[发明专利]基于ZigBee的无线数据转发系统及方法

权利要求书

1.一种基于ZigBee的无线数据转发系统，其特征在于，包括：

主控电路，用于集成一个增强型的8051单片机内核和一个收发器内核，工作频率为2.4GHZ；

ZigBee协议芯片，用于短距离、低功耗的无线通信，采用TI公司的CC2530芯片，建立在基于IEEE802.15.4标准协议之上；

数据接收模块，用于接收无线数据消息；

数据发送模块，用于发送无线数据消息至系统；

Z-Stack协议栈模块，用于实现无线组网、无线数据收发及串口读写等功能，将各个层定义的协议集合在一起，以函数的形式实现，并提供用户接口给用户调用，定义物理层和介质访问层技术规范；

任务调度模块，用于通过任务轮循机制来进行任务调度；系统运行过程中通过循环查询的方式来判断有无任务事件发生，当有任务事件发生时，则进入中断调用任务处理函数处理任务；同一时间有多个任务发生，则首先判断任务的优先级，按照任务的优先级依次进行处理；

串口转换电路，用于方便在笔记本电脑上使用串口通信；用USB接口模拟串口转换电路，采用CH340芯片；

电源转换电路，用于使用USB接口提供的正5V电源通过一个AMS1117电源芯片将电压转换至3.3V，以供CC2530芯片使用；

复位及下载电路，复位用于在出现软件跑飞情况时通过按钮开关将CC2530芯片RESET_N脚接VCC进行复位，让电路运行正常；下载电路用于通过CC2530P口的程序写入功能进行软件的写入；

天线巴伦电路，用于在天线和CC2530芯片之间进行阻抗匹配，把流入电缆屏蔽层的电流遏制掉。

2.根据权利要求1所述的基于ZigBee的无线数据转发系统，其特征在于，所述电源转换电路包括第一芯片、第十电容、第十一电容、第十二电容、第十三电容；第十电容、第十一电容与第一芯输入端连接，第十二电容、第十三电容与第一芯输出端连接。

3.根据权利要求1所述的基于ZigBee的无线数据转发系统，其特征在于，所述主控电路包括第三芯片、第五电容、第六电容、第七电容、第八电容、第十四电容、第二十四电容、第二十五电容、第二十六电容、第二十七电容、第二晶振、第三晶振、第一电阻、第二电感、第三电感、第四电感；第二电感、第三电感、第四电感、第五电容、第六电容、第七电容、第八电容与第三芯片的天线数据接收口连接；第一电阻与第三芯片连接；第十四电容与第三芯片连接；第二晶振、第二十六电容、第二十七电容与第三芯片连接；第三晶振、第二十四电容、第二十五电容与第三芯片连接。

4.根据权利要求1所述的基于ZigBee的无线数据转发系统，其特征在于，所述串口转换电路包括第一电容、第二电容、第三电容、第四电容、第九电容、第二芯片、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第一晶振，第一电容、第二电容、第三电容、第四电容、第九电容、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第一晶振都与第二芯片连接，第五电阻与第六电阻连接，第一电容、第二电容都与第一晶振连接，第九电容与第九电阻连接。

5.一种基于ZigBee的无线数据转发方法，其特征在于，包括任务调度方法、协调器建立网络方法、路由器加入网络方法、数据发送方法、数据接收方法。

6.根据权利要求5所述的基于ZigBee的无线数据转发方法，其特征在于，所述任务调度方法包括以下步骤：

步骤一，开始；

步骤二，关闭所有中断；

步骤三，初始化系统时钟；

步骤四，使能全部中断；

步骤五，操作系统初始化；

步骤六，执行操作系统；

步骤七，判断是否有事件发生，是则转步骤八，否则转步骤六；

步骤八，判断是否为高优先级，是则转步骤九，不是则转步骤七；

步骤九，执行任务处理函数；

步骤十，判断是否处理完毕，是则转步骤七，否则转步骤八。