開發(fā)套件提供Zigbee設(shè)計解決方案

為了開始無線系統(tǒng)設(shè)計，工程師可以使用各種低成本和中等成本的開發(fā)/評估板來評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，并且價格范圍廣泛。一些更簡單的評估套件售價低于50美元，而功能更豐富的開發(fā)板的價格通常從幾百美元開始，通常價格超過1000美元。

無論設(shè)計人員是將其目標(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)算價格評估套件，設(shè)計人員可以評估多種解決方案。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和運行子系統(tǒng)。高端開發(fā)系統(tǒng)通常包括一個開發(fā)板，其中包含一個原型區(qū)域，一系列軟件工具和驅(qū)動程序，協(xié)議棧以及其他固件，可幫助設(shè)計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，允許遠(yuǎn)程編程和收集時間同步的數(shù)據(jù)包和其他信息。還包括一個桌面網(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。

加利福尼亞東方實驗室還以Ember ZigBee處理器為基礎(chǔ)開發(fā)工具，提供多種開發(fā)套件 - 獨立無線電系統(tǒng)，允許設(shè)計人員將模塊放入目標(biāo)環(huán)境并評估現(xiàn)場性能，以及配套產(chǎn)品開發(fā)套件，與獨立套件配合使用。每個收發(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提供了一種廉價的方式來開始評估ZigBee解決方案。

作為后者的一個例子，ZICM357P2評估套件為CEL的MeshConnect ZICM357P2模塊提供評估平臺，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）之外，還需要一個軟件平臺。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ARM的IAR Embedded WorkBench構(gòu)建。 Ember提供兩個套件，一個帶有捆綁的編譯器，另一個沒有。

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XBee模塊（ZigBee無線收發(fā)器）和三個接口板（1個USB和兩個RS-232） ）可用于模擬無線個域網(wǎng)中的端點（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ZigBee無線電和主機系統(tǒng)網(wǎng)關(guān)，提供易于配置的開發(fā)平臺。

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)包含一個基于Python的編程引擎，設(shè)計人員可以使用它來開發(fā)自己的應(yīng)用軟件。補充網(wǎng)關(guān)的是XBee墻式路由器（在網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)套件擴展中），它提供網(wǎng)絡(luò)擴展并簡單地插入標(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)計人員只需按一下按鈕即可評估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行的公司串行主機控制協(xié)議的級別或地址。 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和其他信號選項的許多更簡單的無線標(biāo)準(zhǔn)提供開發(fā)解決方案。