基于IEEE1451標準的無線變送器模塊的設計

　　3.3 IEEE1451.5標準的實現

　　IEEE1451支持3類無線通信協議，本文中實現的是ZigBee協議。IEEE1451.5標準中的ZigBee協議定義了模塊功能、接口函數，以及NCAP和WTIM之間的無線通信協議。其定義的協議棧如圖4所示。

圖4 IEEE1451.5標準的協議棧

　　PHY層、MAC層、NWK層由SPZB260提供。本文中需要實現APS層和IEEE1451.5會聚層。

　　APS層采用的是EZSP協議，可通過SPI接口實現。在WTIM模塊中，STM32F103C與SPZB260之間通過SPI進行通信，其中STM32F103C配置為SPI主設備，SPZB260配置為從設備。EZSP作為IEEE14515會聚層的應用支持層（APS），以NCAP為協調器的星型網絡結構實現，如圖5所示。

圖5 IEEE1451.5的網絡拓撲結構

　　IEEE14515會聚層定義了IEEE14515和IEEE14510之間的模塊通信接口。其中，一部分接口由IEEE1451.5系統提供，被IEEE1451.0調用；另一部分由IEEE1451.0提供。

　　4 測試與結論

　　在測試中，針對的是溫度傳感器和濕度傳感器。測試WTIM節點分為兩個，每個節點上都有一個溫度傳感器和濕度傳感器。其中，WTIM1放在正常環境下，另一個節點WTIM2放置于一個裝滿水的容器上方。NCAP通過ZigBee與兩個節點進行通信，并可以通過主機監控。測試時以10 Hz的頻率進行采樣，其結果如圖6所示。

圖6 WTIM1的溫濕度數據

　　測試結果表明，WTIM節點能正常獲取數據，并發送給NCAP，使得NCAP能夠正確地獲得各節點與響應通道的信息，實現了無線變送器的功能。