[应用相关] STM32F429与CC2530 ZigBee模块通信

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 楼主| 范德萨发额 发表于 2022-1-27 23:45 | 显示全部楼层 |阅读模式
STM32F429与CC2530 ZigBee模块通信

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ZigBee简介
串口通信简介
简单的数据显示
ZigBee简介
ZigBee译为"紫蜂",它与蓝牙相类似。是一种新兴的短距离无线通信技术,用于传感控制应用(Sensor and Control)。由IEEE 802.15工作组中提出,并由其TG4工作组制定规范。特点如下:
①低功耗。在低耗电待机模式下,2节5号干电池可支持1个节点工作6~24个月,甚至更长。这是ZigBee的突出优势。相比较,蓝牙能工作数周、WiFi可工作数小时。
TI公司和德国的Micropelt公司共同推出新能源的ZigBee节点。该节点采用Micropelt公司的热电发电机给TI公司的ZigBee提供电源。
②低成本。通过大幅简化协议(不到蓝牙的1/10),降低了对通信控制器的要求,按预测分析,以8051的8位微控制器测算,全功能的主节点需要32KB代码,子功能节点少至4KB代码,而且ZigBee免协议专利费。每块芯片的价格大约为2美元。
③低速率。ZigBee工作在20~250kbps的速率,分别提供250 kbps(2.4GHz)40kbps(915 MHz)和20kbps(868 MHz)的原始数据吞吐率,满足低速率传输数据的应用需求。
④近距离。传输范围一般介于10~100m之间,在增加发射功率后,可增加到1-3km。这指的是相邻节点间的距离。如果通过路由和节点间通信的接力,传输距离将可以更远。
⑤短时延。ZigBee的响应速度较快,一般从睡眠转入工作状态只需15ms,节点连接进入网络只需30ms,进一步节省了电能。相比较,蓝牙需要3~10s、WiFi 需要3 s。
⑥高容量。ZigBee可采用星状、片状和网状网络结构,由一个主节点管理若干子节点,最多一个主节点可管理254个子节点;同时主节点还可由上一层网络节点管理,最多可组成65000 个节点的大网。
⑦高安全。ZigBee提供了三级安全模式,包括安全设定、使用访问控制清单(Access Control List, ACL) 防止非法获取数据以及采用高级加密标准(AES 128)的对称密码,以灵活确定其安全属性。
⑧免执照频段。使用工业科学医疗(ISM)频段,915MHz(美国), 868MHz(欧洲), 2. 4GHz(全球) 。


 楼主| 范德萨发额 发表于 2022-1-27 23:46 | 显示全部楼层
 楼主| 范德萨发额 发表于 2022-1-27 23:47 | 显示全部楼层
串口通信简介

串口通信是指外设和计算机间,通过数据信号线 、地线、控制线等,按位进行传输数据的一种通讯方式。这种通信方式使用的数据线少,在远距离通信中可以节约通信成本,但其传输速度比并行传输低。
 楼主| 范德萨发额 发表于 2022-1-27 23:56 | 显示全部楼层
串口是计算机上一种非常通用的设备通信协议。大多数计算机(不包括笔记本电脑)包含两个基于RS-232的串口。串口同时也是仪器仪表设备通用的通信协议;很多GPIB兼容的设备也带有RS-232口。同时,串口通信协议也可以用于获取远程采集设备的数据。
RS-232(ANSI/EIA-232标准)是IBM-PC及其兼容机上的串行连接标准。可用于许多用途,比如连接鼠标、打印机或者Modem,同时也可以接工业仪器仪表。用于驱动和连线的改进,实际应用中RS-232的传输长度或者速度常常超过标准的值。RS-232只限于PC串口和设备间点对点的通信。RS-232串口通信最远距离是50英尺。
 楼主| 范德萨发额 发表于 2022-1-27 23:57 | 显示全部楼层
简单的数据显示

简单来说,就是把ZigBee的串口和STM32的串口连接起来,这里STM32的串口选取串口2,波特率都设置为115200 。
 楼主| 范德萨发额 发表于 2022-1-27 23:58 | 显示全部楼层
 楼主| 范德萨发额 发表于 2022-1-27 23:58 | 显示全部楼层
接线如下:
STM32-----ZigBee
VCC -----> VCC
GND -----> GND
TXD -----> RXD
RXD -----> TXD
 楼主| 范德萨发额 发表于 2022-1-27 23:59 | 显示全部楼层
程序部分,就是通过配置串口2实现数据的采集,这里给出一个简单的串口2配置函数,通过该函数的配置可以在串口1输出在ZigBee传输过来的数据:
 楼主| 范德萨发额 发表于 2022-1-29 15:33 | 显示全部楼层
  1. //初始化IO 串口1
  2. //bound:波特率
  3. void uart_init(u32 bound)
  4. {       
  5.         //UART 初始化设置
  6.         UART1_Handler.Instance=USART1;                                            //USART1
  7.         UART1_Handler.Init.BaudRate=bound;                                    //波特率
  8.         UART1_Handler.Init.WordLength=UART_WORDLENGTH_8B;   //字长为8位数据格式
  9.         UART1_Handler.Init.StopBits=UART_STOPBITS_1;            //一个停止位
  10.         UART1_Handler.Init.Parity=UART_PARITY_NONE;                    //无奇偶校验位
  11.         UART1_Handler.Init.HwFlowCtl=UART_HWCONTROL_NONE;   //无硬件流控
  12.         UART1_Handler.Init.Mode=UART_MODE_TX_RX;                    //收发模式
  13.         HAL_UART_Init(&UART1_Handler);                                            //HAL_UART_Init()会使能UART1
  14.        
  15.         //HAL_UART_Receive_IT(&UART1_Handler, (u8 *)aRxBuffer, RXBUFFERSIZE);//该函数会开启接收中断:标志位UART_IT_RXNE,并且设置接收缓冲以及接收缓冲接收最大数据量
  16. }

  17. //串口2初始化
  18. void uart2_init(u32 baund)
  19. {
  20.     UART2_Handler.Instance=USART2;                                            //USART2
  21.         UART2_Handler.Init.BaudRate=baund;                                    //波特率
  22.         UART2_Handler.Init.WordLength=UART_WORDLENGTH_8B;   //字长为8位数据格式
  23.         UART2_Handler.Init.StopBits=UART_STOPBITS_1;            //一个停止位
  24.         UART2_Handler.Init.Parity=UART_PARITY_NONE;                    //无奇偶校验位
  25.         UART2_Handler.Init.HwFlowCtl=UART_HWCONTROL_NONE;   //无硬件流控
  26.         UART2_Handler.Init.Mode=UART_MODE_TX_RX;                    //收发模式   
  27.     HAL_UART_Init(&UART2_Handler);//HAL_UART_Init()会使能UART2
  28. }

  29. //UART底层初始化,时钟使能,引脚配置,中断配置
  30. //此函数会被HAL_UART_Init()调用
  31. //huart:串口句柄
  32. void HAL_UART_MspInit(UART_HandleTypeDef *huart)
  33. {
  34.     //GPIO端口设置
  35.         GPIO_InitTypeDef GPIO_Initure;
  36.        
  37.         if(huart->Instance==USART1)//如果是串口1,进行串口1 MSP初始化
  38.         {
  39.                 __HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE();                        //使能GPIOA时钟
  40.                 __HAL_RCC_USART1_CLK_ENABLE();                        //使能USART1时钟
  41.        
  42.                 GPIO_Initure.Pin=GPIO_PIN_9;                        //PA9
  43.                 GPIO_Initure.Mode=GPIO_MODE_AF_PP;                //复用推挽输出
  44.                 GPIO_Initure.Pull=GPIO_PULLUP;                        //上拉
  45.                 GPIO_Initure.Speed=GPIO_SPEED_FAST;                //高速
  46.                 GPIO_Initure.Alternate=GPIO_AF7_USART1;        //复用为USART1
  47.                 HAL_GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_Initure);                   //初始化PA9

  48.                 GPIO_Initure.Pin=GPIO_PIN_10;                        //PA10
  49.                 HAL_GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_Initure);                   //初始化PA10
  50.                
  51. #if EN_USART1_RX
  52.                 HAL_NVIC_EnableIRQ(USART1_IRQn);                                //使能USART1中断通道
  53.                 HAL_NVIC_SetPriority(USART1_IRQn,3,3);                        //抢占优先级3,子优先级3
  54. #endif       
  55.         }
  56.    
  57.     if(huart->Instance==USART2)//如果是串口2,进行串口2 MSP初始化
  58.         {
  59.                 __HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE();                        //使能GPIOA时钟
  60.                 __HAL_RCC_USART2_CLK_ENABLE();                        //使能USART3时钟
  61.        
  62.                 GPIO_Initure.Pin=GPIO_PIN_2;                        //PA2
  63.                 GPIO_Initure.Mode=GPIO_MODE_AF_PP;                //复用推挽输出
  64.                 GPIO_Initure.Pull=GPIO_PULLUP;                        //上拉
  65.                 GPIO_Initure.Speed=GPIO_SPEED_FAST;                //高速
  66.                 GPIO_Initure.Alternate=GPIO_AF7_USART2;        //复用为USART2
  67.                 HAL_GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_Initure);                   //初始化PB10

  68.                 GPIO_Initure.Pin=GPIO_PIN_3;                        //PA3
  69.                 HAL_GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_Initure);                   //初始化PA3
  70.                
  71.                 __HAL_UART_ENABLE_IT(huart,UART_IT_RXNE);                //开启接收中断
  72.                 HAL_NVIC_EnableIRQ(USART2_IRQn);                                //使能USART3中断
  73.                 HAL_NVIC_SetPriority(USART2_IRQn,2,3);                        //抢占优先级2,子优先级3       
  74.     }
  75. }

  76. //串口1中断服务程序
  77. void USART1_IRQHandler(void)                       
  78. {
  79.         u8 Res;
  80. #if SYSTEM_SUPPORT_OS                 //使用OS
  81.         OSIntEnter();   
  82. #endif
  83.         if((__HAL_UART_GET_FLAG(&UART1_Handler,UART_FLAG_RXNE)!=RESET))  //接收中断(接收到的数据必须是0x0d 0x0a结尾)
  84.         {
  85.         HAL_UART_Receive(&UART1_Handler,&Res,1,1000);
  86.                 if((USART_RX_STA&0x8000)==0)//接收未完成
  87.                 {
  88.                         if(USART_RX_STA&0x4000)//接收到了0x0d
  89.                         {
  90.                                 if(Res!=0x0a)USART_RX_STA=0;//接收错误,重新开始
  91.                                 else USART_RX_STA|=0x8000;        //接收完成了
  92.                         }
  93.                         else //还没收到0X0D
  94.                         {       
  95.                                 if(Res==0x0d)USART_RX_STA|=0x4000;
  96.                                 else
  97.                                 {
  98.                                         USART_RX_BUF[USART_RX_STA&0X3FFF]=Res ;
  99.                                         USART_RX_STA++;
  100.                                         if(USART_RX_STA>(USART_REC_LEN-1))USART_RX_STA=0;//接收数据错误,重新开始接收          
  101.                                 }                 
  102.                         }
  103.                 }                    
  104.         }
  105.         HAL_UART_IRQHandler(&UART1_Handler);       
  106. #if SYSTEM_SUPPORT_OS                 //使用OS
  107.         OSIntExit();                                                                                           
  108. #endif
  109. }

  110. void USART2_IRQHandler(void)
  111. {
  112.         u8 Res;
  113.         if((__HAL_UART_GET_FLAG(&UART2_Handler,UART_FLAG_RXNE)!=RESET))  //接收中断(接收到的数据必须是0x0d 0x0a结尾)
  114.         {
  115.         HAL_UART_Receive(&UART2_Handler,&Res,1,1000);
  116.                 if((USART2_RX_STA&0x8000)==0)//接收未完成
  117.                 {
  118.                         if(USART2_RX_STA&0x4000)//接收到了0x0d
  119.                         {
  120.                                 if(Res!=0x0a)USART2_RX_STA=0;//接收错误,重新开始
  121.                                 else USART2_RX_STA|=0x8000;        //接收完成了
  122.                         }
  123.                         else //还没收到0X0D
  124.                         {       
  125.                                 if(Res==0x0d)USART2_RX_STA|=0x4000;
  126.                                 else
  127.                                 {
  128.                                         USART2_RX_BUF[USART2_RX_STA&0X3FFF]=Res ;
  129.                                         USART2_RX_STA++;
  130.                                         if(USART2_RX_STA>(USART2_MAX_RECV_LEN-1))USART2_RX_STA=0;//接收数据错误,重新开始接收          
  131.                                 }                 
  132.                         }
  133.                 }                    
  134.         }
  135.         HAL_UART_IRQHandler(&UART2_Handler);                                                                                                                  
  136. }
 楼主| 范德萨发额 发表于 2022-1-29 15:35 | 显示全部楼层
main.c中的输出如下:

  1. int main(void)
  2. {   
  3.     u8 reclen=0;
  4.     HAL_Init();                     //初始化HAL库   
  5.     Stm32_Clock_Init(360,25,2,8);   //设置时钟,180Mhz
  6.     delay_init(180);
  7.     uart_init(115200);
  8.     uart2_init(115200);
  9.        
  10.         printf("Welcome to use!\r\n");
  11.    
  12.         while(1)
  13.         {      
  14.                 reclen=USART2_RX_STA&0X7FFF;        //得到数据长度
  15.                 USART2_RX_BUF[reclen]=0;                 //加入结束符

  16.                 printf("%s\r\n",USART2_RX_BUF);//USART2接ZigBeeTXD和RXD
  17.                 USART2_RX_STA=0;
  18.         delay_ms(1000);
  19.         }
  20. }
 楼主| 范德萨发额 发表于 2022-1-29 15:42 | 显示全部楼层
 楼主| 范德萨发额 发表于 2022-1-29 15:43 | 显示全部楼层
Uart_Send_String里面的数组数据定义如下:
6028061f4f01046cdc.png
 楼主| 范德萨发额 发表于 2022-1-29 15:44 | 显示全部楼层
在电脑串口助手可以看到输出从ZigBee获取到的数据:
 楼主| 范德萨发额 发表于 2022-1-29 15:45 | 显示全部楼层
minzisc 发表于 2022-2-22 18:33 | 显示全部楼层
可以用4块CC2530实现ZIGBEE无线通信吗
ulystronglll 发表于 2022-2-23 16:20 | 显示全部楼层
cc2530通信距离上千米怎么做的
isseed 发表于 2022-2-23 17:05 | 显示全部楼层
如何利cc2530来实现zigbee传输系统
abotomson 发表于 2022-2-23 17:45 | 显示全部楼层
自组网模块如何使用?
uytyu 发表于 2022-2-23 18:30 | 显示全部楼层
cc2530模块怎么联网
mikewalpole 发表于 2022-2-23 19:03 | 显示全部楼层
有完整的工程文件吗   
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