器1、与所述底层控制器1一一对应并信 号连接的Zigbee适配器2和与所述Zigbee适配器2通信连接的Zigbee智能网关3;
[0034] 所述底层控制器1安装在底层运行设备上，控制底层运行设备的工作状态；
[0035] 如图2所示，所述Zigbee适配器2包括处理器模块21、RF前端模块22和电源管理模 块23,所述处理器模块21上设有与所述底层控制器1通信连接的通信接口，该处理器模块21 接收底层控制器1输出的底层运行设备运行状态数据信号并进行分析处理，所述RF前端模 块22与所述处理器模块21通信连接，该RF前端模块22接收处理器模块21分析处理后的底层 运行设备运行状态数据，并将该数据调制解调成Zigbee无线信号发送，所述电源管理模块 23为所述处理器模块21和RF前端模块22提供电源；
[0036]所述Zigbee智能网关3包括依次信号连接的RF射频模块31、工业计算机主板32、以 太网模块33和为所述RF射频模块31、工业计算机主板32、以太网模块33提供电源的网关电 源管理模块34,所述RF射频模块31接收RF前端模块22发送的Zigbee无线信号并将信号调制 解调后输送至工业计算机主板32内分析处理，工业计算机主板32通过以太网模块33接入互 联网。
[0037] 所述底层控制器1包括家用电器的控制器，作为优选包括电视、电脑、洗衣机、热水 器、空调、冰箱和电锅的控制器，这些家用电器的控制器分别与一 Zigbee适配器2信号连接。
[0038] 所述底层控制器1包括楼宇门禁控制器，作为优选包括电梯读卡器、电梯指纹识别 器、楼宇门禁读卡器和楼宇门禁指纹识别器的控制器，这些楼宇门禁控制器分别与一 Zigbee适配器2信号连接。
[0039] 如图3所示，所述处理器模块21采用CC2533F256作为主控芯片，CC2533F256是一个 兼容IEEE 802.15.4的真正的片上系统，支持专有的IEEE802.15.4以及ZigBee、ZigBee PRO 和ZigBeeRF4CE标准。CC2533F256结合了领先的RF收发器的优良性能，业界标准的增强型 8051 CPU，系统内可编程闪存，8-KB RAM和许多其它强大的功能，并提供有一套广泛的外设 集(包括2个1^六1?1'、12为40(：何21个通用6?10)。同时，〇：2533?256可以配备1'1的一个标准兼 容或专有的网络协议栈来简化开发，其RF发送输出功率为4.5dBm，接受灵敏度为-97dBm。 [0040] 如图4所示，所述RF前端模块22采用RFX2401C射频前端芯片。RFX2401C工作在工作 在2.4GHz频率的I SM波段，具有集成TX/RX收发器和单天线端口，收发开关电路，直流解耦射 频端口，采用高传输信号线性会议OQPSK调制标准，用于发射功率监测和控制的集成功率检 波器，内部射频解耦所有VDD偏置引脚，完整的芯片匹配和去耦电路。总体上有结构简单，低 功耗，技术成熟，高度集成等优点。
[0041 ] 该RFX2401C芯片的引脚功能入下表：
[0043] RFX2401射频前端芯片的TXRX引脚与RF_r#PRF_P引脚连接，TXEN与PO. 1引脚连接， RXEN与PO. 4引脚连接，ANT与射频天线连接，DNX引脚悬空。
[0044] 如图5所示，所述电源管理模块23采用RT9163电压调整器或者稳压电源，500mA低 压差正电压稳压器，在500mA的最大1.4V，快速瞬态响应，2 %的总输出调节，0.4 %线路调 整，0.4%的负载调整。
[0045]所述电源管理模块23通过MAX3223模块为处理器模块21和RF前端模块22供电。
[0046] M A X 3 2 2 3是M a X i m公司最新研制的具有自动关闭特征并实现1 μ A维持工作电流的 RS-232收发器。当ΜΑΧ3223输人端没有接收有效信号电平时，片上电源和驱动器自动关闭， 以达到节能的目的。只有当有效电平送至任意一个RS-232接收器输人端，系统才会再次开 启。
[0047] ΜΑΧ3223收发器是3V供电，支持ΕΙΑ/ΤΙΑ-232和V.28/V.24通信协议，适于连接笔记 本电脑设备。该芯片由一个高效、双电荷栗的电源供电，实现单路+3~+5.5V电源的RS-232 性能。可靠的120kbps数据率可以满足与个人电脑通信的大众软件的要求。
[0048] MAX3223具有3发送器5接收器，在3.3V工作时只需外接0.15yF电容，而且输人电压 范围在+3~+5.5V之间均可工作。可应用于RS-232串行接口的单路3.3V系统、3.3V和5. OV混 合系统、单路5. OV系统。
[0049] MAX3223的接收器可在器件掉电时显示外部设备（例如调制解调器），不需要前向 偏置UART中的保护二极管，因为电源Vcc可能已被完全撤除，MAx3223引脚关系如图6所示。 [0050]以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精 神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1. 一种支持Zigbee设备通讯的适配器应用系统，其特征在于：包括至少一个底层控制 器、与所述底层控制器一一对应并信号连接的Zigbee适配器和与所述Zigbee适配器通信连 接的Zigbee智能网关； 所述底层控制器安装在底层运行设备上，控制底层运行设备的工作状态； 所述Zigbee适配器包括处理器模块、RF前端模块和电源管理模块，所述处理器模块上 设有与所述底层控制器通信连接的通信接口，该处理器模块接收底层控制器输出的底层运 行设备运行状态数据信号并进行分析处理，所述RF前端模块与所述处理器模块通信连接， 该RF前端模块接收处理器模块分析处理后的底层运行设备运行状态数据，并将该数据调制 解调成Zigbee无线信号发送，所述电源管理模块为所述处理器模块和RF前端模块提供电 源； 所述Zigbee智能网关包括依次信号连接的RF射频模块、工业计算机主板、以太网模块 和为所述RF射频模块、工业计算机主板、以太网模块提供电源的网关电源管理模块，所述RF 射频模块接收素数RF前端模块发送的Zigbee无线信号并将信号调制解调后输送至工业计 算机主板内分析处理，工业计算机主板通过以太网模块接入互联网。2. 根据权利要求1所述的支持Zigbee设备通讯的适配器应用系统，其特征在于:所述底 层控制器包括家用电器的控制器，作为优选包括电视、电脑、洗衣机、热水器、空调、冰箱和 电锅的控制器，这些家用电器的控制器分别与一 Zigbee适配器信号连接。3. 根据权利要求1所述的支持Zigbee设备通讯的适配器应用系统，其特征在于:所述底 层控制器包括楼宇门禁控制器，作为优选包括电梯读卡器、电梯指纹识别器、楼宇门禁读卡 器和楼宇门禁指纹识别器的控制器，这些楼宇门禁控制器分别与一 Zigbee适配器信号连 接。4. 根据权利要求1所述的支持Zigbee设备通讯的适配器应用系统，其特征在于:所述处 理器模块采用CC2533F256作为主控芯片。5. 根据权利要求1所述的支持Zigbee设备通讯的适配器应用系统，其特征在于:所述RF 前端模块采用RFX2401C射频前端芯片。6. 根据权利要求1所述的支持Zigbee设备通讯的适配器应用系统，其特征在于:所述电 源管理模块采用RT9163电压调整器或者稳压电源。7. 根据权利要求1所述的支持Zigbee设备通讯的适配器应用系统，其特征在于:所述电 源管理模块通过MAX3223模块为处理器模块和RF前端模块供电。
【专利摘要】本发明提供了一种支持Zigbee设备通讯的适配器应用系统，包括至少一个底层控制器、与所述底层控制器一一对应并信号连接的Zigbee适配器和与所述Zigbee适配器通信连接的Zigbee智能网关。本发明所述的支持Zigbee设备通讯的适配器应用系统，通过Zigbee适配器的使用实现了底层运行设备控制器的Zigbee无线通信，而Zigbee智能网关的使用，实现了Zigbee无线通信局域网与互联网的交互，Zigbee智能网关中工业计算机主板的应用，提高了Zigbee智能网关的信息处理量，在一定程度上实现了Zigbee智能网关的控制枢纽作用。
【IPC分类】H04W88/16, H04L29/08, H04L12/66
【公开号】CN105610703
【申请号】CN201510998051
【发明人】吴大鹏, 刘卓辉
【申请人】天津五维科技有限公司
【公开日】2016年5月25日
【申请日】2015年12月24日