Zigbee硬件设计资料
基于ZigBee的无线控制系统软硬件设计综述
基于ZigBee的无线网络控制系统软硬件设计摘要ZigBee技术因其网络投资少，安全级高，功耗低，组网方便等原因已被广泛用于传感器和自动控制领域。
此次课设从控制系统硬件入手，分别对无线模块、控制模块和电源模块进行了设计，开发出了可用PC操作的无线控制系统。
工作首先从无线控制模块的硬件入手，分别对无线模块、电源模块、传感器模块等进行了硬件设计。
无线收发部分基于ZigBee技术并选用了TI的CC2530芯片，综合考虑高频电路的设计原则及低成本原则，采用双层板设计，开发了符合该项目应用的无线模块，具有很强的抗干扰性能。
电源模块以电池和USB供电相结合，以转换高效性为原则进行了电源转换电路设计，以单输入，双电压输出的形式分别为无线模块与传感器模块提供稳压电源。
在实验室条件下，分别针对温度传感器、继电器进行了信号处理电路的设计。
在选型上综合考虑了功耗、成本、检测精度、控制可靠性等各方面因素。
硬件设计完成后，针对不同节点类型进行了协议栈应用程序开发，分别实现了点对点通信、星形传感器网络拓扑及网络拓扑形式；针对不同模块进行了信号采集程序设计。
通过对无线通信模块、电源模块、传感器模块以及相应节点程序的有序结合，完成了包括软硬件在内的整个节点的设计。
并以应用实例验证了程序的可靠性以及各传感器节点硬件电路设计的稳定可靠性。
另外，也分别对点对点通信及网状网络拓扑形式进行了硬件完成后对ZigBee协议栈进行了开发。
最后用VS2013进行了PC端控制软件的开发，设计出了简单的控制界面，软件通过串口与协调器进行通信，从而控制无线节点进行工作。
关键词：无线网、ZigBee、协调器、终端节点、客户端程序目录基于ZigBee的无线网络控制系统软硬件设计 (1)一、技术现状及课设主要工作 (3)1.1技术现状 (3)1.2课设主要工作 (3)二、方案研究及其关键技术 (3)2.1各种相关方案的比较 (3)2.1.1蓝牙技术 (3)2.1.2无线保真技术 (4)2.1.3超宽带技术 (4)2.1.4ZigBee技术 (5)2.2方案的选定及其关键技术 (7)2.3课设中涉及的关键技术 (7)三、ZigBee各节点的硬件平台设计 (8)3.1无线通信芯片参数 (8)3.2 系统设计及其框图 (12)3.3各节点硬件平台设计 (12)3.3.1电源模块设计 (13)3.3.2继电器模块设计 (14)3.3.3CC2530模块设计 (14)四、ZigBee各节点软件开发 (16)4.1开环境简介 (16)4.2 ZigBee2007协议简介 (17)4.3控制节点程序的开发 (19)4.3.1网络拓扑结构 (19)4.3.2网络拓扑及其系统开发 (19)五、上位机软件的开发 (21)5.1开发工具简介 (21)5.2控制软件简介 (21)六、系统的测试 (24)总结 (27)参考文献 (28)附录 (29)致谢 (30)一、技术现状及课设主要工作1.1技术现状现有控制系统大多采用有线网络系统，有线网络系统不仅施工困难、成本高、而且灵活性差、浪费现象严重。
zigbee基础硬件
1.ZigBee协调器型号：CH-Z-C6911◎包括CC2430射频底板和支持底板，射频顶板与支持底板可以无缝连接，构成完整系统。
◎射频顶板采用TI公司支持ZigBee2006协议栈的射频芯片CC2430作为收发处理核心，利用2.4G的SMA天线进行通信。
◎支持底板包括CC2430复位系统、JTAG在线仿真下载接口、RS232串口、以太网接口等。
◎协调器能够建立网络，并且对加入的节点进行管理和访问，对整个ZigBee网络进行维护2.ZigBee传感控制节点型号：CH-Z-SC6931◎包括CC2430射频底板和支持底板，射频顶板与支持底板可以无缝连接，构成完整系统。
◎射频顶板采用TI公司支持ZigBee2006协议栈的射频芯片CC2430作为收发处理核心，利用2.4G的SMA天线进行通信。
◎支持底板完整的3电源供电系统、与ZigBee2006协议栈无缝连接的按键系统、LED流水灯、温度传感器电路、温湿度传感器电路等等。
◎提供数据访问接口以方便计算机应用程序开发。
◎传感器节点采集传感器数据，并通过zigbee网络传输到计算机网络，可以自带温度、湿度、光敏传感器，并保留传感器接口，外接传感器器，并保留传感器接口，外接传感器3.QX-ZB-ST03Zigbee射频顶板射频芯片：TI CC2430 Flash容量：128KB 工作频率：2.4GHz-2.4835GHz 传输速率：<250 kbps 通讯协议标准：IEEE 802.15.4 传输距离：室内<30m，室外<100m4.温湿度传感模块型号：BIZ-SM-SHT10采集环境的温度与湿度5.可燃气传感器模块型号：BIZ-SM-MQ5用于安防中的燃气探测6. 光敏模块型号：BIZ-SM-LS采集环境的光线强度7.LED控制模块型号：BIZ-M101一组4只LED灯，模拟室内照明8.数码显示模块型号：BIZ-M102两位数码管，模拟空调温度设定。
基于ZigBee技术的智能家居系统的设计
基于ZigBee技术的智能家居系统的设计一、本文概述随着科技的飞速发展和人们生活品质的提高，智能家居系统已经成为现代家居生活的重要组成部分。
其中，ZigBee技术作为一种低功耗、低成本、低数据速率的无线通信技术，在智能家居领域得到了广泛应用。
本文旨在探讨基于ZigBee技术的智能家居系统的设计，包括其基本原理、系统架构、功能模块、硬件选择以及软件设计等方面。
通过深入研究和分析，我们将提供一种高效、稳定、可靠的智能家居系统设计方案，以满足用户对智能家居的需求，提升生活品质。
本文将首先介绍ZigBee技术的基本原理和特点，阐述其在智能家居系统中的应用优势。
接着，我们将详细介绍基于ZigBee技术的智能家居系统的整体架构，包括各个功能模块的作用和相互之间的通信机制。
在此基础上，我们将重点讨论系统的硬件选择和软件设计，包括传感器节点的设计、网络通信协议的实现以及用户界面的开发等。
我们将对系统进行测试和评估，以验证其性能和稳定性。
通过本文的研究和讨论，我们期望能够为智能家居系统的设计提供有益的参考和指导，推动智能家居技术的进一步发展。
我们也希望能够激发更多人对智能家居领域的兴趣和热情，共同推动智能家居产业的繁荣和发展。
二、ZigBee技术原理及其应用ZigBee技术是一种基于IEEE 4无线标准的低功耗局域网协议，专为低数据速率、低功耗和低成本的应用场景设计。
它采用星型、树型或网状拓扑结构，具有自组织、自愈合的特点，能够在设备之间实现可靠的数据传输。
ZigBee技术的主要特点包括低功耗、低成本、低数据速率、高可靠性、高安全性和良好的网络扩展性。
在智能家居系统中，ZigBee技术被广泛应用于各种智能设备之间的通信和控制。
例如，通过ZigBee技术，智能照明系统可以实现远程控制、定时开关、场景设置等功能；智能安防系统可以实现门窗传感器的实时监控、报警推送等功能；智能环境监测系统可以实现温度、湿度、空气质量等环境参数的实时采集和传输。
毕业设计---zigbee无线路由器的设计[管理资料]
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本科毕业设计（论文）学院电气与信息工程学院专业电子信息工程学生姓名班级学号0745531240指导教师二零一一年六月江苏科技大学本科毕业论文Zigbee无线路由器的设计The ZigBee Wireless Router Design摘要ZigBee是一种网络容量大，节点体积小，架构简单，低速率，低功耗的无线通信技术。
由于节点体积小，且能自动组网，所以布局十分方便。
网络具有很强的自愈能力，任何一个节点的失效都不会影响整体，特别适合用来组建无线传感网络，而这里的一个重要逻辑设备就是ZigBee无线路由器，起中继转发的作用。
zigbee技术由ZigBee联盟开发，这是一个由原始设备制造商，技术供应商和半导体产商加盟的组织。
ZigBee的基础是IEEE ，这是IEEE无线个域网工作组的一项标准被称作IEEE （ZigBee）技术标准。
ZigBee技术的应用前景被看好。
在未来的几年里，它将在工业控制，工业无线定位，家庭网络，汽车自动化，楼宇自动化，消费电子，医用设备控制等多个领域实现广泛的应用。
特别是家庭自动化和工业控制将成为今后ZigBee芯片的主要应用领域。
本文将对应用开发的软件核心ZigBee协议栈的组成结构和实现方法进行介绍，完成ZigBee无线路由器的硬件设计和软件配置，实现开关控制灯的路由功能演示实验。
设计中采用了CC2430EB开发板和Altium designer，IAR Embedded Workbench for MCS 51等软件开发环境。
关键词：ZigBee协议栈；无线路由器；IEEE ；AbstractZigBee is a kind of Wireless communications technology ，the network capacity is large, the nodal point volume is small, the structure is simple, low speed rate and the nodal point volume is small, and it can organize the network automatically, so Layout is very network has very strong capability of automatic heal, the lapse of the whichever nodal point can't effected whole, specially suited to be used to organize a Wireless Sensor Network, an important logic equipment here is a wireless ZigBee router,playing the role of the relay. ZigBee is developed by the ZigBee Alliance. It is an organization of semiconductor manufacturers，technology providers，and Original Equipment Manufacture．The ZigBee foundation is IEEE , this is a IEEE wireless Personal Area Network team's standard called as IEEE (ZigBee) the technical standard.The ZigBee technology's application foreground is been optimistic about. In the next few years, it will realize the widespread application in the industrial control, the industry wireless localization, the family network, the autocar automation, the building automation, the consumer electronics, the medical device control and so on many domains. Specially the household automation and the industrial control will become the ZigBee chip main application domain from now on.This article will introduce ZigBee Protocol stack of the Application development 's software core ,composition structure and the method to carry on, that completes the hardware design and the software disposition of the ZigBee wireless router , realizes the light switch control for routing function demonstration experiment. This design use CC2430EB evaluation board , Altium designer and IAR Embedded Workbench for 8051.Keywords：ZigBee Protocol stack; wireless router; IEEE ;目录第一章绪论 (1) (1)ZigBee技术 (2)ZigBee技术的发展 (2) (2)ZigBee技术的特点和关键技术 (3) (4)本文的工作内容 (5)第二章 IEEE (5)物理层（PHY） (6)无线信道的分配 (6)物理层的主要功能 (7)IEEE (8)PPDU格式 (9)数据的发送与接收 (10)介质访问控制层规范（MAC） (10)信标和非信标模式 (11) (12)MAC层通用帧格式 (13)第三章 ZIGBEE的基本概念和基本术语 (16)ZigBee的基本术语 (16)设备类型(Device Types) (16)端点（endpoint） (17)Zigbee网络中的三类地址 (18)属性（attribute） (18)簇（cluster） (19)配置文件(profile) (19)绑定（binding） (19)第四章 ZIGBEE协议栈的体系结构和原理 (20)ZigBee体系结构 (20)网络层的原理 (21)网络层帧结构 (21)网络层管理服务功能 (22)网络维护之建立网络 (23).怎样加入网络 (25)怎样离开网络 (26)网络层数据的发送与接送 (27) (28)路由选择 (29)路由成本 (29)路由表 (29)路由选择 (30)网络层的地址分配 (31)基本路由算法 (32)路由函数 (34)第五章 ZIGBEE无线路由器硬件设计 (36)主电路设计 (36)CC2430外围电路设计 (36) (37) (38) (38) (39)排针引出调试端口和部分芯片引脚 (39)PCB的设计 (39)第六章 ZIGBEE无线路由器的软件设计 (41)操作系统抽象层（OSAL） (41)OS术语 (41)协议栈的架构 (42)Z-Stack 相关的IAR 工程选项设置 (45)Z-S TACK 软件架构 (46)任务的初始化和处理函数 (47)任务的调度 (48)时间管理API (52)建立自己的应用 (53)设备信息配置 (56)协调器的建网 (59)绑定 (60)绑定解除 (61)路由功能演示 (61)第七章协议分析仪的使用 (64)协议分析仪 (64)灯开关实验中的数据捕获 (64)结语 (67)致谢 (68)参考文献 (69)附录 (69)第一章绪论随着通信技术的发展，短距离无线通信技术已逐渐成为无线通信技术的一个重要分支。
Zigbee设计
ZigBee网络拓扑模型
无线组网基础
网络扫描 装置扫描16个信道，以确定可占用的最佳信道。 组建/连接一个PAN 装置可在自由信道上组建一个网络（协调器）或连接 到一个已存在的网络上。 装置搜寻 装置询问网络，以在活动信道中搜寻相符的装置。 服务搜寻 装置在网络内搜寻可对装置提供支持的服务。 绑定 装置间通过命令/控制信息实现通信。
物理层(3)
媒体接入控制层(1)
遵循IEEE802.15.4协议
负责设备间无线数据链路的建立、维护和 结束 确认模式的数据传送和接收 可选时隙，实现低延迟传输 支持各种网络拓扑结构 网络中每个设备为16位地址寻址
ZigBee网络中的三种设备类型
网络协调器：包含所有的网络消息，是3种设备类型中最复杂的一种，存储容量最 大、计算能力最强。发送网络信标、建立一个网络、管理网络节点、存储网络 节点信息、寻找一对节点间的路由消息、不断地接收信息。 全功能设备(FFD)：可以担任网络协调者，形成网络，让其它的FFD或是精简功能 装置（RFD）连结，FFD具备控制器的功能，可提供信息双向传输。 附带由标准指定的全部 802.15.4 功能和所有特征 更多的存储器、计算能力可使其在空闲时起网络路由器作用。 也能用作终端设备 精简功能设备(RFD)：RFD只能传送信息给FFD或从FFD接收信息。 附带有限的功能来控制成本和复杂性 在网络中通常用作终端设备。 ZigBee相对简单的实现自然节省了费用。RFD由于省掉了内存和其他 电路，降低了ZigBee部件的成本，而简单的8位处理器和小协议栈也有 助于降低成本。
仅可和网络中的FFD通信 不能作为网络协调器
基于ZigBee的瓦斯无线监测系统硬件设计
应用设计：通信
一
基于 Ｚ ｅ 的瓦斯无线监测系统 ｉＢ ｅ ｇ 硬件设计
中北大学教 育部仪器科学 与动态测试 重点实验 室 吴 呈瑜 孙运强
本 文提 出 ７一种 基于Ｚｇ ｅ ｌ 煤矿 瓦斯 无线监 测 系统 的设 ｉＢ ｅ ］ ￣ 计方案． 系统 主要 包括 Ｚｇ ｅ 节点 和 Ｚｇ ｅ 基站 节 点 ．利用 Ｔ ｉ ｅ Ｂ ｉＢ ｅ ｜
能和实 际可行性 ，从而 给煤矿生产 工作
引 言
—
Ｅ—Ｆ—Ｚ ｇ ｅ 基站 节点 ， ｉＢ ｅ 也还 有其
随 着 计 算机 和 无 线 通 信技 术 的 发 的顺利进 行提供一定 的保障 ，为矿 井的 他几种冗 余的路径 。
展 ，计算机 、无线通 信技术 已经 开始应 防灾 、减 灾以及提高生 产效率方面 发挥 用于 矿井安全和 生产监测 ，广泛 涉及到 计算 机应用技术 、无线通 信技术 、传感 器技 术 、 信息传输 技术 、 电气防爆技术 、 煤矿 瓦斯 无线监测 系统 整体设计
ＭＳ ４ ０ ４ Ｐ ３ Ｆ１ ９处理器 自身具 有 Ａ／ Ｄ功 集数据 ，提 供 Ｓ Ｉ 口与 ＭＳ ４ ０ ４ Ｐ接 Ｐ ３ Ｆ１９
器 ，由两节 １ ５ ．Ｖ碱性 电池 组成。
① ＭＳ ４０ ４ 块 Ｐ ３ Ｆ１９模 ＭＳ ４０ ４ 模块 ， ＭＣ 模块 ， Ｐ ３ Ｆ１９ 即 Ｕ
采 用 Ｔ 公 司 的 Ｍ Ｓ ４ ０ ４ ，如 图 ２ Ｉ Ｐ ３ Ｆ１９ 所
示 。Ｔ 公 司的ＭＳ ４ ０系列单片机是 一 Ｉ Ｐ３ 种超 低功耗 的混 合信号控 制器 ，能够 在 低 电压下以超 低功耗状态 工作 ；其控 制 器具 有强大的处理能 力和丰富的 片内外 设 ；带 Ｆ ＡＳ 存储 器的单片机还可 以 Ｌ Ｈ
完整智能家居zigbee系统方案，代码和硬件电路设计等
完整智能家居zigbee系统⽅案，代码和硬件电路设计等
本压缩包中包含zigbee⽹络层的所有设计⽅案，包括原理图，PCB，以及实现的zigbee程序，包含的设备有，插座，单路开关，双路开关，中继器，以及zigbee主机的设计。
1、原理图包含：zigbee主机，中继器，插座，单路开关，双路开关的zigbee模块原理图，以及对应的供电底板原理图。
2、PCB包含：zigbee主机，中继器，插座，单路开关，双路开关的zigbee模块PCB，以及对应的供电底板的PCB。
3、程序包含：主机程序，中继程序，插座程序，但双路开关程序，程序包含了低功耗，休眠机制，做了能量检测和信道扫描，⾃动调频机制，可以有效的避开wifi的⼲扰提⾼系统的稳定系，zigbee⽹络进⾏了加密，可以起到保护个⼈信息的⽬的，同时整个⽹络可以加载70---100个节点稳定⼯作，⼀般不会出现掉⽹现象，就算偶尔有掉⽹也能迅速⾃动重现链接上⽹络。
4、⽂档包含：设计说明⽂档，测试⽂档，测试报告，通讯协议，使⽤说明⽂档等⽂档
5、外购模块相关资料
6、安装建议⽂档。
以上为部分内容截图。
zigbee设计方案
zigbee设计方案Zigbee是一种低功耗、低速率的无线通信协议，广泛应用于物联网设备的通信与连接。
它的设计方案涉及到许多关键因素，例如频率带宽选择、网络拓扑结构、数据传输的安全性等。
本文将围绕这些方面展开讨论，以探索如何设计一个有效可靠的Zigbee方案。
1. 频率带宽选择在Zigbee的设计中，频率带宽的选择是一个关键问题。
根据不同的应用场景，我们可以选择适用于Zigbee的不同频段，如2.4GHz和868/915MHz。
2.4GHz频段广泛使用于许多无线通信设备中，具有较高的带宽和更大的数据传输能力，但可能会受到Wi-Fi和蓝牙等设备的干扰。
而868/915MHz频段虽然带宽较小，但能够提供更好的穿透能力和抗干扰性，适用于长距离传输。
2. 网络拓扑结构Zigbee支持多种网络拓扑结构，包括星型、网状和混合等。
星型拓扑结构是一种简单直观的方式，其中所有设备都与一个中心协调器直接连接。
这种结构适用于规模较小、设备数量有限的场景。
而网状拓扑结构更适用于规模庞大、设备数量多的场景，它能够提供更高的覆盖范围和更好的可靠性。
在设计方案中，我们需要根据具体的应用需求选择合适的网络拓扑结构。
3. 数据传输的安全性数据传输的安全性在物联网设备中至关重要。
Zigbee采用了多层次的安全机制，包括物理层、MAC层和应用层的加密和认证措施。
物理层采用AES算法对数据进行加密，确保数据的机密性。
MAC层利用帧计数器和消息认证码等机制，验证数据的完整性和真实性。
应用层则可以根据具体需求选择合适的安全方案，如使用SSL/TLS进行端到端的安全通信。
设计方案时，我们应充分考虑数据传输的安全性，采取合适的安全措施来保护用户的隐私和数据安全。
4. 节能设计低功耗是Zigbee的一个重要特性，也是其广泛应用的原因之一。
在设计方案中，我们需要考虑如何将功耗降到最低，以延长设备的续航时间。
一种有效的方法是采用休眠模式，在设备不进行数据传输时，将设备的大部分功能关闭，以降低功耗。
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Zigbee硬件设计
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本章目标
理解硬件设计规则及注意事项 掌握CC2530核心板、路由器底板和协调器底板的设计 了解低功耗设计
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本章目标
理解硬件设计规则及注意事项 掌握CC2530核心板、路由器底板和协调器底板的设计 了解低功耗设计
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3.1 概述
本章将详细讲解Zigbee的硬件设计，主要内容包括硬件设计
数字地和模拟地分割，单点接地，数字地可以直接接机壳地（大地）， 机壳地必须接大地。
各功能布局要合理，整份原理图需要布局均衡，避免有些地方很拥挤， 而有些地方很松。
可调元器件（如电位器）、切换开关等对应的功能需弄清楚。 重要的控制或信号线需标明流向及用文字标明功能。
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3.2.1 原理图设计
规则及注意事项、Zigbee节点硬件总体设计、Zigbee节点低 功耗设计，其中:
设计规则
硬件设计规则及注意事项主要包括需求分析、元器件选型以及设计的基本原则
总体设计
硬件总体设计分别介绍Zigbee核心板、Zigbee协调器底板和路由器底板
低功耗
主要讲解在低功耗设计过程中所要考虑的问题以及需要注意的事项。
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3.2.1 原理图设计
确定核心CPU
根据功能和性能需求 制定总体设计方案，
对CPU进行选型 需要注意以下几点
可扩展性好
容易开发
性价比高
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3.2.1 原理图设计
参考成功案例
针对已经选定的CPU芯片，选择一个与需求比较接近的成功参考设计， 一般CPU生产商或合作方都会对每款CPU芯片做若干开发板进行验证， 厂家公开给用户的参考设计图也是经过严格验证的，所以在设计过程中 可以参考并细读CPU芯片手册或找厂商进行确认
TI给出了CC2530芯片手册，在设计过程中要仔细阅读芯片手册，可以 减少设计的误差。CC2530芯片手册给出了设计方案以及注意事项
-9-
3.2.1 原理图设计
对外围器件的选型
普遍性 所选的元器件要被广泛使用验证的，尽量少用冷偏芯片，减少风险 原则
性价 在功能、性能、使用率都相近的情况下。尽量选择价格比较低的元 比高 器件，减少成本
其次才是地层。因为最好是保留地层的完整性。
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3.3 硬件总体设计
Zigbee硬件分为三部分，即CC2530核心板、协调器底板和路由器
底板。CC2530核心板是协调器底板和路由器底板共用的电路板
便于设备的维护，一 旦CC2530核心板或 者协调器底板和路由 器底板出现问题，便
于及时更换
设计基本原则
元件参数/数值必须准确标识，功率电阻一定要标明功率值，高耐压滤 波电容需标明耐压值。
保证系统每个模块资源不能冲突，例如：同一I2C总线上的设备地址不 能相同等等。
阅读系统所有芯片手册，注意其未用输入管脚是否需要做外部处理，如 果需要，一定要做相应的外部处理。
在不增加硬件设计难度的情况下尽量保证软件开发的方便，或者以小的 硬件设计难度来换取更多方便、可靠、高效的软件设计，这点需要硬件 设计人员懂得底层软件开发调试，要求较高。
便于设备灵活使用。 CC2530既可以配合协 调器底板使用，也可以 配合路由器底板使用， 并且还可以与网关配合
使用
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3.3.1 CC2530核心板设计
CC2530核心板（采用TI公司的CC2530F256芯片）集成了CC2530芯片正
电源线＞信号线
对数字电路的PCB可用宽的地导线组成一个回面积铜层作地线用，在印制板上把没被用上的地方都与地相连接作为地
线用。或是做成多层板，电源、地线各占用一层。
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3.2.2 PCB设计
数字电路与模拟电路的共地处理
对信号线：高频的信号线尽可能远离敏感的模拟电路器件。 对地线：PCB对外界只有一个连接点，所以必须在PCB内部进行处理数、模
原理图设计的一般过程包括以下几个方面：
确定需求
确定核心 CPU
参考成功 案例
外围器件 的选型
设计基本 原则
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3.2.1 原理图设计
确定需求
详细理解设计需求，从需求中整理出电路 功能模块和性能指标要求等，这些要求有 助于器件选型和电路的设计。要设计 Zigbee节点，首先要了解Zigbee节点应该 具备的基本功能：无线传输及组网、LED 灯的显示、按键、以及供电模块等。了解 基本需求后需要进行硬件的选型
采购 方便
尽量选择容易买到，供货周期短的元器件
持续 发展
尽量选择在可预见的时间内不会停产的元器件
可替代 尽量选择引脚到引脚兼容种类比较多的元器件
向上 兼容
尽量选择以前老产品用过的元器件
资源 节约
尽量用上元器件的全部功能和管脚
- 10 -
3.2.1 原理图设计
设计基本原则
数字电源和模拟电源分割（需要具体看所使用的芯片，具体需要参考芯 片数据手册）。
-4-
3.2 设计规则及注意事项
启动一个硬件开发项目，作为硬件系统的设计者，要综合考虑
各个方面
性价比
系统架 构需求
市场 需求
-5-
3.2.1 原理图设计
硬件原理图设计是产品设计的理论基础，设计一份规范的原理图对设
计PCB具有指导性意义，是做好一款产品的基础。原理图设计基本要 求：规范、清晰、准确、易读。
共地的问题，而在板内部数字地和模拟地实际上是分开的、互不相连的，只 是在PCB与外界连接的接口处（如插头等）。数字地与模拟地由一点短接。
- 15 -
3.2.2 PCB设计
信号线和电源线和地线层共层
在多层印制板布线时，由于在信号线层没有布完的线剩下已经不多，再多加
层数就会造成浪费，也会给生产增加一定的工作量，成本也相应增加了，为 解决这个矛盾，可以考虑在电（地）层上进行布线。首先应考虑用电源层，
- 12 -
3.2.2 PCB设计
在原理图绘制完成后，可以对相应的PCB进行设计。在PCB设计中，
布线是完成产品设计的重要步骤 ，需要注意以下几项内容：
1
电源、地线的处理
2
数字电路与模拟电路共地的处理
3
信号线和电源层或接地层同层
- 13 -
3.2.2 PCB设计
电源地线的处理
尽量加宽电源、地线宽度，最好是地线比电源线宽，它们的关系是：地线＞