432MHz晶体等）、LED指示灯、Jtag电路；

2)以太网控制器部分：网络芯片DM9161BIEP、RJ45插座（内置隔离变压器）、25MHz晶体；