Zigbee(E18-MS1-PCB)使用記錄

0、小知識彙總

  • 路由器和協調器統稱爲全功能設備。
  • PAN ID爲FFFF時爲自動PAN ID
  • 協調器短地址爲0
  • 協調器模式 -> 點播 -> 短地址方式傳輸(透傳)
  • 網絡地址固定唯一的嗎?

1、產品簡介

E18-MS1-PCB 是一款小體積 2.4GHz 頻段的 ZigB ee 轉串口無線模塊,貼片型,PCB 板載天線,發射功率 2.5m W,引腳間距 1.27mm,出廠自帶自組網固件,到手即用,適用於多種應用場景(尤其智能家居)。E18-MS1-PCB 採用美國德州儀器公司原裝進口 CC2530 射頻芯片,芯片內部集成了8051 單片機及無線收發器,出廠自帶固件基於 ZigBee 協議實現的串口數據透傳,同時還加入了一些特殊功能,包括 ADC 採樣,遠程 PWM 波輸出控制。

2、產品特點

  • 角色切換:用戶可通過串口指令讓設備在協調器,路由器和終端的三種類型中任意切換。
  • 自動組網:協調器上電自動組建網絡,終端和路由器自動搜索並加入網絡。
  • 網絡自愈:網絡中間節點丟失,其他網絡自動加入或保持原網絡(孤立節點自動加入原網絡,非孤立節點保持原有網絡);協調器丟失,原網絡存在非孤立節點,協調器可再次加入該網絡或者相同用戶設置的原網絡 PAN_ID 的協調器加入原有網絡。
  • 超低功耗:設備在終端狀態下,可設置爲低功耗模式,可根據用戶使用時間更改設備休眠時間,低功耗模式下待機功耗小於 2uA ;在父節點數據保存時間內都能在用戶設置時間內接收到自己應當受到的消息。
  • 數據保留時間設置:設備在協調器和路由器狀態下,用戶可自行設置數據保存時間,與休眠模式下的終端配合使用,對終端設備的數據進行保存,並在終端休眠喚醒後將數據發送到終端;最多保存 3 條數據,若超出,自動清除最先的數據;數據保存時間過後,數據堆自動清空。
  • 自動重發:在單播(點播)模式下,設備發送到下一節點失敗時自動重發,每條消息重發次數爲 3 次。
  • 自動路由:模塊支持網絡路由功能;路由器和協調器承載網絡數據路由功能,用戶可進行多跳組網。
  • 加密協議:模塊採用 AES 128 位加密功能,能改對網絡加密及防監聽;用戶可自行更改網絡密匙,相同網絡密匙的設備方能正常組網通信。
  • 串口配置:模塊內置串口指令,用戶可通過串口指令配置(查看)模塊的參數及功能。
  • 多類型數據通信:支持全網廣播,組播及點播(單播)功能;在廣播和單播模式下還支持幾種傳輸方式。
  • 多工作模式選擇:支持透傳模式,半透傳模式,協議模式,三種工作模式,用戶可自由切換。
  • 信道變更:支持 11~26 等 16 個信道更改(2405~2480MHZ),不同信道對應不同頻段。
  • 網絡 PAN_ID 更改:網絡 PAN_ID 的任意切換,用戶可自定義 PAN_ID 加入相應網絡或者將自動選擇 PAN_ID 加入網絡。
  • 串口波特率更改:用戶可自行設置波特率,最高可達 1M,默認位數爲 8 位,停止位 1 位,無校驗位。
  • 短地址收索:用戶可根據已加入網絡的模塊 MAC 地址(唯一的,固定的)查找出相應的短地址。
  • GPIO 控制:本地/遠程的 GPIO 控制功能,十個 GPIO 供用戶選擇。
  • PWM 控制:本地/遠程的 PWM 控制,5 個 PWM 通道供用戶選擇。
  • ADC 控制:本地/遠程的 ADC 讀取,7 個 ADC 通道供用戶選擇。
  • 指令格式切換:本模塊支持 AT 指令和 HEX 指令兩種指令模式,用戶輕鬆配置,輕鬆切換。
  • 模塊復位:用戶可通過串口命令對模塊進行復位操作。
  • 一鍵恢復波特率:如果用戶忘記或不知波特率的情況下,可使用該功能,恢復默認波特率爲 115200(雙擊復位)。
  • 恢復出廠設置:用戶可通過串口命令對模塊進行出廠設置的恢復。

3、Zigbee簡介

ZigBee 技術是一種近距離、低複雜度、低功耗、低速率、低成本的雙向無線通訊技術。在 Zig Bee 網絡中存在三種邏輯設備類型:Coordinator(協調器),Router(路由器)和 End-Device(終端設備)。Zig Bee網絡由一個 Coordinator 以及多個 Router 和多個 End_Device 組成。各類型設備功能如下:

  • (1)Coordinator(協調器)協調器負責啓動整個網絡。它也是網絡的第一個設備。協調器選擇一個信道和一個網絡 ID(也稱之爲 PAN ID,即 PersonalArea Network ID),隨後啓動整個網絡。協調器也可以用來協助建立網絡中安全層和應用層的綁定(bindings)。注意,協調器的角色主要涉及網絡的啓動和配置。一旦這些都完成後,協調器的工作就像一個路由器(或者消失 go away)。由於 Zig Bee 網絡本身的分佈特性,因此接下來整個網絡的操作就不在依賴協調器是否存在。
  • (2)Router(路由器)路由器的功能主要是:允許其他設備加入網絡,多跳路由和協助它自己的由電池供電的兒子終端設備的通訊。通常,路由器希望是一直處於活動狀態,因此它必須使用主電源供電。但是當使用樹羣這種網絡模式時,允許路由間隔一定的週期操作一次,這樣就可以使用電池給其供電。
  • (3)End-Device(終端設備)終端設備沒有特定的維持網絡結構的責任,它可以睡眠或者喚醒,因此它可以可以是一個電池供電設備。

4、工作模式

在這裏插入圖片描述

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5、用戶指令集

爲方便用戶使用情況, E18 ZigBee 模塊使用了兩種指令格式,即 AT 指令格式和 HEX 指令格式。 其格式模式用默認情況P1_6 控制。

  • 當 P1_6 = 0 時,模塊進入 HEX 指令模式。 在此模式下,輸入+++,進入臨時 AT 指令模式。 即可使用 AT 指令進行配置,輸入 AT+EXIT 退出臨時 AT 指令。
  • 當 P1_6 = 1 時,模塊進入 AT 指令模式。 在 AT 指令時,不能使用換行符結尾。

在這裏插入圖片描述

模塊如上圖所示,其中紅圈內的10跳線帽用於切換AT和HEX指令模式。插上跳線帽,表示HEX指令模式(低電平),不插跳線帽表示爲AT指令模式(高電平)(P1.6)

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