专利名称：嵌入式无线传感器网关的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种无线传感器网络，特别涉及一种嵌入式无线传感器网关。
背景技术：
无线传感器网络是将传感器、数据处理单元和通信模块做成一个独立的传感器节点，通过大量随机的自组织分布方式而构成的一种特殊的网络。一般认为无线传感器网络具有大规模、无线、自组织、多跳等特点。现在应用最广泛的无线传感器网络是ZigBee技术，它以IEEE802. 15. 4为物理层和MAC层的标准，工作在868/915MHz和2. 4GHz的无线频率波段，具有低功耗、低成本、低速率的特点。每个ZigBee网络节点不仅能进行数据采集，还能以接力多跳的方式承担起将其它节点的数据转发路由功能，与多个孤立的终端节点建立连接，ZigBee在工业现场、智能家居等方面的无线数据采集领域有着广阔的应用前景。然而ZigBee网络作为一个独立的网络，也有它的局限性，无法和现有的网络进行数据融 合，利用嵌入式处理器，将当前最新的无线传感器技术与计算机以太网络技术相结合，形成的无线传感器的以太网远程监测系统，己成为传感器网络和计算机网络两个领域的研究热点。
发明内容
鉴于以上存在的问题，将ZigBee网络和现有的以太网紧密结合，实现有效的补充和延伸，本发明提供一种基于嵌入式处理器的ZigBee无线传感网关，将ZigBee数据包转换为以太网的TCP/IP数据包，实现了数据在两种网络间的传输。具体技术方案是，一种嵌入式无线传感器网关，包括ZigBee协调器、嵌入式处理器芯片和以太网卡芯片，其特征在于嵌入式处理器芯片和以太网卡芯片通过SPI总线连接组成嵌入式以太网服务器，ZigBee协调器通过UART总线与嵌入式以太网服务器连接，ZigBee协调器还与天线相连。ZigBee协调器引脚连接为引脚13、14连嵌入式处理器芯片UART串口 RX、TX，引脚19、21串接晶振XTL1. I并引脚19串接电容C191后接地、引脚21串接电容C211后接地，引脚 22 串接电阻 R221 后接地，引脚 24、25、27、28、29、30、31、35、36、37、38、39、40 串接后接3. 3V电源并引脚24串接电容C241后接地，引脚26串接电容C261后接地，引脚32串接电阻R331、R332后接引脚34、电阻R332依次串接电感L341、C341后接天线、引脚32和34之间还串接电感L321，引脚33串接电感L331后接电阻R331、R332的中间结点，引脚41、47、7、20、23串接后接2. 0-3. 6V电源，引脚42串接电容C421后接地，引脚43串接电容C431后接地、引脚44串接电容C441后接地、同时电容C431和电容C441前节点之间串接晶振 XTL1. 2。本发明的技术效果是无线传感器的通讯距离可达200m，数据流量峰值可达20KB/S。多点无线传感器采集的数据可稳定传输到本网关中，传感器节点可嵌入到各个装置、仪器和仪表中，能使它们通过无线的方式和计算机的以太网监测程序交换信息。
图I是本发明的结构连接图。图2是本发明的ZigBee协调器引脚连接图。
具体实施例方式下面结合附图做进一步说明，嵌入式处理器芯片采用意法半导体公司的基于ARMCortex-M3内核的STM32系列处理器STM32F103RBT6，以太网卡芯片采用美国Microchip公司的独立以太网控制器ENC28J60，ZigBee协调器选用TI公司生产的CC2430芯片。如图1、2所示，嵌入式处理器芯片和以太网卡芯片通过SPI总线连接组成嵌入式以太网服务器，ZigBee协调器通过UART总线与嵌入式以太网服务器连接，ZigBee协调器还与天线相连。ZigBee协调器负责接受无线传感器节点传来的数据，然后交由嵌入式以太网 服务器处理，最后通过以太网卡芯片发送到以太网中去。ZigBee协调器引脚连接为引脚13、14连嵌入式处理器芯片UART串口 RX、TX，引脚19、21串接晶振XTL1. I并引脚19串接电容C191后接地、引脚21串接电容C211后接地，引脚 22 串接电阻 R221 后接地，引脚 24、25、27、28、29、30、31、35、36、37、38、39、40 串接后接3. 3V电源并引脚24串接电容C241后接地，引脚26串接电容C261后接地，引脚32串接电阻R321、R322后接引脚34、电阻R322依次串接电感L341、C341后接天线、引脚32和34之间还串接电感L321，引脚33串接电感L331后接电阻R331、R332的中间结点，引脚41、47、7、20、23串接后接2. 0-3. 6V电源，引脚42串接电容C421后接地，引脚43串接电容C431后接地、引脚44串接电容C441后接地、同时电容C431和电容C441前节点之间串接晶振 XTL1. 2。
权利要求
1.一种嵌入式无线传感器网关，包括ZigBee协调器、嵌入式处理器芯片和以太网卡芯片，其特征在于嵌入式处理器芯片和以太网卡芯片通过SPI总线组成嵌入式以太网服务器，ZigBee协调器通过UART总线与嵌入式以太网服务器连接，ZigBee协调器还与天线相连。
2.如权利要求I嵌入式无线传感器网关，其特征在于=ZigBee协调器引脚连接为引脚 13、14连嵌入式处理器芯片UART串口 RX、TX，引脚19、21串接晶振XTL1. I并引脚19串接电容C191后接地、引脚21串接电容C211后接地，引脚22串接电阻R221后接地，引脚24、 25、27、28、29、30、31、35、36、37、·38、39、40串接后接3. 3V电源并引脚24串接电容C241后接地，引脚26串接电容C261后接地，引脚32串接电阻R331、R332后接引脚34、电阻R332 依次串接电感L34UC341后接天线、引脚32和34之间还串接电感L321，引脚33串接电感 L331后接电阻R33UR332的中间结点，引脚41、47、7、20、23串接后接2. 0-·3. 6V电源，引脚 42串接电容C421后接地，引脚43串接电容C431后接地、引脚44串接电容C441后接地、同时电容C431和电容C441前节点之间串接晶振XTL1. 2。
全文摘要
本发明涉及一种嵌入式无线传感器网关。包括ZigBee协调器、嵌入式处理器芯片和以太网卡芯片，嵌入式处理器芯片和以太网卡芯片通过SPI总线组成嵌入式以太网服务器,ZigBee协调器通过UART总线与嵌入式以太网服务器连接，ZigBee协调器还与天线相连；技术效果是无线传感器的通讯距离可达200m，数据流量峰值可达20KB/s。多点无线传感器采集的数据可稳定传输到本网关中，传感器节点可嵌入到各个装置、仪器和仪表中，能使它们通过无线的方式和计算机的以太网监测程序交换信息。
文档编号H04W88/16GK102932966SQ20121049868
公开日2013年2月13日 申请日期2012年11月30日 优先权日2012年11月30日
发明者王金林, 张文博, 杨啸宇, 石慧 申请人:天津中环创新科技有限公司