ZigBee 技術(shù)是一種近距離、低復(fù)雜度、低功耗、低數(shù)據(jù)速率、低成本的雙向無線通信技術(shù)，主要適用于自動(dòng)控制和遠(yuǎn)程控制領(lǐng)域，是為了滿足小型廉價(jià)設(shè)備的無線聯(lián)網(wǎng)和控制而制定的。ZigBee 是一種用于無線連接的全球標(biāo)準(zhǔn)，標(biāo)準(zhǔn)建立的重點(diǎn)是可靠性、低成本、長(zhǎng)電池壽命和容易應(yīng)用。不僅是簡(jiǎn)單的線纜互連的替代方案，而且能在不同ZigBee 設(shè)備之間“即連即用”的建立無線網(wǎng)絡(luò)，方便的實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信、交換，同時(shí)具有低功耗、較高數(shù)據(jù)傳輸速率、低成本等特點(diǎn)。利用Zighee 技術(shù)的低功耗無線傳輸和自組網(wǎng)功能，可以實(shí)現(xiàn)“隔離監(jiān)護(hù)”、“動(dòng)態(tài)監(jiān)護(hù)”.ZigBee 技術(shù)與局域網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)相結(jié)合，還可以實(shí)現(xiàn)“遠(yuǎn)程監(jiān)護(hù)”、“家庭保健監(jiān)護(hù)”，是實(shí)現(xiàn)無線病房呼叫服務(wù)的理想選擇。

　　采用本方案設(shè)計(jì)的好處是硬件平臺(tái)只需要十分少的外部元器件和設(shè)備，相應(yīng)的需要的元器件就成本低，并且該平臺(tái)可以穩(wěn)定的運(yùn)行。由于便攜終端采用電池供電，同時(shí)低功耗也是ZigBee 系統(tǒng)應(yīng)用成功的關(guān)鍵，所以低功耗自然也是本系統(tǒng)設(shè)計(jì)所追求的目標(biāo)。為了最大程度地降低系統(tǒng)的功耗，從硬件設(shè)計(jì)角度考慮，我們?cè)谟布矫娌捎靡缘凸亩劽?a href="http://m.1cnz.cn/tags/ti/" target="_blank">TI 公司的MSP430 系列處理器，無線收發(fā)芯片采用毫安級(jí)別的CC2420 芯片，兩者組合的硬件平臺(tái)在功率消耗方面表現(xiàn)十分出色；從軟件設(shè)計(jì)角度考慮，也可以利用好MSP340F4618 芯片的節(jié)電模式，根據(jù)需要采用看門狗、中斷以及定時(shí)器的方式來喚醒設(shè)備進(jìn)入正常的工作狀態(tài)，其余的時(shí)間設(shè)備都處在幾乎不消耗電能的睡眠狀態(tài)以降低系統(tǒng)功耗。

　　系統(tǒng)呼叫模塊硬件設(shè)計(jì)

　　我們根據(jù)實(shí)際的應(yīng)用需求設(shè)計(jì)出電路的總體結(jié)構(gòu)，從功能模塊角度劃分可以分為幾個(gè)部分：MSP430 模塊、RS232 模塊、顯示模塊，聲光報(bào)警和鍵盤模塊。其中射頻芯片采用的是Chipon CC2420，微控制器采用的是TI 公司的MSP430FG4618，輸入設(shè)備是按鍵，輸出設(shè)備有LED 和液晶顯示芯片，與外界接口有RS232 和JTAG，上述設(shè)備可以滿足需要并可支持功能擴(kuò)展。CC2420 和MSP430FG4618 都采用電池供電。硬件結(jié)構(gòu)框圖如圖3-1 所示。

　　圖 3-1 硬件總體結(jié)構(gòu)

　　MSP430 模塊是整個(gè)系統(tǒng)的核心部分，本文設(shè)計(jì)的呼叫模塊是由MSP430FG4618 和外圍電路構(gòu)成。圖3-2 給出了MSP430FG4618 的核心電路，包括JATG 接口、復(fù)位電路、電源和時(shí)鐘電路。同時(shí)，將沒有用到的芯片引腳引出放置到電路板的邊緣，方便以后需要的時(shí)候進(jìn)行擴(kuò)展。

　　圖 3-2 MSP430FG4618 最小系統(tǒng)電路圖

　　為了能夠進(jìn)行串行調(diào)試，協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)和主機(jī)通過RS232 接口進(jìn)行連接，RS232 可以提供多種不同速率的低速通信。RS232 采用負(fù)邏輯，即：邏輯“1”為-5V~15V，邏輯“0”為+5V~+15V，噪聲容限為2V.由于RS232 電平與單片機(jī)電平不兼容，需要用到電平轉(zhuǎn)換芯片MAX232 將RS232 的負(fù)邏輯電平轉(zhuǎn)換成TTL 的正邏輯電平，電路設(shè)計(jì)如圖3-3 所示。

　　圖 3-3 RS232 接口電路