802。15。4 标准。

根据 802。15。4 协议标准，ZigBee 的工作频段分为 3 个频段，而且在各个频段上的信 道数目也不同，因而，在该项技术中，各频段上的调制方式与传输速率不同[7]。3 个频段

为 868MHz,915MHz,2。4GHz，具体如表 2-2 所示

表 2-2 ZigBee 频带和频带传输率

工作频带 使用区域 传输速率 信道数

2。4GHz Worldwide 250kbit/s 16

868MHz Europe 20kbit/s 1

915MHz US 40kbit/s 10

ZigBee 技术有如下的特点：

（1）低功耗：两节 5 号电池就可以维持运行长达 6 个月到 2 年左右的时间

（2）低成本：ZigBee 数据传输速率低，协议简单，大大降低了成本，而且 ZigBee 协 议是免专利费的[8]。

（3）时延短：通信时延和从休眠状态激活的时延都非常短。文献综述

（4）网络容量大：支持多达 65000 个节点。

（5）可靠：采取了碰撞避免策略，同时为需要固定带宽的通信业务预留了专用时隙, 避开了发送数据的竞争和冲突。

（6）安全：ZigBee 技术提供了数据包完整性检查功能,支持鉴权和认证，加密算法采 用了 AES-128。

2。3。2 主控芯片的选择

本课题选用的主控芯片是基于 ARM Cortex-M0 内核的 LPC1114 单片机。 LPC1114 单片机的内部资源：

（1）主频最高可达 50MHz；

（2）内部集成时钟产生单元，不用外部晶振也可以工作；

（3）内部集成 32KB FLASH 程序存储器、8K SRAM 数据存储器；

（4）一个快速 I2C 接口；

（5）一个 RS485/EIA485 UART；

（6）两个带 SSP 特征的 SPI 接口；

（7）4 个通用定时器；

（8）1 个系统定时器；

（9）1 个带窗口功能的看门狗定时器；

（10）功耗管理模块；

（11）1 个 ADC 模块和 42 个 GPIO。LPC1114 引脚图如图 2-2 所示。

2 LPC1114 引脚图

2。3。3 无线模块的选择

1。 CC2530 介绍

协议标准的载体是协议芯片，目前市场上有较多的 ZigBee 芯片产品及解决方案，从本 课题实际出发，本文选用的控制处理芯片是 CC2530。

系统内可编程闪存，8KB RAM 以及许多其它强大的功能。该芯片结合了 TI 公司的业界 领先的黄金单元 ZigBee 协议栈（Z-Stack™），为用户提供了一个完整和强大的 ZigBee 解 决方案[9]。CC2530 芯片引脚如图所示，芯片方框图如图 2-2 所示。来*自~优|尔^论:文+网www.youerw.com +QQ752018766*

 CC2530 芯片方框图

CC2530 芯片的主要特点如下：

 高性能和低功耗的 8051CPU；

 集成了适应 2。4-GHz IEEE 802。15。4 的 RF 收发器；

 较宽的供电范围（2。0-3。6V）；

 硬件支持 CSMA/CA；

 极好的接收灵敏度和抗干扰性能；

 具有电池监视器与温度传感器功能；

 集成了 8 路输入和可配置分辨率的 12 位 ADC；

