电子产品世界

3 硬软件设计
3．1 硬件设计
Chipcon公司的CC2420和CC2430是常见的ZigBee射频芯片，它们实现ZigBee协议的物理层和媒体访问控制器层具备65000个节点通道并可随时扩充，芯片的传输速率为250 kbps，具备CSMA-CA通道状态侦测，而且具有耗电低、唤醒时间快速等特性。
CC2430具有集成度高、体积小以及成本低等特点。芯片上整合了ZigBee射频(RF)前端、内存和微控制器。它使用1个8位具有增强型8051核的微控制器，具有128KB可编程闪存和8 KB的RAM，还包含模拟数字转换器、几个定时器、AES128协同处理器、看门狗定时器、32kHz晶振的休眠模式定时器、上电复位电路、掉电检测电路，以及21个可编程I／O引脚。
时间源节点兼顾协调器功能，需要较多的计算和存储资源，因此时间源节点采用CC2420和ARM的组成方案。因为路由和时钟节点只完成数据的转发，只实现简单功能的ZigBee协议栈，所以路由和时钟节点采用CC2430的组成方案。时间源节点、路由和时钟节点框图如图2所示。其中，时间源节点还包括GPS接收电路，用以接收GPS标准时间；时钟节点还有LED电路，采用74HC365作为驱动电路，用以驱动LED指示时间。

3．2 软件设计
系统设计的主要工作在于软件设计。下面将软件设计程序分为时间源节点程序、路由节点程序和时钟节点程序3部分。
3．2．1 时间源节点程序
时间源节点程序主要包括组网、GPS接收和时间同步等功能，其流程如图3所示。

ZigBee网络由协调器发动并且建立，它首先进行信道扫描，采用一个其他网络没有使用的空闲信道，然后选择一个随机的PAN ID并开始监听此信道，同时规定网络的拓扑参数，如最大的子节点数、最大层数、路由算法、路由表生存期等。

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关键词： 系统 构建 时钟 公共 ZigBee 技术 基于