DL-LN33 ZigBee模塊：指令分析/地址和組網(wǎng)信息的修改

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在DL-LN33模塊使用之前，我們需要對(duì)模塊進(jìn)行通信的波特率、地址、信道和網(wǎng)絡(luò)ID進(jìn)行設(shè)置，這樣我們首先要對(duì)模塊的通信協(xié)議進(jìn)行了解，本文重點(diǎn)分析一下模塊指令的格式，然后對(duì)模塊地址和組網(wǎng)信息進(jìn)行修改。

接線

注意： 默認(rèn)購(gòu)買(mǎi)的PL2303TA線一般紅線為5V，需打開(kāi)藍(lán)蓋，將紅線更改為3.3V。

圖中所示的USB轉(zhuǎn)TTL的串口模塊都可以，但是使用的時(shí)候，注意： ZigBee模塊的工作電壓應(yīng)為2.5V~3.6V。

Uart通信協(xié)議

1. 串口參數(shù)

數(shù)據(jù)位：8位
起始位：1位
停止位：1位
校驗(yàn)位：無(wú)校驗(yàn)
波特率可以選用下面任意值：
2400、 4800、 9600、 14400、 19200、 28800、 38400、 57600、 115200、 230400、 125000、 250000、 500000。

模塊出廠默認(rèn)波特率為：115200。

2. 數(shù)據(jù)包結(jié)構(gòu)定義

在通信過(guò)程中，最常見(jiàn)的應(yīng)用場(chǎng)景是單片機(jī)通過(guò) Uart 告訴模塊這樣的信息：
“將數(shù)據(jù) 00 AE 13 33 發(fā)往地址為 0003 的模塊，目標(biāo)端口為 90，源端口為 91?！?br>對(duì)于單片機(jī)，需要將這些信息整理成一個(gè)包，通過(guò) Uart 發(fā)給模塊：
FE 08 91 90 03 00 00 AE 13 33 FF

此包的說(shuō)明如下表所示：

注： 遠(yuǎn)程地址即節(jié)點(diǎn)地址，長(zhǎng)度為2 Byte，使用小端模式進(jìn)行傳輸，即先傳輸?shù)?位，再傳輸高8位。

3. 轉(zhuǎn)義機(jī)制

• 包尾是一個(gè)包的結(jié)束，值為 FF，如果收發(fā)過(guò)程中出現(xiàn)FF則會(huì)干擾包的正常接收。所以包中不能出現(xiàn)FF，如果需要發(fā)送FF則用 FE FD代替；
• FE是包頭，也是轉(zhuǎn)義標(biāo)志，如果傳輸過(guò)程中出現(xiàn) FE，后面跟著一個(gè)小于64（因?yàn)樵撃K傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包最大長(zhǎng)度為63）的數(shù)字，則會(huì)使接收方誤認(rèn)為收到了一個(gè)包頭。因此，在任何時(shí)候需要發(fā)送一個(gè)FE時(shí)，則發(fā)送 FE FC代替；
• 處理在包頭、包尾和數(shù)據(jù)長(zhǎng)度（數(shù)據(jù)長(zhǎng)度不會(huì)大于63）數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中遇到的任何FE/FF都需要轉(zhuǎn)義處理。

傳輸過(guò)程中如果遇到數(shù)據(jù)部分、地址或者端口號(hào)中出現(xiàn) FF，則使用 FE FD 來(lái)代替；如果出現(xiàn) FE，則用 FE FC 來(lái)代替。

以免傳輸過(guò)程中出現(xiàn)的包頭和包尾，使接收方誤判斷。在傳輸中這種替換稱(chēng)為“轉(zhuǎn)義”。

包長(zhǎng)度不會(huì)受到轉(zhuǎn)義的影響，例如發(fā)送的數(shù)據(jù)為 09 FF 時(shí)，替換為 09 FE FD，但包頭中的數(shù)據(jù)長(zhǎng)度仍然按照 2+4 來(lái)計(jì)算，這樣，發(fā)送的包如下：

FE 06 91 90 03 00 09 FE FD FF

雖然一共傳輸了 7 個(gè)字節(jié)，但包長(zhǎng)為 6。如果地址、端口號(hào)中出現(xiàn)了 FF、FE 也需要進(jìn)行轉(zhuǎn)義。

• 要發(fā)送的數(shù)據(jù)是：FE 08 90 91 FF?00 20 FE?? FF?20 FF
• 實(shí)際發(fā)送的數(shù)據(jù)是：FE 08 90 91 FE FD 00 20 FE FC FE FD 20 FF

4. 解析包策略上的規(guī)律

• 凡是FE后面跟著的內(nèi)容必然特殊處理

• 如果是小于63的數(shù)據(jù)，則是收到了包頭。
• 如果是FD和FC，則將此數(shù)據(jù)+2既是要發(fā)送的數(shù)據(jù)，F(xiàn)D對(duì)應(yīng)FF，F(xiàn)C對(duì)應(yīng)FE。

• 凡是遇到FF，一定是包尾。

第四篇網(wǎng)文，串口編程解析數(shù)據(jù)包時(shí)，將會(huì)應(yīng)用此處的結(jié)論。

端口

DL-LN3X 模塊設(shè)計(jì)了端口的概念，接收方收到一個(gè)包時(shí)，會(huì)根據(jù)包的端口號(hào)，選擇對(duì)應(yīng)的程序處理包。

端口號(hào)的取值范圍是 0x00~0xFF，其中 0x00~0x7F 端口由模塊內(nèi)部程序占用， 0x80~0xFF 端口開(kāi)放給 Uart 連接的 MCU 或者電腦。

當(dāng) MCU 給一個(gè)模塊發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，如果源端口號(hào)填寫(xiě)了小于 0x80 的值，則包無(wú)法發(fā)出；如果目的端口號(hào)填寫(xiě)了小于 0x80 的值，接收方模塊的內(nèi)部程序?qū)⑻幚磉@個(gè)包并執(zhí)行相關(guān)的動(dòng)作，而不是從 Uart 發(fā)出這個(gè)包。

例如發(fā)送這個(gè)包：
FE 05 91 20 03 00 0A FF

則會(huì)讓地址為 03 00 的模塊自帶的紅燈點(diǎn)亮 1 秒，而他的 Uart 不會(huì)輸出數(shù)據(jù)。

FE 05 91 20 00 00 0A FF
讓自己模塊上的紅色LED點(diǎn)亮1秒。

修改通信的波特率、地址、網(wǎng)絡(luò)ID和信道，都是跟模塊自身的內(nèi)部端口進(jìn)行通信，即與自己的小于0x80的端口進(jìn)行通信，這些端口都是廠家預(yù)先內(nèi)置的端口，用于實(shí)現(xiàn)不同組網(wǎng)信息的查詢和修改。

紅燈閃爍控制端口

端口 0x20 用于控制模塊的紅色 LED 點(diǎn)亮，發(fā)送此包可以使模塊的紅色 LED 點(diǎn)亮一定時(shí)間。

模塊與USB轉(zhuǎn)TTL連接之后，利用此端口可以測(cè)試接線是否正確。

測(cè)試命令：FE 05 A3 20 02 00 32 FF
數(shù)據(jù)位的值0x32代表紅燈點(diǎn)亮的時(shí)間，該時(shí)間為100ms的倍數(shù)，換算關(guān)系如下：

0x32 = 50 * 100ms = 5 S。

所以上面命令為點(diǎn)亮地址為0x0002的模塊紅燈5秒鐘。

FE 05 A3 20 00 00 32 FF
讓本模塊的LED點(diǎn)亮5 S。

應(yīng)用： 此功能可以用于測(cè)試一個(gè)指定地址的模塊是否包含在網(wǎng)絡(luò)中，如果想從許多節(jié)點(diǎn)中迅速找到某個(gè)特定地址的節(jié)點(diǎn)，也可以使用此功能。

基本信息管理端口

設(shè)置/修改模塊信息

端口 0x21 用于配置模塊的基本參數(shù)，包括波特率、地址、網(wǎng)絡(luò) ID和信道等。

此端口只接受遠(yuǎn)程地址填寫(xiě) 0x0000 的包，因此，這些信息的讀取和修改只能通過(guò)本模塊的 Uart 進(jìn)行，不能遠(yuǎn)程操作。

查詢組網(wǎng)信息

發(fā)送這個(gè)數(shù)據(jù)后，模塊會(huì)根據(jù)修改的內(nèi)容返回一個(gè)地址包、網(wǎng)絡(luò) ID 包、信道包或者波特率包。這些包將會(huì)攜帶對(duì)應(yīng)的配置信息。

通信的波特率

1. 設(shè)置波特率包

發(fā)送這個(gè)數(shù)據(jù)后，模塊的波特率將被修改為新的的值，除非此值不合法。操作完成后，此端口會(huì)返回一個(gè)響應(yīng)包。

測(cè)試指令：修改波特率
發(fā)送：FE 06 90 21 00 00 14 08 FF
返回：FE 05 21 90 00 00 00 FF
修改后模塊信息：波特率讀數(shù)為0x08（115200）

2. 查詢波特率

測(cè)試指令：
發(fā)送：FE 05 90 21 00 00 04 FF
返回：FE 06 21 90 00 00 24 08 FF

模塊信息：波特率為0x08，查看下表即為 115200。

注意： 如果不發(fā)送復(fù)位指令，那么重新上電之后，修改的信息將無(wú)效。

3. 波特率--讀數(shù)對(duì)照表

設(shè)置說(shuō)明

如果不知道模塊配置的波特率，可以將 BaudReset 引腳連接到 GND，這樣便可以使用 115200 波特率對(duì)模塊進(jìn)行配置。

地址

1. 設(shè)置地址

發(fā)送這個(gè)數(shù)據(jù)后，模塊的地址將被修改為新地址給定的值，除非此值不合法。操作完成后，此端口會(huì)返回一個(gè)響應(yīng)包。

測(cè)試指令：修改地址為0x0001
發(fā)送：FE 07 90 21 00 00 11 01 00 FF
返回：FE 05 21 90 00 00 00 FF
修改后模塊信息：地址為0x0001

2. 查詢地址

測(cè)試指令：查詢地址
發(fā)送：FE 05 90 21 00 00 01 FF
返回：FE 07 21 90 00 00 21 01 00 FF
模塊信息：地址為0x0001。

網(wǎng)絡(luò)ID

1. 設(shè)置新網(wǎng)絡(luò)ID

測(cè)試指令：修改網(wǎng)絡(luò)ID為0x1234
發(fā)送：FE 07 90 21 00 00 12 34 12 FF

發(fā)送這個(gè)數(shù)據(jù)后，模塊的網(wǎng)絡(luò) ID 將被修改為新網(wǎng)絡(luò) ID 給定的值：0x1234，除非此值不合法。操作完成后，此端口會(huì)返回一個(gè)響應(yīng)包。

返回：FE 05 21 90 00 00 00 FF
修改后模塊信息：網(wǎng)絡(luò)ID為0x1234。

2. 查詢網(wǎng)絡(luò)ID包

測(cè)試指令：
發(fā)送：FE 05 90 21 00 00 02 FF
返回：FE 07 21 90 00 00 22 34 12 FF
模塊信息：網(wǎng)絡(luò)ID為0x1234。

信道

1. 設(shè)置信道

發(fā)送這個(gè)數(shù)據(jù)后，模塊的網(wǎng)絡(luò) ID 將被修改為新網(wǎng)絡(luò) ID 給定的值，除非此值不合法。操作完成后，此端口會(huì)返回一個(gè)響應(yīng)包。

測(cè)試指令：修改信道為0x0F
發(fā)送：FE 06 90 21 00 00 13 0F FF
返回：FE 05 21 90 00 00 00 FF
修改后模塊信息：信道為0x0F

2. 查詢信道

測(cè)試指令：
發(fā)送：FE 05 90 21 00 00 03 FF
返回：FE 06 21 90 00 00 23 0F FF
模塊信息：信道為0x0F

重啟命令包

設(shè)置信息包含設(shè)置地址，設(shè)置網(wǎng)絡(luò) ID，設(shè)置波特率，設(shè)置信道四種。

這些設(shè)置信息在更新以后，不會(huì)立即執(zhí)行，模塊會(huì)使用原有的參數(shù)繼續(xù)工作，此時(shí)如果希望寫(xiě)入的參數(shù)生效，則需發(fā)送重啟命令包給模塊。

在設(shè)置地址信息且沒(méi)有發(fā)送重啟命令的情況下，如果模塊斷電后再次啟動(dòng)，設(shè)置的信息也將丟失。

一旦設(shè)置這些信息并發(fā)送重啟命令包，這些信息不會(huì)因?yàn)閿嚯姾腿魏涡问降膹?fù)位丟失。

發(fā)送重啟命令

測(cè)試指令：重啟包
發(fā)送：FE 05 90 21 00 00 10 FF
返回：無(wú)
現(xiàn)象：模塊上的燈閃爍亮2S左右

發(fā)送這個(gè)重啟命令之后，模塊的最新參數(shù)將被固化。

參考閱讀

2.4G ZigBee無(wú)線自組網(wǎng)mesh網(wǎng)絡(luò)模塊簡(jiǎn)介

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