专利名称：无线组网控制系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及数据无线传输领域，具体涉及一种应用于工业现场自动控制数据传输的无线组网控制系统。
背景技术：
随着信息化、数字化的普及，计算机技术应用到了越来越多的领域中。ZigBee无线组网是一种高可靠的无线数传网络，类似于CDMA和GSM网络。ZigBee数传模块类似于移动网络基站。通讯距离从标准的75m到几百米、几公里，并且支持无限扩展。ZigBee是一个由可多到65000个无线数传模块组成的一个无线数传网络平台，在 整个网络范围内，每一个ZigBee网络数传模块之间可以相互通信，每个网络节点间的距离可以从标准的75m无限扩展。与移动通信的CDMA网或GSM网不同的是，网络主要是为工业现场自动控制数传传输而建立，因而，它必须具有简单，使用方便，工作可靠，价格低的特点。而移动通信网主要是为语音通信而建立，每个基站价值一般都在百万人民币以上，而每个ZigBee “基站”却不到1000元人民币。每个ZigBee网络节点不仅本身可以作为监控对象，例如其所连接的传感器直接进行数据采集和监控，还可以自动中转别的网络节点传过来的数据资料。除此之夕卜，每个ZigBee网络节点(FFD)还可以在自己信号覆盖的范围内，和多个不承担网络信息中转任务的孤立的子节点(RFD)无线连接。
发明内容本实用新型的目的是提供一种无线组网控制系统完成工业现场自动控制的数据传输。为了实现上述目的本实用新型采用如下技术方案无线组网控制系统，包括协调器和若干路由器，其中所述协调器与路由器之间和所述路由器与路由器之间通过ZigBee无线通讯协议进行数据传输；所述协调器控制整个ZigBee网络，给路由器分配地址；所述路由器转发终端设备发送来的数据包，并给由该路由器管理的路由器(即该路由器的下层路由器)分配地址。所述协调器包括无线通讯模块、控制器和TFT，控制器连接TFT ;所述路由器除了包括所述无线通讯模块和控制器，还包括人机交互，人机交互与控制器连接；其中，所述无线通讯模块和控制器之间通过串口传输数据。所述路由器和协调器设置有485接口和USB通信接口。本实用新型的优点是系统的安装免去了布过多通信线缆，通过无线方式管理每一台设备，便于安装调试。本实用新型操控简单，构建所需费用低，经济实用。
图I为本实用新型的无线组网原理图；[0010]图2为本实用新型的各模块示意图；图3为本实用新型的组网示意图，图中C表示协调器，R表示路由器，每个C或R可以控制6个R。
具体实施方式
无线组网控制系统，包括协调器、若干路由器和与路由器连接的终端设备，其中所述协调器与路由器之间和所述路由器与路由器之间通过ZigBee无线通讯协议进行数据传输。其组网原理参见图I。ZigBee网络具有三种网络形态节点中心协调器(Coordinator)，路由器(Router),终端节点(End Device)。中心协调器用来创建一个ZigBee网络，当有节点加入时，分配地址给节点，每个ZigBee网络需要且仅需要一个中心协调器，不同网络的PAN ID (网络ID号)不一样。路由器负责转发终端设备发送来的数据包，寻找最适合的路由路径，当有子节点加入时，可为子节点分配地址，每个ZigBee网络可能需要多个路由器。没有管理其它路由器的路由器，即为终端节点。各个路由器均可连接终端设备，接收终端设备发送来的数据包，并通过广播的方式进行转发。其中终端设备可以是实验台、实验设备、温度采集装置等。ZigBee无线通讯协议实现方式如下 I、网络拓扑结构显示启动命令
起始码I控制字I目标地址I数据长度I数据域I校验码I结束码0~x70 loxQl |l字节 Il字节 I变长 Il字节|θχ16需要调试，发送该命令是否需要从路由器返回。数据域是否需要发送。校验码起始码到数据最后一个字节的和的低八位。2、网络拓扑结构显示结束命令
起始码I控制字I目标地址I数据长度I数据域I校验码I结束码0~x70 |oxQ2 Il字节 Il字节 I变长 |l字节|θχ16该命令同上，需要验证。3、整个网络设备控制命令
起始码I控制字I目标地址I数据长度I数据域I校验码I结束码0~x70 |oxQ3 Il字节 Il字节 I变长 Il字节|θχ16目标地址是每个从路由器拨码盘的数据，该数据就是目标地址。数据域是手持协调器发出开关机的控制命令，0x99为开命令，0x55为关命令。—旦从机收到该命令后，则按照同样的命令数据反馈回来。4、路由器巡检命令
起始码I控制字I目标地址I数据长度I数据域I校验码I结束码0~x70 |oxQ4 Il 字节 Il 字节 I— Il 字节 |θχ16目标地址是每个从路由器拨码盘的数据，该数据就是目标地址。数据域看是否可以不发送，数据长度为0x00。一旦从机收到该命令后，则按照从机的开关状态反馈回来。上述从机为路由器控制的下层路由器，如图3所示的R所连接的R。参见图2，上述协调器包括无线通讯模块、控制器和TFT(2. 8寸彩屏显示)，控制器连接TFT ;上述路由器除了包括所述无线通讯模块和控制器，还包括人机交互，人机交互与控制器连接；其中，所述无线通讯模块和控制器之间通过串口传输数据。控制器采用意法半导体的32位处理器STM32F103VXT，MCU控制器与AT45DB161B芯片连接实现掉电保存功能。人机交互采用64*16点阵屏。手持协调器还具有如下特点便于管理者管理每一台实验设备。独立的无线组网，每个网络通过网络ID号加以区分。无线网络的架构通过仪表中“网络拓扑”启动，连接电脑，通过上位机提供的软件观看(即通过协调器的485接口或USB通信接口连接计算机，通过计算机观看组网连接)。配上数据分析仪，可以实现空中无线数据抓包，分析每一台实验设备相关数据。无线工作频率在2460MHz。整个系统的安装免去了布过多通信线缆，通过无线管理每台设备，便于安装调试。采用2. 8寸TFT真彩触摸屏加拨轮开关，用户可以通过触摸屏或者拨轮开关操作仪表。协调器带有电源控制，温度采集，在线检测，网络设置，网络拓扑图显示功能。路由器具有的特点如下采用64*16点阵屏显示终端设备编号，网络ID号 ，厂家信息，实验台电源工作状态，作为路由器的人机交互。各个装置带有温度采集系统，采集实验台实时温度。一个手持协调器可以统一控制若干路由器，也可以单独控制每一台路由器。各个路由器之间不会出现数据互相干扰。路由器余留有485接口和USB通信接口。若组网中的某一路由器未工作，其下层的路由器会自动寻找临近的路由器连接，不会影响组网的正常工作和数据的传输。
权利要求1.无线组网控制系统，其特征在于包括协调器和若干路由器、其中所述协调器与路由器之间和所述路由器与路由器之间通过ZigBee无线通讯协议进行数据传输； 所述协调器控制整个ZigBee网络，给路由器分配地址； 所述路由器转发终端设备发送来的数据包，并给由该路由器管理的路由器分配地址。
2.根据权利要求I所述无线组网控制系统，其特征在于所述协调器包括无线通讯模块、控制器和TFT，控制器连接TFT ;所述路由器除了包括所述无线通讯模块和控制器，还包括人机交互，人机交互与控制器连接；其中，所述无线通讯模块和控制器之间通过串口传输数据。
3.根据权利要求I或2所述无线组网控制系统，其特征在于所述路由器和协调器设置有485接口和USB通信接口。
专利摘要本实用新型涉及一种应用于工业现场自动控制数据传输的无线组网控制系统，包括协调器和若干路由器，其中协调器与路由器之间和所述路由器与路由器之间通过ZigBee无线通讯协议进行数据传输；协调器控制整个ZigBee网络，为路由器分配地址；路由器转发终端设备发送来的数据包，为该路由器管理的路由器分配地址。本实用新型通过无线方式管理每一台设备，便于安装调试，操控简单，构建所需费用低。
文档编号G08C17/02GK202677604SQ20122033680
公开日2013年1月16日 申请日期2012年7月12日 优先权日2012年7月12日
发明者汪帆, 杨武彬 申请人:重庆东电通信技术有限公司