隨著我國物聯(lián)網正進入發(fā)展的快車道，ZigBee也正逐步被國內越來越多的用戶接受。ZigBee技術也已在部分智能傳感器場景中進行了應用。如在北京地鐵9號線隧道施工過程中的考勤定位系統(tǒng)便采用的是ZigBee，ZigBee取代傳統(tǒng)的RFID考勤系統(tǒng)實現(xiàn)了無漏讀、方向判斷準確、定位軌跡準確和可查詢，提高了隧道安全施工的管理水平;在某些高檔的老年公寓中，基于ZigBee網絡的無線定位技術可在療養(yǎng)院或老年社區(qū)內實現(xiàn)全區(qū)實時定位及求助功能。由于每個老人都隨身攜一個移動報警器，遇到險情時，可以及時的按下求助按鈕不但使老人在戶外活動時的安全監(jiān)控及救援問題得到解決，而且，使用簡單方便，可靠性高。本文介紹基于CC2530的ZigBee協(xié)調器節(jié)點設計。

ZigBee無線通信網絡主要由協(xié)調器、路由器及終端設備3種節(jié)點組成。在網絡建立之初，每個網絡有且僅有一個協(xié)調器節(jié)點，主要負責網絡的發(fā)起、參數的設定、信息的管理及維護功能，也可用來協(xié)助建立安全層和應用層的綁定。鑒于協(xié)調器節(jié)點的硬件及軟件設計最為復雜，本文主要介紹協(xié)調器節(jié)點的設計方法。協(xié)調器節(jié)點主要由處理器模塊、RF前端、電源管理模塊及各外部接口等組成，也可根據需要增加傳感器及GSM/GPRS等模塊。協(xié)調器的主要硬件結構圖如圖1所示。

處理器模塊采用CC2530作為主控芯片［5］。CC2530是一個兼容IEEE802.15.4的、真正的片上系統(tǒng)，支持專有的IEEE802.15.4以及ZigBee、ZigBeePRO和ZigBeeRF4CE標準。CC2530集成了2.4GHz的射頻收發(fā)器、增強型工業(yè)標準的8051MCU、最大256KB可編程FLASH、8KB的RAM并提供有一套廣泛的外設集（包括2個USART、12位ADC和21個通用GPIO）。同時，CC2530可以配備TI的一個標準兼容或專有的網絡協(xié)議棧（RemoTI、Z-Stack或SimpliciTI）來簡化開發(fā)，其RF發(fā)送輸出功率為4.5dBm，接收靈敏度為-97dBm。

RF前端采用TI公司的集成度很高的射頻前端芯片CC2591。CC2591工作在2.4GHz，內部集成有增益為+22dBm的功率放大器（PA）、低噪聲放大器、平衡轉換器、交換機、電感器和RF匹配網絡等。接收部分內部集成的LNA接收增益最大為11dBm，噪聲系數為4.8dB，接收機靈敏度可提高6dB，能顯著增加無線系統(tǒng)的覆蓋范圍。

本系統(tǒng)可采用外接電源及干電池聯(lián)合供電的方式。當外接電源無效時，也可采用干電池為系統(tǒng)供電，以保證系統(tǒng)各節(jié)點的正常運行。

一般情況下，協(xié)調器節(jié)點接口主要包括串行接口、電源接口及JTAG接口，也可增加USB接口。當管理機無串口時，采用USB接口可使該節(jié)點應用更為方便靈活。

天線可采用SMA天線與倒F天線相結合的方式。其中SMA是Sub-Miniature-A的簡稱，全稱應為SMA反極性公頭，就是天線接頭是內部有螺紋的，里面觸點是針（無線設備一端是外部有螺紋，里面觸點是管），這種接口的無線設備是最普及的；倒F天線的設計可采用TI公司公布的參考設計，該天線的最大增益為+3.3dB，完全能夠滿足CC2530工作頻段的要求。