基于Zigbee的USB接口的适配器制造技术

本发明专利技术涉及一种基于Zigbee的USB接口的适配器，属于适配器，解决现有适配器中信息收集产品存在价格高的问题，本发明专利技术包含发射机以及接收发射机发射信号的接收机，其中发射机包含：数据采集器，ZigBee终端设备及发射天线；接收机包含：协调天线，ZigBee协调器，单片机及USB；接收机与发射机实现数据的双向通信。本发明专利技术通过ZigBee技术采集现场数据，用单片机把数据转换成USB能够识别的数据，通过USB接口传入控制计算机，实现对各项采集数据指标通过计算机进行快捷检测，此外，单片机采用CC2430芯片和PDIUSBD12芯片组成，使适配器具有成本低廉、设备适应性好、工作可靠性高的优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种适配器，尤其是指一种基于Zigbee的USB接口的适配器。
技术介绍
在工业、汽车、医学、办公和家庭等各种环境下，能否快速对某些信息作出反应，将直接关系到人们的工作和生活质量，因此信息的迅速收集对人们的影响越来越大了。但现有适配器中的信息收集产品都存在价格高的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服现有技术存在的问题，提供一种基于Zigbee的USB接口的适配器，该适配器采用成本低廉、工程周期短而且适应性好、可靠性高、扩展性又好的无线Zigbee技术采集现场信号。Zigbee是IEEE 802.15.4协议的代名词，根据这个协议规定的技术是一种短距离、低功耗的无线通信技术。本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的:一种基于Zigbee的USB接口的适配器，包含发射机以及接收发射机发射信号的接收机，其中:所述发射机包含:数据采集器，由数个传感器组成，数个传感器分别采集现场的的数据参数，并转化为数字信号；ZigBee终端设备，与所述数据采集器连接，其将所述数据采集器输出的数字信号调制成可发送的信号；发射天线，与所述ZigBee终端设备连接,发射ZigBee终端设备输出的可发送信号;所述接收机包含:协调天线，接收所述发射机的发射信号；ZigBee协调器，与所述协调天线连接，对协调天线接收的信号进行协调；单片机，与所述ZigBee的协调器连接，对ZigBee协调器输出的协调信号进行再次调制转化为符合USB的数据帧结构；USB,与所述单片机通过USB协议连接，将USB的数据帧结构向控制计算机传输，实现了数据从现场到控制计算机的传输过程；所述接收机将控制计算机的控制信号经过所述USB、单片机和ZigBee协调器通过协调天线发送到所述发射机，发射机通过所述发射天线接收该控制信号，实现对现场设备的远程控制，并实现数据的双向通信。所述现场的数据参数包含现场的温度、湿度和各种气体浓度的数据参数。所述ZigBee终端设备符合ZigBee网络层标准，为IEEE.802.15.4标准兼容产品，实现高效率发射、高灵敏度接收，无线数据速率达250kbit/s。所述ZigBee协调器符合ZigBee网络层标准，为IEEE.802.15.4标准兼容产品，实现高效率发射、高灵敏度接收。所述单片机采用Chipcon公司的高度整合的系统级射频收发器CC2430芯片和Philips公司生产的TOIUSBD12芯片连接组成。所述PDIUSBD12芯片和CC2430芯片连接组成的结构如下:PDIUSBD12芯片的INT_N引脚与CC2430芯片的INT0/3.2引脚连接；PDIUSBD12芯片的AO引脚与CC2430芯片的P3.3引脚连接；PDIUSBD12 芯片的 DATA [7:0]引脚与 CC2430 芯片的 P /AD [7:0]引脚连接；PDIUSBD12芯片的WR_N引脚与CC2430芯片的-WR/P3.6引脚连接；PDIUSBD12芯片的RD_N引脚与CC2430芯片的-RD/P3.7引脚连接；PDIUSBD12芯片的CLKOUT引脚与CC2430芯片的XTALl引脚连接；PDIUSBD12芯片的CS_N引脚接地；PDIUSBD12芯片的ALE引脚接地。本专利技术的有益效果:本专利技术是通过ZigBee技术，把数据采集回来，然后用单片机把数据转换成USB能够识别的数据，通过USB接口传入控制计算机，这样就能够实现对各项采集回来的数据指标通过计算机进行快捷检测，给物联网中的数据采集提供了方便。此外，本专利技术中单片机23采用CC2430芯片和TOIUSBD12芯片组成，使适配器具有成本低廉、设备适应性好、工作可靠性高的优点。为进一步说明本专利技术的上述目的、结构特点和效果，以下将结合附图对本专利技术进行详细说明。附图说明图1为本专利技术适配器的结构示意图；图2为PDIUSBD12芯片和CC2430芯片引脚连接示意图。具体实施例方式下面结合实施例的附图对本专利技术的具体实施方式进行详细说明。本专利技术是为低速率应用而设计的数据采集器，本系统主要采用了 ZigBee技术进行组网和通信，系统通过数据发送和接受模块将数据采集回来，然后通过单片机转换为USB的数据格式，通过USB接口直接接入计算机，与计算机进行通讯，实现对现场的各项数据指标进行检测，本专利技术对于工作人员在物联网环境中(应用ZigBee的物联网网络)现场采集数据提供了方便。参见图1，本专利技术包含发射机I以及接收发射机I发射信号的接收机2，其中:所述发射机I包含:数据采集器11，由数个传感器组成，数个传感器分别采集现场有关的温度、湿度和各种气体浓度等数据参数，并转化为数字信号；ZigBee终端设备12，与所述数据采集器11连接，其符合ZigBee网络层标准，为IEEE.802.15.4标准兼容产品，可实现高效率发射、高灵敏度接收，无线数据速率高达250kbit/s，其将数据采集器11输出的数字信号调制成可发送的信号；发射天线13，与所述ZigBee终端设备12连接，发射ZigBee终端设备12输出的可发送信号。所述接收机2包含:协调天线21，接收发射机I的发射信号；ZigBee协调器22，与所述协调天线21连接，对协调天线21接收的信号进行协调，其符合ZigBee网络层标准，为IEEE.802.15.4标准兼容产品，可实现高效率发射、高灵敏度接收；单片机23，与所述ZigBee的协调器22连接，对ZigBee协调器22输出的协调信号进行再次调制，把协调信号转化为符合USB的数据帧结构；USB 24，与所述单片机23通过USB协议连接，将USB的数据帧结构向控制计算机传输，实现了数据从现场到控制计算机的整个传输过程。反之接收机2也可以把控制计算机的控制信号经过USB 24、单片机23和ZigBee协调器22通过协调天线21发送到发射机1，发射机I通过发射天线13接收该控制信号，实现对现场设备的远程控制，从而实现了数据的双向通信。 上述单片机23是本系统设计中的重要部件，主要采用Chipcon公司推出的高度整合的系统级射频收发器CC2430芯片和Philips公司生产的TOIUSBD12芯片连接组成，PDIUSBD12芯片和CC2430芯片引脚连接的结构图参见图2。PDIUSBD12芯片的ALE引脚接为低电平，表示一个独立的地址和数据总线配置。PDIUSBD12芯片的AO引脚与CC2430芯片的任意一个I/O 口引脚相连，该端口控制TOIUSBD12芯片的命令和数据状态。CC2430芯片的多位地址和数据总线可直接与PDIUSBD12芯片的数据总线相连。CC2430芯片的频率输入可由PDIUSBD12芯片的CLKOUT提供。本实施例中TOIUSBD12芯片和CC2430芯片引脚连接结构如下:PDIUSBD12芯片的INT_N(中断引脚，在低电平时有效)与CC2430芯片的ΙΝΤ0/3.2(外部中断O引脚)连接； 01”8012芯片的40(地址位引脚，40 = 1选择命令指令，40 = 0选择数据。该位在多路地址/数据总线配置时可忽略这一位，此时将其接高电平)与CC2430芯片的Ρ3.3 (准双向输入/输出口引脚，外部中断I的中断请求输入端)连接丨01”8012芯片的04了么[7:0](8位双向数据本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于Zigbee的USB接口的适配器，包含发射机以及接收发射机发射信号的接收机，其特征在于：所述发射机包含：数据采集器，由数个传感器组成，数个传感器分别采集现场的的数据参数，并转化为数字信号；ZigBee终端设备，与所述数据采集器连接，其将所述数据采集器输出的数字信号调制成可发送的信号；发射天线，与所述ZigBee终端设备连接，发射ZigBee终端设备输出的可发送信号；所述接收机包含：协调天线，接收所述发射机的发射信号；ZigBee协调器，与所述协调天线连接，对协调天线接收的信号进行协调；单片机，与所述ZigBee的协调器连接，对ZigBee协调器输出的协调信号进行再次调制转化为符合USB的数据帧结构；USB，与所述单片机通过USB协议连接，将USB的数据帧结构向控制计算机传输，实现数据从现场到控制计算机的传输过程；所述接收机将控制计算机的控制信号经过所述USB、单片机和ZigBee协调器通过协调天线发送到所述发射机，发射机通过所述发射天线接收该控制信号，实现对现场设备的远程控制，并实现数据的双向通信。

【技术特征摘要】
1.一种基于Zigbee的USB接口的适配器，包含发射机以及接收发射机发射信号的接收机，其特征在于: 所述发射机包含: 数据采集器，由数个传感器组成，数个传感器分别采集现场的的数据参数，并转化为数字信号; ZigBee终端设备，与所述数据采集器连接，其将所述数据采集器输出的数字信号调制成可发送的信号； 发射天线，与所述ZigBee终端设备连接，发射ZigBee终端设备输出的可发送信号； 所述接收机包含: 协调天线，接收所述发射机的发射信号； ZigBee协调器，与所述协调天线连接，对协调天线接收的信号进行协调； 单片机，与所述ZigBee的协调器连接，对ZigBee协调器输出的协调信号进行再次调制转化为符合USB的数据帧结构； USB,与所述单片机通过USB协议连接，将USB的数据帧结构向控制计算机传输，实现数据从现场到控制计算机的传输过程； 所述接收机将控制计算机的控制信号经过所述USB、单片机和ZigBee协调器通过协调天线发送到所述发射机，发射机通过所述发射天线接收该控制信号，实现对现场设备的远程控制，并实现数据的双向通信。2.按权利要求1所述的基于Zigbee的USB接口的适配器，其特征在于: 所述现场的数据参数包含现场的温度、湿度和各种气体浓度的数据参数。3.按权利要求1所述的基于Zigbee的USB接口的适配器，其特征在于: 所述ZigBee终端设备符合ZigBee网络层标准，为IEEE....

【专利技术属性】
技术研发人员：司昊杰，
申请(专利权)人：上海宽岱电讯科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：