Digi XBee3 ZigBee組網(wǎng)和通信測試步驟

下面采用Digi的XBee ZigBee mesh網(wǎng)絡(luò)開發(fā)套件來進行組網(wǎng)和通信操作，需要裝備好至少兩個模塊和對應(yīng)的開發(fā)底板。

首先，確保您的電腦上已經(jīng)安裝好Digi的開發(fā)工具XCTU，請下載對應(yīng)您的電腦操作系統(tǒng)的最新版本。將兩個Digi的XBee ZigBee模塊通過開發(fā)底板和電腦連接起來，打開XCTU，用左上角的帶有放大鏡圖標(biāo)的查找按鈕來查詢連接到電腦上的模塊，并把它添加到XCTU左側(cè)的無線模塊列表中。在XCTU軟件中，默認是位于配置窗口中，點擊左邊模塊，便會讀取模塊相關(guān)的參數(shù)，在配置窗口中展現(xiàn)出來。

XCTU的參數(shù)區(qū)域的上方，有一排常用的按鈕，分別是讀取(read)，寫入(write)參數(shù)，加載默認參數(shù)(default)，升級固件(update)，配置導(dǎo)入導(dǎo)出(profile)。首次使用，建議用Update按鈕更新一下到最新固件，在firmware version中選擇最上方最新的固件，確定是ZigBee協(xié)議的固件，去掉“強制模塊保留當(dāng)前配置”的選項，然后點update按鈕。這樣就恢復(fù)模塊到出廠的設(shè)置。如果您的模塊已經(jīng)是最新固件，請用參數(shù)區(qū)上方的“Default”按鈕加載模塊的默認參數(shù)，并按“Write”寫入模塊，使模塊恢復(fù)出廠的配置，確保不會因為之前使用時的不恰當(dāng)參數(shù)影響通信效果。寫入默認值后，再按“Read”按鈕重新加載一下參數(shù)到XCTU右側(cè)的參數(shù)欄上。

點擊左側(cè)另一個模塊，用同樣的方式恢復(fù)一下模塊的出廠設(shè)置。在配置模式下，如果僅對某個參數(shù)進行讀取和寫入，可以使用對應(yīng)參數(shù)右方的刷新和寫入按鈕。

兩個ZigBee模塊要相互通信，必須在同一個網(wǎng)絡(luò)中，所以我們需要**將一個模塊配置成協(xié)調(diào)器，另一個模塊配置成路由器并加入到協(xié)調(diào)器的網(wǎng)絡(luò)中。**注意：模塊默認的NJ為254s，所以在5min內(nèi)會關(guān)閉允許加入，為了避免加入窗口被關(guān)閉，可以把NJ改為FF，也就是永遠允許加入。

以下兩個模塊簡稱A和B。
A模塊：CE=1 配置為協(xié)調(diào)器，DL＝FFFF，NJ=0xFF
B模塊：不改任何參數(shù)。

將A模塊的CE改為1，就把模塊配置成協(xié)調(diào)器了，這時模塊會生成一個網(wǎng)絡(luò)號為ID指定值的ZigBee網(wǎng)絡(luò)，默認ID=0，因此協(xié)調(diào)器會生成一個隨機64bit的網(wǎng)絡(luò)號的ZigBee網(wǎng)絡(luò)。如果刷新模塊參數(shù)，會發(fā)現(xiàn)OP和CH有一個值了，這里OP是指當(dāng)前的網(wǎng)絡(luò)號，CH是指當(dāng)前的信道號。DH和DL組成模塊的目標(biāo)地址，我們把DL改為FFFF，是因為默認DH和DL都為0，這樣指代協(xié)調(diào)器本身，DH為0而DL=FFFF則是廣播地址。

B模塊是默認的路由器的出廠配置，ID＝0表示可以加入任意網(wǎng)絡(luò)。如果周邊沒有其它ZigBee網(wǎng)絡(luò)，B模塊又是首次使用，那么它肯定會在10秒內(nèi)加入A模塊的網(wǎng)絡(luò)，可以讀取一下B模塊的OP和CH，觀察它是否和A模塊相同，以此來判斷是否在同一個網(wǎng)絡(luò)中。默認地B模塊的DH和DL都是0，表示目標(biāo)地址是協(xié)調(diào)器。入網(wǎng)后，模塊的入網(wǎng)指示燈會均勻地閃爍(每秒兩次)，這樣我們已經(jīng)配置好兩個對發(fā)的模塊了。如果B模塊的Assoc指示燈沒有閃爍而是常亮，那表示還沒有入網(wǎng)，這時可以手動在commissioning按鈕上連按四下，讓這個模塊離開原來網(wǎng)絡(luò)，以便加入A模塊的網(wǎng)絡(luò)，通常只要天線連著，就可以看到B模塊入網(wǎng)，然后我們就可以做透傳對發(fā)測試。

這時我們可以點擊右上角的圖標(biāo)切換到終端窗口，來觀察串口數(shù)據(jù)透傳的效果。終端窗口實際上是個帶有ASCII和16進制顯示終端的串口調(diào)試工具，有個串口打開/關(guān)閉按鈕，以及一個視圖分離按鈕，方便查看兩個模塊各自的收發(fā)數(shù)據(jù)。

分別選中模塊，并在終端模式中打開串口，將其中一個模塊的串口終端視圖分離，我們在任意一個終端中輸入數(shù)據(jù)，另一個模塊的張端就能收到相同的數(shù)據(jù)。如下圖所示：

在透傳模式下，數(shù)據(jù)送入A模塊的串行UART接口，就會被發(fā)到目標(biāo)地址指定的B模塊上，從B模塊的串行UART中輸出，所以稱之為透傳。平時模塊處于空閑或傳輸數(shù)據(jù)的狀態(tài)，當(dāng)我們需要更改模塊參數(shù)時，就可以通過向串口發(fā)指定時序的特定字符串來進入命令模式，以便更改模塊配置。默認地，在空閑期間連續(xù)輸入三個“+”號可進入命令模式，這時可以通過向串口發(fā)AT命令來實現(xiàn)特定功能。比如，我們之前設(shè)置協(xié)調(diào)器的目標(biāo)地址為0xFFFF，這樣網(wǎng)絡(luò)內(nèi)所有的模塊都能收到該數(shù)據(jù)并轉(zhuǎn)發(fā)；如果我們只需向特定的模塊發(fā)送數(shù)據(jù)，就不應(yīng)該用廣播模式，而需要把目標(biāo)地址設(shè)置為特定的模塊的MAC地址。

下面AT命令演示了讀取B模塊的自身地址并將它設(shè)置為A模塊的目標(biāo)地址的過程：

在B模塊上，用“+++“進入命令模式，發(fā)ATSH，ATSL分別讀出模塊64位MAC地址的高位和低位。切換到A模塊的終端窗口中，用ATDH和ATDL把剛才獲取得的參數(shù)設(shè)置目標(biāo)地址，并用ATWR寫入flash，這樣斷電重啟后配置不會被清空。注意：**默認地在命令模式中如果10s內(nèi)無任何輸入，就會退出命令模式，回到透傳模式的空閑狀態(tài)。**所以AT命令中的字符請連續(xù)輸入不要間停超過10s，否則需要重新用”+++“進入命令模式。

靜靜等待約10s后模塊退出命令模式（也可以發(fā)ATCN命令直接退出命令模式），這時在終端窗口中輸入數(shù)據(jù)，另一個模塊的終端也能收到數(shù)據(jù)。只不過，此時作為協(xié)調(diào)器的A模塊不再是廣播模式，而是只定向往B模塊發(fā)數(shù)據(jù)了。

通過AT命令可以設(shè)置很多參數(shù)，比如NI是設(shè)置模塊的ASCII名稱，NR是退網(wǎng)命令，ID是指定網(wǎng)絡(luò)名稱，還可以通過AT命令讀取或設(shè)置模塊的IO口狀態(tài)等。

下面我們將把A模塊的網(wǎng)絡(luò)ID更改，讓B模塊重新加入，以下是完整操作過程的相關(guān)AT命令：

A模塊：1）讀一下CE，以確定是要操作的協(xié)調(diào)器A模塊；2）讀一下當(dāng)前ID值；寫入新的網(wǎng)絡(luò)ID；3）配置寫入flash；4）稍等片刻后查詢當(dāng)前工作的網(wǎng)絡(luò)ID。

B模塊：1）讀一下CE，確定是路由器；2）讀一下當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)ID；3）讀一下當(dāng)前信道；4）發(fā)退網(wǎng)命令，離開之前加入的網(wǎng)絡(luò)；5）稍等片刻查詢新加入的網(wǎng)絡(luò)ID；6）查詢當(dāng)前信道。

由于透傳模式下，需要通過特定字符組合和時序進入命令模式，在一些需要頻繁使用AT命令的場景下就顯得很不方便，因此Digi的模塊除了支持透傳模式外，還可以通過API模式更靈活地使用模塊。

審核編輯：劉清