基于CC2530的Zigbee网络节点设计

　　图4 网络节点硬件参考电路图

　　由于cc2530芯片内集成了许多特色功能模块，因此，其典型的外围电路也就非常简洁。其中，主时钟晶振采用32mhz无源晶振以及32.768khz时钟晶振；无线rf模块外围电路采用无巴伦的阻抗匹配网络，天线使用50欧鞭状负极性天线，具体的元器件封装信息参见附表所示。 

　　附表 网络节点封装信息表

　　为了更好提高芯片内部电压精度，输入电压应采用调制后的3.3v稳压电源，接内部参考电压的外围电阻r301精度要在0.5%以上，且选用质量较好的电感、电容等器件。为了指示网络节点的运行状态，在硬件设计中加入两个状态指示灯，使用220欧的限流电阻，分别接在微处理器芯片的p10、p11口，用于指示设备入网、退网等状态，方便开发人员观察，指示灯为可选电路，可根据需求选择使用。

　　3.3 pcb设计

　　cc2530的zigbee网络节点pcb设计是硬件设计的关键，它同时具备数字电路与高频电路的特点。在元件布局尽量紧凑、美观；在数字信号线走线上做到自然、平滑；高频部分包括匹配电感、电容布局尽量独立、避免干扰，并符合天线特性；节点接口分布采用ti标准接口形式，结构稳固可靠。由于cc2530集无线收发和微处理器于一体，只需要极少的外围辅助电路[3]，因此pcb的设计要完全适合无线传感器网络应用。本设计中zigbee网络节点pcb图和实物如图5所示。pcb板的尺寸为长宽高25mm×41mm×1.6mm，接口为11×2双排插针，间距2.54mm。接口管脚定义为ti的标准接口。 

　　图5 通信模块图

　　3.4 硬件测试

　　经实地测量，在不加功率增益的情况下有效传输距离120米；最大输出功率10dbm；接收灵敏度-97dbm；功耗方面：接收模式24ma，发送模式29ma，低功耗模式0.4ua。该设备具有功能模块专一、接口稳固通用的特点，8路模拟量输入接口，4路数字量输入输出接口，2路数字量输出接口和1个rs232接口。

　　4 结束语

　　本文介绍了zigbee网络节点设计要求、性能特点与构建框架和较为详尽的设计过程；给出了外围电路的设计以及实际设计出的实物和元器件参数；无线射频部分的特点和pcb设计中的注意事项。

　　作者简介

　　李新(1985-) 男 在读硕士研究生，研究方向为先进控制技术与系统方向。

　　参考文献

　　[1] 瞿雷，刘盛德，胡咸斌，等．zigbee技术及应用[m]．北京：北京航空航天大学出版社，2007．

　　[2] zigbee alfiancec zigbee speciflcation, zigbee document 053474r06 version 1.0[s]．2004．

　　[3] chipcon. the data sheet of cc2430 [ eb /ol ]. http: / /www. chipcon. com.

　　[4] 陈德龙，秦会斌．基于pt100 的电子温度表设计[j]．杭州电子科技大学报，2005，25(4)：42~45．

　　[5] 张新昌．集成运算放大器的应用[m]．北京：高等教育出版社，1985．

　　[6] 金海红．基于zigbee的无线传感器网络节点的设计及其通信的研究[j]．合肥工业大学学报，2007(5)：36~40．