一种zigbee网关的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种zigbee网关。
【背景技术】
[0002]当前，物联网已被作为国家五大新兴战略性产业之一写入“政府工作报告”，物联网技术在中国受到了全社会极大的关注。ZigBee技术作为有效实现物联网的通讯技术之一，其近距离、低复杂度、低功耗、低速率、低成本的特点使得其在物联网领域被广泛应用。作为物联网关键设备之一的网关，如何将ZigBee数据包转换为以太网TCP/IP协议数据包最终以方便Pc端客户应用，对此提出了实际需求。但现存ZigBee网关还有很多设计缺陷，比如器件选用不当以致电路过于复杂庞大，不切实际功能需求，最终导致成本过高，或现场无电源以致供电不方便等问题，都让消费者选择面临短缺。
【发明内容】
[0003]本实用新型是针对现在ZigBee网关的器件选用不当和供电不方便的问题，提出了一种zigbee网关，选取合适的器件构造ZigBee网关，使得ZigBee网关成本低廉，电源易于实施。
[0004]本实用新型的技术方案为:一种zigbee网关，包括ZigBee模块、ARM Cortex_M3内核的嵌入式处理器、以太网控制器电路、带隔离POE供电模块电路，ZigBee模块上安装有天线接收或发送2.4GHz无线信号，ZigBee模块通过UART总线与ARM Cortex-M3内核的嵌入式处理器通信，ARM Cortex-M3内核的嵌入式处理器通过SPI总线与以太网控制器电路进行通信，带隔离POE供电模块电路给整个zigbee网关供电。
[0005]所述ZigBee模块采用TI公司的CC2530F256芯片，CC2530F256芯片符合
2.4GHzIEEE 802.15.4 标准和 UART 总线通信。
[0006]所述ARM Cortex-M3内核的嵌入式处理器采用ST公司的STM32F103RCT6作为主芯片，将ZigBee数据包转换为以太网TCP/IP协议数据包。
[0007]所述以太网控制器电路采用MICROCHIP公司的ENC28J60芯片组成的电路，ENC28J60芯片是带SPI接口的独立以太网控制器，与IEEE 802.3标准兼容，实现将太网TCP/IP协议数据包送至PC端。
[0008]本实用新型的有益效果在于:本实用新型zigbee网关，电路器件选用切合实际功能需求，成本低廉，电源易于实施。
【附图说明】
[0009]图1为本实用新型zigbee网关结构框图；
[0010]图2为本实用新型ZigBee模块连接电路图；
[0011]图3为本实用新型含ARM Cortex-M3内核的嵌入式处理器连接电路图；
[0012]图4为实用新型以太网控制器电路图；
[0013]图5为实用新型带隔离POE供电模块电路图。
【具体实施方式】
[0014]如图1所示zigbee网关结构框图，包括ZigBee模块2、ARM Cortex_M3内核的嵌入式处理器4、以太网控制器电路6、带隔离POE供电模块电路7，ARM Cortex-M3内核的嵌入式处理器4为核心芯片，ARM Cortex-M3内核的嵌入式处理器4通过UART总线3与ZigBee模块2相连，并通过SPI总线5与以太网控制器电路6相连，电源部分电路用带隔离POE供电模块7实现；ZigBee模块2上安装有天线I。
[0015]ZigBee模块2接收或发送2.4GHz无线信号，以ZigBee数据包的格式通过UART总线3与ARM Cortex-M3内核的嵌入式处理器4通信，该嵌入式处理器4将ZigBee数据包转换为以太网TCP/IP协议数据包，并通过SPI总线5与以太网控制器电路6进行通信，以太网控制器最终将数据送与PC客户端，从而实现ZigBee网关功能。整个电路由带隔离POE供电模块实现供电，保证电源稳定可靠，实施方便。
[0016]图2是图1中ZigBee模块2连接电路图。该电路采用TI公司的CC2530F256实现，采用CC2530F256芯片是符合2.4GHz IEEE 802.15.4标准和适合ZigBee应用的较佳片上系统解决方案。CC2530F256芯片具有符合2.4GHz IEEE 802.15.4标准的RF收发器，和UART总线，适合将ZigBee数据包传输给图3中嵌入式处理器4进行数据包转换。
[0017]图3是图1中含ARM Cortex_M3内核的嵌入式处理器连接电路图。该电路将ZigBee数据包转换为以太网TCP/IP协议数据包。其采用ST公司的STM32F103RCT6作为主芯片实现，该芯片以ARM 32位Cortex-M3 CPU为内核，具有72MHz主频，256K字节flash和64K字节SRAM，以及UART总线和SPI总线，是将ZigBee数据包转换为以太网TCP/IP协议数据包的低成本解决方案。STM32F103RCT6将处理好的以太网TCP/IP协议数据包通过SPI总线传输给图4以太网控制器电路。
[0018]图4是图1中所示以太网控制器电路图。其采用MICROCHIP公司的ENC28J60芯片组成的电路实现，ENC28J60芯片是带SPI接口的独立以太网控制器，与IEEE 802.3标准兼容。本方案中，该芯片完全适合与主芯片电路通过SPI总线通信，实现将太网TCP/IP协议数据包送至PC端。
[0019]图5是图1中所示带隔离POE供电模块电路图。该模块将48V直流电转换为5V直流电，实现前后级电气隔离，为zigbee网关的电路提供可靠安全电源。由于是POE供电，因而该ZigBee网关电源安装简单方便。
【主权项】
1.一种zigbee网关，其特征在于，包括ZigBee模块、ARM Cortex_M3内核的嵌入式处理器、以太网控制器电路、带隔离POE供电模块电路，ZigBee模块上安装有天线接收或发送2.4GHz无线信号，ZigBee模块通过UART总线与ARM Cortex_M3内核的嵌入式处理器通信，ARM Cortex-M3内核的嵌入式处理器通过SPI总线与以太网控制器电路进行通信，带隔离POE供电模块电路给整个zigbee网关供电。
2.根据权利要求1所述zigbee网关，其特征在于，所述ZigBee模块采用TI公司的CC2530F256 芯片，CC2530F256 芯片符合 2.4GHzIEEE 802.15.4 标准和 UART 总线通信。
3.根据权利要求2所述zigbee网关，其特征在于，所述ARMCortex_M3内核的嵌入式处理器采用ST公司的STM32F103RCT6作为主芯片，将ZigBee数据包转换为以太网TCP/IP协议数据包。
4.根据权利要求3所述zigbee网关，其特征在于，所述以太网控制器电路采用MICROCHIP公司的ENC28J60芯片组成的电路，ENC28J60芯片是带SPI接口的独立以太网控制器，与IEEE 802.3标准兼容，实现将太网TCP/IP协议数据包送至PC端。
【专利摘要】本实用新型涉及一种zigbee网关，包括ZigBee模块、ARM Cortex-M3内核的嵌入式处理器、以太网控制器电路、带隔离POE供电模块电路，ZigBee模块上安装有天线接收或发送2.4GHz 无线信号，ZigBee模块通过UART总线与ARM Cortex-M3内核的嵌入式处理器通信，ARM Cortex-M3内核的嵌入式处理器通过SPI总线与以太网控制器电路进行通信，带隔离POE供电模块电路给整个zigbee网关供电。本实用新型zigbee网关是将ZigBee数据包转换为以太网TCP/IP协议数据包的网关，成本低廉，电源易于实施。
【IPC分类】H04W88-16
【公开号】CN204498390
【申请号】CN201520169073
【发明人】郑宝国, 徐兵
【申请人】上海应用技术学院
【公开日】2015年7月22日
【申请日】2015年3月24日