ZigBee网络温度采集系统搭建指南

上海智蜂通信技术有限公司 ZT系列 ZigBee无线通信模块 ZigBee 网络温度采集系统搭建指南 撰写人：Abel 日期：2011-8-17 版本：V1.0 ZigBee 网络温度采集系统搭 建指南 ZT 系列 ZigBee 无线通信模块 www.zhifengchina.com 2 / 15 版本 日期 作者 备注 V1.0 2011-08-17 Abel 创建文档 ZigBee 网络温度采集系统搭 建指南 ZT 系列 ZigBee 无线通信模块 www.zhifengchina.com 3 / 15 目录 目录 ........................................................................................................................................................ 3 插图目录 .................................................................................................................................................. 4 1. 文档说明 .......................................................................................................................................... 5 2. 准备工作 .......................................................................................................................................... 5 3. 安装驱动程序 .................................................................................................................................. 5 3.1. 安装串口驱动 ......................................................................................................................... 5 4. 配置中心协调器 .............................................................................................................................. 7 4.1. 连接电脑 ................................................................................................................................. 7 4.2. 设置计算机端口及其波特率.................................................................................................. 8 4.3. 配置中心协调器 ................................................................................................................... 10 5. 配置温度测试节点 ........................................................................................................................ 10 5.1. 连接电脑 ............................................................................................................................... 11 5.2. 配置温度采集节点 ............................................................................................................... 11 6. 系统运行 ........................................................................................................................................ 12 6.1. Network Thermometer V1.0 .................................................................................................. 12 6.2. 加入温度采集节点 ............................................................................................................... 13 附录 ...................................................................................................................................................... 14 附一 ZT-EVB 电路原理图 ............................................................................................................... 14 ZigBee 网络温度采集系统搭 建指南 ZT 系列 ZigBee 无线通信模块 www.zhifengchina.com 4 / 15 插图目录 图 1 串口驱动程序安装 ....................................................................................................... 6 图 2 串口驱动安装完成 ....................................................................................................... 6 图 3 ZT100-EVB 硬件示意图 .............................................................................................. 7 图 4 打开设备管理器 ........................................................................................................... 8 图 5 设备管理器--查看端口号 ............................................................................................ 9 图 6 通信设置 ....................................................................................................................... 9 图 7 设置 PC 机串口波特率 ................................................................................................ 9 图 8 ZT100-EVB 与 ZT-Tool 连接 .................................................................................... 10 图 9 设置中心协调器 ......................................................................................................... 10 图 10 ZT-EVB 实物图 ........................................................................................................ 11 图 11 设置温度采集节点 ................................................................................................... 12 图 12 上位机软件示意图 ................................................................................................... 13 图 13 加入温度采集节点之后的上位机软件 ................................................................... 14 图 14 5V-3.3V 电源转换电路 ............................................................................................ 15 图 15 ZT100 模块外围电路 ............................................................................................... 15 ZigBee 网络温度采集系统搭 建指南 ZT 系列 ZigBee 无线通信模块 www.zhifengchina.com 5 / 15 1. 文档说明  本文档介绍使用 ZT 系列模块，配合我们开发的 Network Thermometer V1.0，搭建 ZigBee 网络温度采集系统。  ZigBee 网络温度采集系统由一个中心协调器和若干个温度采集节点及 Network Thermometer V1.0 构成。  Network Thermometer V1.0 使用 VC++6.0 开发，适用于 Windows 平台。  使用此系统必须有一个设备连接到 PC 机，一般使用协调器连接 PC 机。  此系统中使用的 ZT-EVB 可以按照附录中的原理图，使用 ZT 系列模块制作。 2. 准备工作  USB 转串口数据线一根，并安装 USB 转串口的驱动。  ZT-Tool 软件，配置 ZT 系列模块参数。  Network Thermometer V1.0，ZigBee 网络温度采集系统上位机软件，绿色无需安装，用 户可以直接拷贝到负责管理温度采集的 PC 机系统上。  装有 ZTxxxDE 模块的 ZT-EVB V1.0 若干，作为系统的温度测试节点。  五号（AA）电池若干，作为温度采集节点的电源。  装有 ZTxxxSC 模块的 ZT100-EVBV1.0 一个，作为系统的中心协调器。  5V DC 电源适配器一个，作为系统的中心协调器的电源。 3. 安装驱动程序 配置中心协调器和温度采集节点时，需要通过串口连接到电脑。如果没有串口，使用我 司的 USB 口转串口线，必须安装驱动程序。 3.1. 安装串口驱动 驱动程序分为 XP 系统下和 Win7 系统下两种，分别位于 winXP 文件夹和 win7 文件夹 下面，我们以 winXP 系统为例，用户可以根据自己的需要选择合适的驱动程序安装。 安装 USB 转串口的驱动程序，双击安装程序 PL-2303 Driver Installer.exe，如图 1，开始 安装串口驱动程序，按照默认设置，点击“下一步”。 最后，如图 2，串口驱动安装完成。 ZigBee 网络温度采集系统搭 建指南 ZT 系列 ZigBee 无线通信模块 www.zhifengchina.com 6 / 15 图 1 串口驱动程序安装 图 2 串口驱动安装完成 ZigBee 网络温度采集系统搭 建指南 ZT 系列 ZigBee 无线通信模块 www.zhifengchina.com 7 / 15 4. 配置中心协调器 协调器需要处理网络中的数据，不能启用睡眠状态，所以我们就采用 ZT100-EVB 作为 ZigBee 网络温度采集系统的中心协调器，使用 5V-DC 电源适配器为其供电。 使用之前必须对模块参数进行配置，步骤如下： 1、 使用 USB 转串口线连接 ZT100-EVB 和 PC 机。 2、 打开 ZT-Tool 工具。 3、 选择 PC 机串口，并设置波特率。 4、 点击连接，ZT-Tool 的界面显示同步中，接着给 ZT100-EVB 上电(注意要先点连接， 再给模块上电)。若显示“连接成功”，执行下一步，否则，关闭电源，重复第 3 步。 5、 点击“读取”，得到模块的当前配置参数，然后再修改 ZT100-EVB 的配置参数， 最后点击“写入”，将新设置的参数写入到模块。软件显示“设置成功”。否则，点击“断开”， 执行第 4 步。 6、 点击“断开”，断开此 EVB 与电脑的连接，开始其他模块的配置。 4.1. 连接电脑 图 3 ZT100-EVB 硬件示意图 对于 ZT100-EVB，连接电脑的插口在图中 USB jack 位置，使用我们提供的 USB 转串 口线连接 PC 机和 ZT100-EVB，如图 3 所示。使用电源适配器对其上电，注意电源开关，拨 到 on 一端，系统上电，这时就可以在 PC 机端连接 ZT-Tool，然后进行配置。 5V jack ON OFF USB jack ZT100 (Top view) J4 SMA ZigBee 网络温度采集系统搭 建指南 ZT 系列 ZigBee 无线通信模块 www.zhifengchina.com 8 / 15 4.2. 设置计算机端口及其波特率 右击“我的电脑”，选择“设备管理器”，如图 4. 图 4 打开设备管理器 在打开的设备管理器中，选择端口，查看串口的端口号，注意图片中包含 USB-to-Serial 字符的串口号，并记录，以备后用。 图 5 中显示的是 COM3.下面的设置我们按照 COM3 来配置，请根据个人电脑中的信息 进行相应更改。 如果有红色叉号，或者黄色叹号，右键点击选择更新设备驱动。 ZigBee 网络温度采集系统搭 建指南 ZT 系列 ZigBee 无线通信模块 www.zhifengchina.com 9 / 15 图 5 设备管理器--查看端口号 图 6 通信设置 打开 ZT-TOOL 工具，点击菜单设置->通信设置（图 6），在弹出的“通信设置”对话框 中，选择相应的串口及波特率（图 7），点击“确定”。 端口号选择“COM3”，ZT 系列默认波特率是 115200bps。设置完成，点击“确定”，确 认 PC 机串口设置，点击叉号不保存串口设置。 点击主界面中“连接”按钮，紧接着拨动 EVB 上电源开关，打开 ZT100-EVB 的电源。 如图 8，连接成功。这时，PC 机和 ZT100-EVB 建立了连接，然后开始配置参数。 图 7 设置 PC 机串口波特率 ZigBee 网络温度采集系统搭 建指南 ZT 系列 ZigBee 无线通信模块 www.zhifengchina.com 10 / 15 图 8 ZT100-EVB 与 ZT-Tool 连接 4.3. 配置中心协调器 点击“读取”，ZT100-EVB 上模块的当前配置参数显示在 ZT-TOOL 工具中。 按照图 9 红色圆圈中的参数，修改中心协调器模块的配置参数。 不同模块的设备编号、设备描述不能重复，选择协调器的设备编号作为告警地址。各个 参数的具体含义请参考 ZT-Tool 使用说明书。 参数选择完成之后，点击“写入”，这样，协调器的配置完成。 图 9 设置中心协调器 5. 配置温度测试节点 温度采集节点需要具有一定的灵活性，传输半径应尽量大，我们采用 ZT200 模块配合 ZT-EVB 使用。如图 10 所示，安装好 ZT-EVB 及 ZT200 模块。 与中心协调器类似，温度采集节点参数配置步骤如下： 1、 使用 USB 转串口线连接 ZT-EVB 和 PC 机。 2、 打开 ZT-Tool 工具。 3、 选择 PC 机串口，并设置波特率。 4、点击连接，ZT-Tool 的界面显示同步中，接着给 ZT-EVB 上电(注意要先点连接，再 ZigBee 网络温度采集系统搭 建指南 ZT 系列 ZigBee 无线通信模块 www.zhifengchina.com 11 / 15 给模块上电)。若显示“连接成功”，执行下一步，否则，重复第 3 步。 5、 点击“读取”，得到模块的当前配置参数，然后再修改 ZT200 的配置参数，将新设 置的参数写入到模块。软件显示“设置成功”。否则，点击“断开”，执行第 4 步。 6、 点击“断开”，断开此 EVB 与电脑的连接，开始其他模块的配置。 5.1. 连接电脑 对于使用 ZT200 模块的 ZT-EVB，如图 10 所示安装电池，ZT200 模块，使用 USB 转串 口线连接电脑，开关拨到 off 档，使用时将热敏电阻旁边的杜邦线依次连接到 GPIO_0、 GPIO_1、GPIO_2。 图 10 ZT-EVB 实物图 如图 10，使用 USB 转串口线连接 ZT-EVB 和计算机。 打开 ZT-Tool，按照 4.2，设置计算机的串口和波特率。 5.2. 配置温度采集节点 如图 11，与协调器参数配置方法一样，先读取，配置完成之后，再写入模块。 温度采集节点需要修改设备编号和设备描述符，设备类型为 EndDevice，不能修改。不 同模块的设备编号、设备描述不能重复，选择协调器的设备编号作为告警地址。各个参数 的具体含义请参考 ZT-Tool 使用说明书。 请确认 GPIO_0、GPIO_1、GPIO_2 打开，且端口模式为“模拟”，端口方向“输入”， 采样间隔最小是 1 S，最大 255 S。 配置完成之后，关闭 ZT-Tool 工具。 ZigBee 网络温度采集系统搭 建指南 ZT 系列 ZigBee 无线通信模块 www.zhifengchina.com 12 / 15 图 11 设置温度采集节点 6. 系统运行 模块配置完成之后，我们开始准备部署模块，温度采集节点放置到需要监测的区域，中 心协调器放置在计算机的旁边。 各部分打开的顺序依次如下： 1. 使用 USB 转串口线连接中心协调器和计算机，打开中心协调器的电源。 2. 打开并运行 Network Thermometer V1.0. 3. 放置温度采集节点到监测区域，打开电源。 4. 检查 Network Thermometer V1.0 上面是否有该节点的温度，如没有，则检查配置参 数是否错误，节点的位置是否在中心协调器的无线覆盖范围内。 6.1. Network Thermometer V1.0 如图 12 所示，选择正确的串口，点击“连接”按钮，程序开始尝试和设备连接。如果 连接建立，“连接”按钮变为“断开”。 退出软件之前，必须断开连接，若直接点击“退出”按钮，只会断开连接，再次点击“退 出”按钮，程序才正式退出。 ZigBee 网络温度采集系统搭 建指南 ZT 系列 ZigBee 无线通信模块 www.zhifengchina.com 13 / 15 图 12 上位机软件示意图 6.2. 加入温度采集节点 配置好 ZT-EVB 上面的 ZT200 模块，然后打开作为温度采集节点的 ZT-EVB 的电源。 搭载在 ZT-EVB 上面的 ZT200 模块成功加入到网络之后（大约需要十几秒到一分钟的时间）， Network Thermometer V1.0 就会显示加入节点的实时温度，如图 13。 ZigBee 网络温度采集系统搭 建指南 ZT 系列 ZigBee 无线通信模块 www.zhifengchina.com 14 / 15 图 13 加入温度采集节点之后的上位机软件 附录 附一 ZT-EVB 电路原理图 ZT-EVB 是我们开发的评估板，分为 ZT100 系列和 ZT-EVB 空板（可以搭载 ZT200 模 块，外加温度采集外围电路）。用户可以参照下面的原理图，使用 ZT 系列自己制作。 电源电路： ZigBee 网络温度采集系统搭 建指南 ZT 系列 ZigBee 无线通信模块 www.zhifengchina.com 15 / 15 图 14 5V-3.3V 电源转换电路 ZT 系列外接电路： 图 15 ZT100 模块外围电路