夏琳琳等.cAN总线与zigBee无线网络网关的设计.PDF

第l期 夏琳琳等．cAN总线与zigBee无线网络网关的设计 63 夏琳琳谷丽君 王建国 杨 冰 (东北电力大学自动化工程学院，吉林吉林130012) 摘要 联的可行性方案，并详细解释了网关进行协议转换的方法。以c8051F040和cc2430协同工作的双 MCu结构设计了网关的硬件电路。测试结果表明：该网关实现了cAN与zigBee网络之间的互联，使 CAN总线在特殊场合的应用成为可能。 关键词 cAN总线zigBee无线网络网关 协议转换 中图分类号 TH862 文献标识码 A 文章编号 1000—3932(2叭2)01m063m5 Labora． CAN总线作为一种成熟的现场总线技术，因 CAN总线接口模块选用美国silicon 其可靠性高、实时性好及成本低等特点，广泛应用 tories公司生产的混合信号片上系统单片机 于汽车电子、工业控制以及楼宇自动化等各个领 C8051F040作为核心处理芯片，该芯片具有与 域¨’21。但是在一些特殊场所，并不适于通过布 Bosch 线实现网络的连接，此时用无线网络接人就能解 cAN2．0B控制器，具有32个消息对象，工 决这一问题。zigBee是一种新兴的短距离无线通作速率可达1M／s。芯片内部的JTAG接口，使调 信技术，其特点是低成本、低功耗、低速率且在免 执照频段工作，可广泛应用于工业控制、环境监 测、商业监控、汽车电子及家庭自动化等领 片对总线提供差动发送能力，对CAN控制器提供 差动接收能力，并且增大通信距离及抗干扰能 域。。。实现cAN与zigBee的互联将会使现场 总线与无线网络优势互补，满足特殊的应用需求。 现Rs232接口的扩展，方便后期调试时与上位机 笔者利用带有CAN控制器的C8051F040单片机 通信。 与Cc2430无线单片机设计了cAN总线与zigBee 无线网络之间的网关，为实现两个网络之间数据 zigBee网络接口模块选用无线单片机 和命令的双向传输提供了一种可行性方案。 1 网关硬件设计 公司推出的无线通信专用芯片，集成了一个高性 能的2．4GHzDsSS(直接序列扩频)射频收发器核 CAN／zigBee网关的硬件逻辑框图如图1所 示，为缩短开发周期并提高性能，系统采用的是双 心和一颗工业级的小巧、高效的8051控制器¨J。 该芯片硬件支持csMA／cA功能，并且工作电流 Mcu结构，按功能可分为两部分：cAN总线接口 模块和zigBee网络接口模块。 中其外围电路包括晶振时钟电路、射频输入输出 匹配电路和EEPROM扩展电路。射频输入输出 i晖野百网率橱]圃i 电路采用一个非平衡天线，连接非平衡变压器以 提高接收性能，总体结构满足输入输出阻抗的匹 |到蓁熏圉雏脚| i圈斋||蒿 配要求∽1。扩展的EEPROM存储器主要用来存 储网关地址映射表，使其不会因掉电而丢失数据。 L………一!==篓星==J…j