[Tìm hiểu] Module XBee S2C 

0
363

Module RF XBee S2C cung cấp giao tiếp mạng bảo mật không dây. Trong module XBee S2C, thiết bị truyền dữ liệu với tần 2.4 GHz.

Giao thức giao tiếp của module là tạo một mạng không dây sau đó giao tiếp với nhau để truyền dữ liệu. Dữ liệu chỉ chuyển từ XBee sang XBee, do đó không quan trọng công ty nào thiết kế module XBee.

Vấn đề quan trọng nhất là tính khả dụng của mạng XBee S2C. Ưu điểm của module là cách sử dụng đơn giản với module tương ứng. Nó sử dụng cho giao tiếp dữ liệu ngang hàng (cùng cấp).

Module XBee S2C 

Sơ đồ chân Xbee S2C

XBee là loại module RF và có một số điểm khác với các module khác. Đầu tiên, nó cung cấp nhiều giao thức giao tiếp cho cho vi điều khiển và bo mạch.

Ngoài ra, nó có một số chân GPIO có thể sử dụng trực tiếp trên module XBee nên nó không yêu cầu sử dụng Arduino hoặc bi điều khiển để hoạt động.

Phần mềm IDE (Phần mềm phát triển) có thể làm module trở thành một thiết bị hoạt động độc lập. Nhưng chúng ta có thể giao tiếp với vi điều khiển một cách nhanh chóng thông qua các chân UART.

Sơ đồ chân Xbee S2C

Chi tiết cấu hình chân

Các chân bên trái module

Các chân Mô tả
1 VCC Chân cấp nguồn điện vào thiết bị.
2 DOUT / DIO13 Là đầu vào dữ liệu nối tiếp UART

Nó cũng hoạt động như một chân GPIO.

3 DIN / CONFIG / DIO14 Là đầu vào dữ liệu nối tiếp UART.

Nó cũng hoạt động như một chân GPIO

4 DIO12 / SPI_MISO Là chân xuất dữ liệu giao tiếp SPI.

Cũng có thể sử dụng cho các chức năng GPIO.

5 RESET Chân thiết lập lại thiết bị bằng tín hiệu kích bên ngoài.
6 RSS / PWM0 / DIO10 Chân 6 có thể là chân PWM và GPIO nhưng đồng thời nó cũng là tín hiệu báo trạng thái tín hiệu cho giao tiếp UART
7 PWM1 / DIO11 Chân này có thể là chân GPIO và PWN.
8 RESERVED Là chân không kết nối.
9 DTR / SLEEP_RQ / DIO8 Chân điều khiển chế độ ngủ

Nó cũng hoạt động với chức năng GPIO.

10 GND Là chân nối đất

Các chân bên phải module

Các chân Mô tả
11 DIO4 / SPI_MOSI Chân có thể hoạt động như một chân GPIO nhưng cũng có thể là chân đầu vào giao tiếp SPI cho XBee.
12 CTS / DIO7 Chân tín hiệu báo trạng thái giao tiếp RS232.

Cũng có thể là chân GPIO

13 ON_SLEEP / DIO9 Chân ON_SLEEP điều khiển trạng thái hoạt động của XBee và cũng có thể sử dụng với các chức năng GPIO.
14 VREF Chân điện áp tham chiếu
15 ASC / DIO5 Chân tín hiệu báo đang ở chế độ ngủ và chế độ chẩn đoán lỗi. Các chân này cũng hoạt động như các chân GPIO.
16 RTS / DIO6 Chân  RTS tín hiệu báo trạng thái điều khiển

Chân này cũng hoạt động như các chân GPIO.

17 AD3 / DIO3 / SPI_SSEL Chân SS của giao tiếp SPI.

Nó cũng hoạt động như chân đầu vào GPIO và Analog.

18 AD2 / DIO2 / SPI_CLK Chân 18 là chân xung clock của giao thức SPI. Chân này cũng hoạt động như đầu vào Analog và GPIO.
19 AD1 / DIO1 / SPI_ATTN Chân SPI_ATTN tín hiệu thông báo khi xuất dữ liệu đưa tới master.

Chân này cũng hoạt động như đầu vào GPIO và Analog.

20 AD0 / DIO0 / CMSN BTN Chân 20 dùng cho nút test chạy thử.

Cũng có thể sử dụng như đầu vào GPIO và ADC.

Đặc tính XBee S2C

  • Thiết bị có thể hoạt động độc lập
  • Pham vi giao tiếp có thể lên đến 400ft trong khu vực khép kín với tầm nhìn thẳng và có thể giao tiếp lên đến 4000ft mà không có bất kỳ sự can thiệp bên ngoài nào.
  • Module hoạt động trong một mạng không dây.
  • Sử dụng dải tần từ 2.4-2.5GHz và có 16 kênh.
  • Tốc độ truyền tín hiệu 256kbs với giao thức UART nhưng tốc độ gửi dữ liệu có thể mở rộng lên đến 5Mbs khi sử dụng giao thức SPI.
  • Thiết bị hoạt động với 3.3V và dòng điện tối đa 40-45mA
  • Có mạch bảo vệ ESD 3000V.
  • Thiết bị có thể điều khiển và lập trình bằng một phần mềm chính thức duy nhất.

Ứng dụng XBee S2C

  • Thiết bị này thích hợp trong hệ thống tự động hóa trong nhà, tạo ra một mạng bảo mật không dây.
  • Với giao tiếp thông minh, module XBee S2C là sự lựa chọn tốt hơn so với các module khác.

Cách sử dụng XBee S2C

Yêu cầu 2 module để có thể hoạt động. Trước tiên, hãy hiểu cách hoạt động của mạng XBee. Một XBee có thể hoạt động ở ba chức năng:

Coordinator/Manager

Một mạng không dây XBee hoàn chỉnh yêu cầu hoạt động của một module điều phối (Coordinator). Coordinator sẽ làm việc để điều phối một số giao thức truyền dữ liệu và chức năng trong mạng.

  • Chịu trách nhiệm đồng bộ hóa các nút mạng
  • Các kênh và ID PAN (Như địa chỉ IP) sẽ do module coordinator chỉ định.
  • Chịu trách nhiệm kết nối mạng và bộ định tuyến (Router).
  • Chức năng cơ bản module coordinator là cầu nối mạng và cấp dữ liệu từ nút này đến nút kia.

Bộ định tuyến (Router)

Bộ định tuyến là phần thứ hai trong mạng. Các mạng đều có một bộ định tuyến. Chức năng cơ bản của bộ định tuyến là:

  • Cấp dữ liệu từ mạng này sang mạng khác.
  • Tạo cầu nối giữa các mạng
  • Thiết lập đường dẫn giữa nút này đến nút trong và ngoài mạng.

Thiết bị cuối (End device)

Mọi thứ được điều phối bởi bộ định tuyến và bộ điều phối. Chức năng duy nhất của end device là module nhận và gửi dữ liệu. Thời gian xử lý dữ liệu ít nên đôi lúc module này chuyển sang chế độ ngủ để tiết kiệm điện.

ID PAN

Đây là Id duy nhất được cấp cho mỗi module để chúng có thể giao tiếp với nhau khi biết thông tin gửi đến và gửi đi. Thiết bị phải có ID PAN của mạng mà nó kết nối. Sau khi nhận được ID, Chỉ cần một kênh để giao tiếp. Bộ định tuyến và Bộ điều phối sẽ cho phép các module tham gia mạng theo mã ID PAN.

Kênh

Có tổng cộng 16 kênh và mỗi kênh có thể được sử dụng bởi một end device duy nhất. Bộ điều phối có thể xác định kênh và PAN ID cho module. Số  kênh rất quan trọng để giao tiếp giữa module giữa XBee đến XBee. Một số phiên bản hiện đại chỉ có hai kênh nhưng một số có 16 (16 là số kênh tối đa cho đến thời điểm hiện tại của module Xbee S2C).

Phần mềm lập trình XBee S2C

XBee được sãn xuất bởi một công ty Digi, công ty cũng cung cấp phần mềm để lập trình thiết bị. Để sử dụng XBee, trước tiên các thiết bị phải được thiết lập nếu không mạng không dây sẽ không thể hoạt động và thực hiện các chức năng.

Để thiết lập module, nên sử dụng giao diện đồ họa và lệnh có thể được xem trong datasheet. Tải XBee

Giao tiếp Xbee S2C với vi điều khiển / Arduino

XBee có thể giao tiếp với các thiết bị khác bằng cách sử dụng chân UART và SPI. Trong Arduino chỉ cần kết nối module với thiết bị thông qua các chân DIN và DOUT, sau đó gửi và nhận dữ liệu bằng các lệnh sau. Đây là một sơ đồ kết nối đơn giản.

Giao tiếp Xbee S2C với vi điều khiển / Arduino

Lập trình Arduino IDE

Để lập trình module này với Arduino, chúng ta cần các chân giao tiếp UART của Arduino để gửi và nhận dữ liệu từ Xbee.

Serial.print (“Data"); // Để gửi dữ liệu

Serial.read (); //Để nhận dữ liệu

Mọi vi điều khiển và bo mạch đều có thể giao tiếp đơn giản với module. Điều duy nhất cần ghi nhớ là tốc độ truyền. Tốc độ truyền của giao tiếp UART cần được đặt cho XBee qua giao tiếp dữ liệu nối tiếp. Bạn có thể đọc các hướng dẫn sau:

Chế độ hoạt động của Xbee

XBee có hai chế độ truyền dữ liệu. Chế độ đầu tiên là chế độ AT và chế độ thứ hai là chế độ API. Chế độ AT lấy dữ liệu từ đầu vào và truyền đi. Ở chế độ API thì khác.

Đầu tiên dữ liệu được chuyển vào khung truyền và truyền đi. Khung truyền bao gồm nhiều cài đặt dữ liệu đảm bảo tính bảo mật cho dữ liệu.

Module có rất nhiều tính năng nâng cao hữu ích cho hầu hết các hình thức liên lạc. Trên đây là những những phương pháp ban đầu để tiếp cận sử dụng giao tiếp và thiết lập mạng đơn giản.

Sơ đồ 2D Xbee

Sơ đồ 2D Xbee

>>> Mời anh em xem thêm

Tôi là một người làm việc trong lĩnh vực cơ khí, thiết bị công nghiệp....Blog là nơi tôi chia sẻ thông tin hữu ích đến các bạn đọc.
Subscribe
Notify of
0 Bình luận
Inline Feedbacks
View all comments