Глава 3. Описание и принципы работы модуля Xbee.

3.1. Структура модуля и его характеристики.

Радиомодуль XBee™ представляет собой малогабаритный законченный модуль приемопередатчика диапазона 2,4 ГГц. Предназначен для передачи данных на расстояние до 100 метров (1200 метров на открытом пространстве версияPRO). Конструктивно модуль выполнен в виде печатной платы 24х27 мм с интегрированной антенной и 20 выводами, расположенными по краям платы . Назначение выводов приведено в приложении (таблица 1). Минимально необходимые выводы для функционирования модуля:VCC,GND,DOUT,DIN.

Модуль имеет следующие технические характеристики:

Спецификация		XBee^TM	Xbee-PRO^TM
Общие характеристики	Расстояние(внутри помещений)	До 30 метров	До 100 метров
	Расстояние (в зоне прямой видимости)	До 100 метров	До 1200 метров
	Выходная мощность	1мВт	100мВт
	Скорость в радиоканале	250 кбит/с
	Чувствительность радиоприемника	-92dBm	-100dBm
Параметры питания	Напряжение питания	2.8-3.4 В
	Ток (в режиме приема)	50мА(3.3В)	55мА(3.3В)
	Ток (в режиме передачи)	45мА(3.3В)	270мА(3.3В)
	Ток в спящем режиме	<10мкА
Механические и температурные характеристики	размеры	2,44 x2,76 см	2,44x3,29 см
	Температурный диапазон	-40^оС........+80^oC
	Антенный интерфейс	U.FLразъем, чип-или проводная антенна
Сетевые характеристики и безопасность	диапазон	ISM 2.4000-2.4835ГГц
	Поддерживаемые сетевые топологии	Одноранговая сеть(нет ведущих/ведомых), «Точка-Точка», «Точка-Многоточка»
	Количество каналов(выбираемых программно)	16 каналов	13 каналов
	Сетевые фильтры	Канал, номер PAN-сети,адреса отправителя/получателя.

Модуль Xbeeсостоит из следующих компонентов:

• Микроконтроллер MC9S08GT60

• Чип трансивера MC13193

Параметры трансивера:

• Многофункциональный RF приемопередатчик на одном кристалле

• Два способа передачи данных: – пакетная передача – потоковая передача

• Поддержка сетевых топологий: – многоячеистая сеть – звезда – точка-точка

• Полное соответствие стандарту IEEE 802.15.4 (MC13192)

• Рабочий частотный диапазон: 2.4 ГГц

• Скорость передачи: до 250 кбит/с

• Выходная мощность: до 3,6 дБм (0 дБм для MC13192)

• Чувствительность: - 91 дБм

• Модуляция: O-QPSK, 16 каналов с шагом 5 МГц (2 МГц – для MС13191)

• Простой SPI интерфейс с МК

Оптимизирован для низкопотребляющих приложений с напряжением питания 2 ... 3,4 В, (потребление: от 1 мкА до 40 мА)

• Полное кодирование/декодирование сигналов с расширенным спектром в соответствии со стандартом IEEE 802.15.4

• Совместим с HCS08 МК и датчиками компании Motorola/Freescale

• Чувствительность приемника -91 дБм @ 1% PER

• Настраиваемая выходная мощность от 0 дБм до –40 дБм

• Три блока по 64 Kбайт памяти данных ОЗУ

• Энергосберегающие режимы с потреблением ниже 1 мкА

• Настраиваемая частота тактирования внешнего МК

• Модуль обработки событий

• Четыре/два 16-бит таймера общего назначения

• Простой 4-х проводной SPI интерфейс с МК

• Определение качества связи и уровня напряженности поля

• Увеличение дальности действия за счет внешней антенны и усилителя

• Аппаратное подтверждение приема данных

• Аппаратная реализация преамбулы, CRC, SFD

7 портов ввода/вывода общего назначения

Параметры микроконтроллера:

Микроконтроллеры MC9S08GT семейства HCS08 спроектированы

специально для беспроводных низкопотребляющих решений, приложений

с автономным питанием и длительным сроком работы батарей, радиоприложений ZigBee. Высокая производительность МК обеспечивается благодаря высокой частоте внутренней шины (до 20 МГц). МК функционирует в широком диапазоне напряжений 1,8…3,6 В, поддерживает разнообразные режимы энергосбережения с крайне низкими токами потребления (до 20 нА), обладает тремя типами интерфейсов SPI, SCI и IIC, а также BDM-интерфейсом для отладки и программирования (3 breakpoints). Широкий набор периферии включает FLASH-память 32…60 Кбит, 2…4 Кбит RAM, 8-канальный 10-битный

АЦП, 8/4-канальные 16-битные модули таймеров, модуль контроля уровня питающего напряжения, модуль внутреннего тактирования.

Микроконтроллер и трансивер связаны интерфейсом SPI.

Более подробная структура внутренней организации радиомодуля представлена в приложении.