基于IEEE1451標準的無(wú)線(xiàn)變送器模塊的設計

　　3.3 IEEE1451.5標準的實(shí)現

　　IEEE1451支持3類(lèi)無(wú)線(xiàn)通信協(xié)議，本文中實(shí)現的是ZigBee協(xié)議。IEEE1451.5標準中的ZigBee協(xié)議定義了模塊功能、接口函數，以及NCAP和WTIM之間的無(wú)線(xiàn)通信協(xié)議。其定義的協(xié)議棧如圖4所示。

圖4 IEEE1451.5標準的協(xié)議棧

　　PHY層、MAC層、NWK層由SPZB260提供。本文中需要實(shí)現APS層和IEEE1451.5會(huì )聚層。

　　APS層采用的是EZSP協(xié)議，可通過(guò)SPI接口實(shí)現。在WTIM模塊中，STM32F103C與SPZB260之間通過(guò)SPI進(jìn)行通信，其中STM32F103C配置為SPI主設備，SPZB260配置為從設備。EZSP作為IEEE14515會(huì )聚層的應用支持層（APS），以NCAP為協(xié)調器的星型網(wǎng)絡(luò )結構實(shí)現，如圖5所示。

圖5 IEEE1451.5的網(wǎng)絡(luò )拓撲結構

　　IEEE14515會(huì )聚層定義了IEEE14515和IEEE14510之間的模塊通信接口。其中，一部分接口由IEEE1451.5系統提供，被IEEE1451.0調用；另一部分由IEEE1451.0提供。

　　4 測試與結論

　　在測試中，針對的是溫度傳感器和濕度傳感器。測試WTIM節點(diǎn)分為兩個(gè)，每個(gè)節點(diǎn)上都有一個(gè)溫度傳感器和濕度傳感器。其中，WTIM1放在正常環(huán)境下，另一個(gè)節點(diǎn)WTIM2放置于一個(gè)裝滿(mǎn)水的容器上方。NCAP通過(guò)ZigBee與兩個(gè)節點(diǎn)進(jìn)行通信，并可以通過(guò)主機監控。測試時(shí)以10 Hz的頻率進(jìn)行采樣，其結果如圖6所示。

圖6 WTIM1的溫濕度數據

　　測試結果表明，WTIM節點(diǎn)能正常獲取數據，并發(fā)送給NCAP，使得NCAP能夠正確地獲得各節點(diǎn)與響應通道的信息，實(shí)現了無(wú)線(xiàn)變送器的功能。