基于IEEE1451標準的無線變送器模塊的設計

　　3.3 IEEE1451.5標準的實現(xiàn)

　　IEEE1451支持3類無線通信協(xié)議，本文中實現(xiàn)的是ZigBee協(xié)議。IEEE1451.5標準中的ZigBee協(xié)議定義了模塊功能、接口函數(shù)，以及NCAP和WTIM之間的無線通信協(xié)議。其定義的協(xié)議棧如圖4所示。

圖4 IEEE1451.5標準的協(xié)議棧

　　PHY層、MAC層、NWK層由SPZB260提供。本文中需要實現(xiàn)APS層和IEEE1451.5會聚層。

　　APS層采用的是EZSP協(xié)議，可通過SPI接口實現(xiàn)。在WTIM模塊中，STM32F103C與SPZB260之間通過SPI進行通信，其中STM32F103C配置為SPI主設備，SPZB260配置為從設備。EZSP作為IEEE14515會聚層的應用支持層（APS），以NCAP為協(xié)調(diào)器的星型網(wǎng)絡結構實現(xiàn)，如圖5所示。

圖5 IEEE1451.5的網(wǎng)絡拓撲結構

　　IEEE14515會聚層定義了IEEE14515和IEEE14510之間的模塊通信接口。其中，一部分接口由IEEE1451.5系統(tǒng)提供，被IEEE1451.0調(diào)用；另一部分由IEEE1451.0提供。

　　4 測試與結論

　　在測試中，針對的是溫度傳感器和濕度傳感器。測試WTIM節(jié)點分為兩個，每個節(jié)點上都有一個溫度傳感器和濕度傳感器。其中，WTIM1放在正常環(huán)境下，另一個節(jié)點WTIM2放置于一個裝滿水的容器上方。NCAP通過ZigBee與兩個節(jié)點進行通信，并可以通過主機監(jiān)控。測試時以10 Hz的頻率進行采樣，其結果如圖6所示。

圖6 WTIM1的溫濕度數(shù)據(jù)

　　測試結果表明，WTIM節(jié)點能正常獲取數(shù)據(jù)，并發(fā)送給NCAP，使得NCAP能夠正確地獲得各節(jié)點與響應通道的信息，實現(xiàn)了無線變送器的功能。