zigbee模塊資料_圖文

1、 2.4G無線模塊WLT2408NZ產(chǎn)品數(shù)據(jù)手冊編號:DSWLT01003 更新日期:2012/04/26 版本:V1.03產(chǎn)品概述WLT2408NZ模塊是廣州曉網(wǎng)電子出品的WLT系列ZigBee數(shù)據(jù)傳輸模塊,具備最大8dBm 輸出功率,視距傳輸距離可達500米(5dbi天線,工作頻段2.380GHz2.500Ghz,除標準ZigBee的16個通道外,還有9個擴展頻段,可以有效避開WIFI、藍牙等其他2.4G信號干擾。廣州曉網(wǎng)電子為WLT2408NZ用戶提供mesh對等無線路由協(xié)議,無組網(wǎng)延時,采用時間空間權值均衡原則,路由時間短,通訊穩(wěn)定可靠?；緟?shù)產(chǎn)品圖片輸出功率:供電電壓:天線接口:數(shù)

2、字接口:視距傳輸距離:功耗:休眠電流工作溫度:存儲溫度:尺寸:-50+8dBm1.93.3VSMA,U.FLUART,GPIO,AD500米5dbi天線發(fā)送峰值電流46.3mA,接收時36.4mA <1uA-40至+85-40至+10516×23mm公司簡介廣州曉網(wǎng)電子科技有限公司是一家專門從事無線通訊方案設計、生產(chǎn)及服務的公司,公司擁有一流的設計團隊,運用先進的工作方法,集合無線設計經(jīng)驗,公司擁有業(yè)界實用的各種模塊,也為客戶提供客制化服務。訂貨信息產(chǎn)品型號說明WLT2408NZ-S SMA形式天線接頭WLT2408NZ-U U.FL形式天線接頭WLT2408NZ SDK 無線

3、模塊評估板套件,包含兩個評估板,搭載的模塊為WLT2408NZ-S。數(shù)據(jù)手冊版權聲明本文檔提供有關曉網(wǎng)電子產(chǎn)品的信息,并未授予任何知識產(chǎn)權的許可,并未以明示或暗示,或以禁止發(fā)言或其它方式授予任何知識產(chǎn)權許可,任何單位和個人未經(jīng)版權所有者授權不得在任何形式的出版物中摘抄本手冊內(nèi)容。產(chǎn)品命名規(guī)則 圖1-1 產(chǎn)品命名規(guī)則例如:WLT2408NZ-S表示曉網(wǎng)電子模塊類的產(chǎn)品,頻段為2.4GHz,理論輸出功率為8dBm(實際輸出為7.7dBm,超小封裝,調制方式為ZigBee,外置SMA頭的模塊。版本信息版本修改時間修改內(nèi)容V1.00 2011年8月15日創(chuàng)建文檔V1.01 2011年12月31日增加定

4、時休眠功能,更新數(shù)據(jù)序號的生成及維護機制V1.02 2012年3月9日更改數(shù)據(jù)通訊及配置機制V1.03 2012年4月26日精確參數(shù)值目錄1. 硬件介紹 (51.1實物外觀 (51.2結構尺寸 (51.3性能特點 (61.4引腳定義 (72. 電氣參數(shù) (72.1極限電氣特性 (92.2IO口電平及耐壓 (92.3RF參數(shù) (93. 軟件介紹 (103.1界面介紹 (103.2網(wǎng)絡搜索 (113.3固件升級 (124. 配置實例 (154.1配置評估板 (154.1數(shù)據(jù)通訊 (175. 設計注意事項 (225.1低功耗設計 (225.2頻段抗干擾設計 (236. WLT主機模式通訊協(xié)議 (24

5、6.1命令格式 (246.2命令介紹 (247. 免責聲明 (288. 售后服務及技術支持 (291. 硬件介紹WLT2408NZ是廣州曉網(wǎng)電子科技有限公司推出的2.4GHz無線ZigBee模塊,輸出功率最大為+8dBm,視距傳輸距離500米5dbi天線,模塊采用1.93.3V供電,支持TTL串口通訊,具備定時器進入休眠及深度休眠功能,休眠電流最低<1A,尺寸大小為16×23mm。1.1 實物外觀 圖1-1 WLT2408NZ模塊1.2 結構尺寸 圖1-2 WLT2408NZ結構尺寸【俯視圖】 圖1-3 WLT2408NZ高度【側視圖】SMA頭僅在WLT2408NZ-S上使用,

6、因此WLT2408NZ-U高度為9.4mm±0.3mm, WLT2408NZ-S高度為11.2mm±0.3mm。光盤中有本模塊的原理圖及PCB封裝庫文件,AD9格式:原理圖封裝為“WLT2408NZ.SchLib”,PCB封裝為“WLT2408NZ.PcbLib”,PROTEL 99格式:原理圖封裝為“WLT2408NZ sch.lib”PCB封裝為“WLT2408NZ pcb.lib”,以及最小系統(tǒng)電路“WLT2408NZ MinSystem.SchDoc”,用戶無需按照本圖進行設計。1.3 性能特點串口TTL電平,波特率范圍1200bps 115200bps;工作頻率為

7、2.380GHz2.500Ghz,共25個物理頻段,可有效的避免自身的頻段干擾,也可用擴展頻段避開WIFI和藍牙的干擾; 射頻特性:輸出功率:+8dBm,接收靈敏度:-98dBm,鏈路預算:106dBm兩字節(jié)PanID,支持65536個網(wǎng)段,不同網(wǎng)段中,可以從軟件上區(qū)分出網(wǎng)絡,互不干擾;兩字節(jié)本機地址【目標地址】,同一個物理網(wǎng)段、同一個PanID內(nèi),可有65536個ZigBee節(jié)點;發(fā)送模式:支持具備應答機制的單播模式和所有節(jié)點都收到的廣播模式。串口參數(shù)【波特率、數(shù)據(jù)位、校驗位、停止位】均可配置: 傳輸速率:250Kbps、500Kbps 和1Mbps 可選;發(fā)送功率,-50dBm +8dBm

8、 可選;自動重試機制:數(shù)據(jù)因為外界干擾發(fā)送失敗時,設備會自動按照設置的重試次數(shù)和重試間隔重新發(fā)送,如數(shù)據(jù)量小但重要性非常高,可增加重試次數(shù),保障數(shù)據(jù)通訊質量;輸入電壓:1.93.3V;最大工作電流:46.3mADC3.3V;工作溫度:-40 +85;保存溫度:-40 +105;輸出功率:+8dBm 輸出功率為6mW 。接收靈敏度:即保證誤碼率【10-5 (99.999% 】下,可接收的最弱信號強度。鏈路預算:輸出功率-接收靈敏度,這個參數(shù)體現(xiàn)了一個無線收發(fā)設備的傳輸能力,傳輸能力強,要么是可以發(fā)出更大的能量,要么是能接收更弱的信號。1.4 引腳定義 圖 1-4 模塊引腳排列圖 表格 1 模塊引

9、腳說明PIN名稱引腳說明備注1 AD0 模擬信號采集引腳12位精度,輸入電壓在1.5V 以內(nèi) 2 ISP 短接VCC_3引腳上電進入編程模式3 RESET 復位引腳4BOOT進入BOOT 模式短接到地,重新上電,設備進入固件升級狀態(tài)【BOOT 模式】 5 DEF 恢復出廠配置 短接到地,重新上電可恢復所有配置到默認值6 TXD TTL 發(fā)送引腳7 RXD TTL 接收引腳8 PWM3 PWM3輸出引腳9 PWM2/CLK PWM2輸出引腳/SPI 時鐘線10 VCC_3 電源輸入 輸入電壓范圍見2.2節(jié)11 GND 電源地 12 SPIDO SPI 輸出引腳 13 SPIDI SPI 輸入引腳

10、14SLEEP休眠管腳,低電平脈沖有效15 485EN 進入配置模式管腳16 WDT 看門狗定時器輸出引腳17 ALM_LED 警告指示燈數(shù)據(jù)發(fā)送接收異常時亮18 NET_LED 網(wǎng)絡指示燈有數(shù)據(jù)收發(fā)時閃爍19 RUN_LED 運行指示燈程序運行時閃爍2. 電氣參數(shù)2.1 極限電氣特性除非特別說明,下表所列參數(shù)是指Tamb=25時的值。標號類別參數(shù)最小典型最大單位VCC 模塊電壓 1.9 3.3 3.6 VIRX 接收電流35 35.4 mA ITXvcc=3.0V,6dbm 發(fā)送電流(3V,6dbm44 37 mA ITXvcc=3.0V,0dbm 發(fā)送電流(3V,0dbm42 mAIsle

11、ep(休眠電流 PM1模式28 A PM2模式 3 A PM3模式 1 A2.2 IO口電平及耐壓標號項目條件規(guī)格最小典型最大單位VDDIO IO口電壓 1.35 3.0 3.3 V VIH 高電平輸入電壓0.7 ×VDDIO VDDIO V VIL 低電平輸入電壓0 0.3 ×VDDIO V VOH 高電平輸出電壓I=-4mA VDDIO-0.5 VDDIO V VOL 低電平輸出電壓I=4mA 0 0.4 V 2.3 RF參數(shù)標號WLT2408NZ說明最小典型最大單位帶寬 2.380 2.500 GHz 16個基本通道,9個擴展頻段接收靈敏度-98 dBm發(fā)送功率7 8

12、 dBm動態(tài)輸出范圍55 dB諧波-41.2 dBm/MHz3. 軟件介紹WltZigBeeCfg軟件是針對曉網(wǎng)電子無線模塊的配置軟件,可以完成模塊的信息獲取,配置及遠程搜索功能。 圖3-1 應用程序圖標1.串口參數(shù)3.可更改設備參數(shù)2.不可更改設備信息4.操作臺5.備注欄圖3-2 程序界面區(qū)域布局3.1 界面介紹3.1.1 串口參數(shù)包括串口的波特率、數(shù)據(jù)位長度、校驗位、停止位位數(shù),串口通訊超時時間等參數(shù),必須和設備配置的一致,否則將獲取不到信息。3.1.2 不可更改設備信息顯示設備的固件狀態(tài),固件版本等。3.1.3 可更改配置區(qū)設備名:輸入15字節(jié)數(shù)字或英文,用于區(qū)別不同的設備,可自定義設備

13、運行狀態(tài)測試換行網(wǎng)絡:相同網(wǎng)絡號的設備之間才能通訊,此號碼從軟件上劃分網(wǎng)絡,格式為兩字節(jié)十六進制數(shù)據(jù),本機地址:本地的網(wǎng)絡地址目標地址:設置無線通訊的目的地址,與本機地址是配對使用的。工作類型:主從模式的選擇,詳見下一章示例說明串口波特率:范圍從1200bps115200bps串口數(shù)據(jù)位:5、6、7、8串口校驗位:無、奇校驗、偶校驗、強制為0、強制為1串口停止位:1、1.5、2無線速率:250Kbps,500Kbps,1Mbps發(fā)送功率:-50dbm至+8dBm工作頻率:2.380GHz2.500Ghz ,共25個通道,其中1126通道為標準ZigBee通道,其他為擴展通道,此設置將物理上劃分

14、網(wǎng)絡,互不干擾分幀間隔:串口收到最后一個數(shù)據(jù)開始計時,超過此時間就將之前的數(shù)據(jù)打包發(fā)走分幀長度:串口收到此數(shù)量的字節(jié)后,打包發(fā)走發(fā)送重試次數(shù):無線發(fā)送失敗之后,重新發(fā)送多少次才放棄重試間隔時間:無線發(fā)送失敗之后,過了設置值的時間后重新發(fā)送3.1.4 操作臺包括獲取信息按鈕,修改配置按鈕,復位及恢復出廠設置按鈕,修改配置需要輸入密碼,默認為12345,用戶可自定義密碼。3.1.5 備注欄解釋該選項,并注明注意事項。3.2 網(wǎng)絡搜索使用連接PC的評估板,即可無線搜索網(wǎng)絡中的WLT設備。要進行此操作,請點擊“網(wǎng)絡設備”選項卡,點擊“搜索設備”,在彈出的對話框中,選擇要搜索的頻段及通信速率,如果已知網(wǎng)

15、絡中的設備處于某個通道,可以直接選擇該通道搜索,節(jié)省搜索時間。 圖3-3 搜索網(wǎng)絡設備搜索到的設備將顯示于設備列表框,點擊選中設備,可以按照本地設備操作流程,進行信息獲取,配置修改及固件升級操作。3.3 固件升級如果設備的固件需要升級,請切換到“高級”選項卡,點擊“升級”按鈕,選中固件文件,點擊“升級”即可。 圖3-4 點擊升級 圖3-5 選擇固件文件 圖3-6 升級進度4. 配置實例為方便客戶評估使用,我們可使用評估板進行測試,評估板硬件如圖4-1所示。 圖4-1 評估板硬件4.1 配置評估板1.首先安裝評估板驅動程序光盤目錄“曉網(wǎng)電子產(chǎn)品光盤WLT系列產(chǎn)品驅動及配置軟件USB Driver

16、”下的CP2101_Drivers.exe。2.安裝完畢之后,將評估板通過USB插入電腦。3.在硬件驅動安裝界面,選擇驅動所在位置,默認為C:CygnalCP2101WIN,硬件驅動安裝提示會出現(xiàn)兩次,第一次安裝的是USB驅動,第二次安裝的是串口Bridge驅動,二次安裝的方法都是一樣的,詳情請看下面的截圖。 圖4-2 發(fā)現(xiàn)新硬件 圖4-3 選擇驅動所在位置 圖4-4 不適用Windows Update 圖4-5 繼續(xù)安裝驅動安裝完驅動即可使用評估板了,打開WltZigBeecfg軟件,選擇評估板專用串口,使用默認的波特率參數(shù),點擊“打開串口”,通過簡單配置就可以進行數(shù)據(jù)通訊了。下一節(jié)我們將了

17、解如何選擇適合自己應用的通訊模式及配制方法。4.1 數(shù)據(jù)通訊數(shù)據(jù)通訊有兩種模式,分別為“點對點透明傳輸”和“主從模式傳輸”。點對點透明傳輸,顧名思義,指的是通訊只有兩點,數(shù)據(jù)的傳輸不添加任何協(xié)議,A節(jié)點串口收到“ABC”,它將通過無線傳輸?shù)剿哪繕说刂稡節(jié)點,B節(jié)點從串口再輸出“ABC”,這類應用特別針對于取代有線串口的場合。 圖4-6 點對點通訊模式主從模式傳輸,指的是網(wǎng)絡中有一個主機節(jié)點需要對多個從機節(jié)點通訊時,主機按照指定的協(xié)議,可以將攜帶從機地址的數(shù)據(jù)包一次性發(fā)給從機,這一點在主機輪詢時效率非常高。 圖4-7 主從通訊模式以下兩節(jié)說明如何進行這兩種模式的配置及通訊。4.1.1 點對點透

18、明傳輸將兩塊評估板上電,兩個評估板默認的配置如所示,如果之前更改過參數(shù)導致不能通訊,請核對本節(jié)默認配置圖。特別要注意的是本機地址和目標地址要相對應,如圖中紅色框標注位置,其他的參數(shù)保持一致。 圖4-8 評估板A參數(shù) 關閉配置軟件的串口,打開串口調試軟件,選擇兩個評估板生成的串口,點擊“打開串口”按鈕,輸入不同的數(shù)據(jù),點擊發(fā)送,即可在對方的接收窗口看到數(shù)據(jù)。在數(shù)據(jù)收發(fā)時,可以看到評估板上的燈的閃爍情況,將來設計自己的電路板時,可以使用此功能,指示數(shù)據(jù)收發(fā)情況。 圖4-10 評估板A的串口收發(fā)窗口 圖4-11 評估板B的串口收發(fā)窗口4.1.2 主從模式通訊為了實現(xiàn)主從模式通訊,需要設置其中一塊板子

19、為主機,配置如圖4-12所示,為方便下一步直接進行數(shù)據(jù)通訊的示例,請將地址也按照圖中的配置為本機地址8001,目標地址為8002。 另外一塊設置為終端模式,配置如圖4-13所示,本機地址8002,目標地址為8001。 圖4-13終端模式配置關閉配置軟件,打開串口調試軟件,打開兩個串口,主機按照6章所描述的格式進行通訊,終端直接發(fā)送數(shù)據(jù),在發(fā)送和接收數(shù)據(jù)時,需要勾選“HEX發(fā)送”及“HEX顯示”,即使用十六進制的格式收發(fā)數(shù)據(jù)。本例中,主機地址為0x8001,發(fā)數(shù)據(jù)到地址為0x8002的終端上,因此需要發(fā)送:AA D1 80 02 33 22 11 00 55其中,灰底部分的為用戶數(shù)據(jù),建議不長于

20、60字節(jié),最大為100字節(jié)。主機收到終端來的數(shù)據(jù),格式為:AA D1+終端地址+55,這樣,主機可以直接知道這一包數(shù)據(jù)來自于哪一個終端。 圖4-14主機發(fā)送數(shù)據(jù)至終端 圖4-15 終端發(fā)送數(shù)據(jù)至主機5. 設計注意事項5.1 低功耗設計5.1.1 最小系統(tǒng)電路用戶設計WLT系列外圍電路時,可按照圖5-1所示的接法連接。三個LED燈可以指示數(shù)據(jù)的收發(fā)及錯誤情況,CPU端僅需要連接TXD和RXD引腳即可。模塊接收到休眠命令可進入休眠模式,電流最低達到1A以下。SLEEP引腳可以使模塊退出休眠模式。 圖5-1最小系統(tǒng)電路5.1.2 睡眠模式WLT模塊有三種休眠模式:1:睡眠模式1,可由SLEEP引腳喚

21、醒和睡眠定時器喚醒,睡眠電流為28uA左右;2:睡眠模式2,可由SLEEP引腳喚醒和睡眠定時器喚醒,但程序會重啟,睡眠電流可達3uA左右;3:睡眠模式3,深度睡眠只能由外中斷喚醒,程序會重啟,睡眠電流可達1uA以下。進入休眠模式需要向模塊發(fā)送休眠命令格式,格式為:1字節(jié)1字節(jié)1字節(jié)2字節(jié)1字節(jié)起始標識0xD8 睡眠模式睡眠時間(s結束標識圖表 1 休眠命令格式設置示例:發(fā)送:AA D8 01 00 3C 55無返回該命令表示將模塊的進入睡眠模式1,睡眠時間為60秒。5.2 頻段抗干擾設計為防止WiFi干擾,可以選擇以下頻段中的十二個紅色標記頻段。通道序號及頻段說明6: 2.380GHz 此頻段

22、與WIFI不干擾7: 2.385GHz 此頻段與WIFI不干擾8: 2.390GHz 此頻段與WIFI不干擾9: 2.395GHz 此頻段與WIFI不干擾10: 2.400GHz 此頻段與WIFI不干擾11 : 2.405GHz12 : 2.410GHz13 : 2.415GHz14 : 2.420GHz15 : 2.425GHz 此頻段與WIFI不干擾16 : 2.430GHz17 : 2.435GHz18 : 2.440GHz19 : 2.445GHz20 : 2.450GHz 此頻段與WIFI不干擾21 : 2.455GHz22 : 2.460GHz23 : 2.465GHz24 : 2

23、.470GHz25 : 2.475GHz 此頻段與WIFI不干擾26 : 2.480GHz 此頻段與WIFI不干擾27: 2.485GHz 此頻段與WIFI不干擾28: 2.490GHz 此頻段與WIFI不干擾29: 2.495GHz 此頻段與WIFI不干擾6. WLT主機模式通訊協(xié)議為實現(xiàn)更多的功能,設備提供“主機模式”選擇,使用配置軟件Wltzigbeecfg將模塊工作方式設置成主機模式或者主機+中繼模式,即可獲得各種額外的功能,這些功能包括:以主機模式通訊;設置臨時通道速率;查詢與特定節(jié)點的信號強度;睡眠功能。本章描述在主機模式下,通過一套通訊協(xié)議來實現(xiàn)這些功能。注:1.此協(xié)議只在這主機

24、或主機+中繼模式的正常工作狀態(tài)有效。2.在主機通訊模式下必須要將串口分幀時間和分幀長度設置正確,否則命令分幀會出錯,導致命令錯誤。6.1 命令格式WLT主機模式通訊協(xié)議由四部分組成:分別是協(xié)議起始標識符(簡稱起始標識、命令標識符、命令實體和協(xié)議結束標識符(簡稱結束標識組成,如下圖表2所示:1字節(jié)1字節(jié)N字節(jié)1字節(jié)起始標識命令標識符命令實體結束標識圖表 2 配置命令結構1 協(xié)議起始標識符為:0xAA;2 命令標識符如下圖表3所示:命令類型命令標識符命令實體索引主機數(shù)據(jù)通訊0xD1 6.2.1設置臨時通道速率0xD2 6.2.2查詢信號強度0xD3 6.2.3進入睡眠0xD8 6.2.4圖表 3

25、命令標識符和命令實體3 命令實體即命令的具體內(nèi)容,詳見各個命令的解釋;4 協(xié)議結束標識符:0x55;6.2 命令介紹6.2.1 主機數(shù)據(jù)通訊主機數(shù)據(jù)通訊命令是用戶發(fā)送數(shù)據(jù)的命令。具體結構如圖表4所示:1字節(jié)1字節(jié)2字節(jié)N字節(jié)1字節(jié)起始標識0xD1 目標地址用戶數(shù)據(jù)結束標識圖表 4 讀取本地信息命令結構注:其中N<=94;以下所有示例均為16進制數(shù)據(jù)操作。命令實例:AA,D1,20,02,01,02,03,04,05,55;該命令表示向2002地址的目標節(jié)點發(fā)送01, 02, 03, 04, 05,這5個字節(jié)數(shù)據(jù)。6.2.2 設置臨時通道速率設置通道速率命令為臨時設置命令,掉電后不保存。1

26、字節(jié)1字節(jié)1字節(jié)1字節(jié)1字節(jié)起始標識0xD2 通道號(630通訊速率(02結束標識圖表 5注:通道號:從6通道(2.380GHz到30通道(2.500GHz,每5MHz一個通道,共25個通道。通訊速率:0=250kbps; 1=500kbps; 2=1Mbps。設置成功回應報文如下;1字節(jié)1字節(jié)1字節(jié)1字節(jié)起始標識0xD2 響應狀態(tài)結束標識圖表 6響應狀態(tài)如下表所示:狀態(tài)值響應狀態(tài)0x00 COMMAND_OK0x01 ADDRESS_FAUSE0x02 LENGTH_FAUSE0x03 CHECK_FAUSE0x04 WRITE_FAUSE0x05 OTHER_FAUSE0x06 OTHER

27、_ERR0x07 CHAN_ERR0x08 RATE_ERR廣州曉網(wǎng)電子科技有限公司 WLT2408NZ 數(shù)據(jù)手冊 0x09 0x0A 0x0B ID_ERR WORKMODE_ERR PARAMETER_ERR 設置通道速率命令例子： 發(fā)送：AA D2 0B 00 55 接收：AA D2 00 55 該命令表示將模塊設置成 11 通道，250k 通訊速率。 6.2.3 查詢信號強度 1 字節(jié) 起始標識 1 字節(jié) 0xD3 2 字節(jié) 目標地址 1 字節(jié) 結束標識 圖表 7 設置成功回應報文如下所示; 1 字節(jié) 起始標識 1 字節(jié) 0xD3 2 字節(jié) 目標地址 圖表 8 1 字節(jié) 信號強度 1 字節(jié) 結束標識 注：回應的信號強度為有符號的 16 進制數(shù)，如 B3 表示-77dbm； 搜索設備例子： 發(fā)送：AA D3 20 02 55 接收：AA D3 20 02 B3 55 6.2.4 進入