基于ZigBee的无线外设控制器设计与实现

计算机外设控制器是用户和计算机之间进行信息交互的窗口。传统有线外设不仅电缆连接繁杂,而且限制了用户的活动范围。无线外设能够扩展用户活动范围,让用户在移动中也能操作计算机。本文提出了一种基于ZigBee无线通信技术的无线外设解决方案。 ZigBee是由ZigBee联盟在IEEE 802.15.4标准基础上定义的一种新的低速率无线网络规范。该技术旨在为家庭、工厂和办公环境下提供一种低成本、低功耗无人值守监控系统的解决方案。主要应用于建筑自动化、安全系统、远程控制、远程读取和电脑外设。 论文首先介绍了ZigBee技术的发展历史、技术特点和典型应用场景,并对ZigBee协议进行了深入研究和分析。然后以PIC单片机和Chipcon公司CC2420无线收发芯片为基础,通过Microchip开源的ZigBee协议栈设计实现了用于微机的多用户无线控制器,包括无线鼠标、无线键盘和无线手写板。该系统采用了星型网络拓扑结构。作者的主要工作包括:组建ZigBee无线网络;实现了数据的无线双向传输;设计了键盘鼠标的接口和设备驱动,设计了手写板输入和液晶显示输出。 与一般无线外设控制器不同的是,本文讨论的用ZigBee技术实现的控制器有两大特点:一是有一定组网能力,同时可以有多个控制器控制同一台电脑,而不是一个简单的单点到单点的遥控器;二是数据能够进行双向传输。测试结果表明,该无线控制器系统可以在数十米范围内正常工作,满足家庭和一般办公场景的需要,实现了设计功能。