高性能的XBee® RF模块可实现广泛的室内和室外范围,为能源和控制系统提供稳健且全球接受的网络解决方案。
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硬件概览
它是如何工作的?
XBee Click基于XB24CZ7PIS-004,这是来自Digi International的低功耗Digi XBee® RF模块,为ZigBee网状网络中的端点设备提供无线连接。XB24CZ7PIS-004的收发器芯片组件基于Ember Silicon Labs EM357 SoC,RF数据速率为250kbps(串行最高1Mbps),可通过简单的AT或API命令进行高级配置。它还支持低功耗睡眠节点,并且在覆盖范围、数据冗余和数据可靠性的结合下,室外RF视线范围可达1.2km(城市范围可达60m)。XB24CZ7PIS-004模块具有全球接受性。工作频率为2.4GHz,可在美国、加拿大、欧洲、澳大利亚和日本使用。ZigBee模块还支持根据应用程序需求配置的各种安全级别。该Click板带有可配置的主机接口,允许使用所选择的接口与MCU进行通
信。XB24CZ7PIS-004可以使用UART接口与MCU进行通信,常用的UART RX、TX和硬件流控制引脚UART CTS和RTS(清除发送和准备发送),或者使用SPI接口(XBee模块仅作为SPI从设备工作)。该模块可以 通过串行命令(AT或API)本地配置,也可以通过远程API命令远程配置任何网络设备的配置设置。对于SPI接口,用户可以使用它来配置模块并自己编写库。XBee Click还具有许多其他功能。在mikroBUS™插座的RST引脚上布线的主动低复位信号会激活系统的硬件复位,而在INT引脚上布线的A/D引脚表示一种中断类型,其功能可以通过将板载SMD跳线位置选择到相应的DTR或ATT位置来选择。DTR位置是"数据终端就绪"功能,用于告知XBee模块主机MCU已准备好
通信,而ATT位置(SPI Attention)表示SPI接口的指示器,指示XBee模块何时有数 据传输到主机MCU。除固件更新外,它还支持配置和LED行为;一个标记为COMMI的配置按钮与一个ASSOC LED组合在一起,提供各种简单功能,以帮助在网络中部署设备,例如设备唤醒、广播传输等。另一方面,黄色的ASSOC LED指示设备的网络状态和诊断信息。如果LED持续亮起,则意味着模块未连接到网络,而LED的标准闪烁表示正常工作模式。此Click板仅能在3.3V逻辑电压级别下操作。使用逻辑电平不同的MCU之前,必须对板执行适当的逻辑电压级别转换。但是,Click板配备了一个包含函数和示例代码的库,可用作进一步开发的参考。
功能概述
开发板
Nucleo-64 搭载 STM32F446RE MCU 提供了一种经济高效且灵活的平台,供开发者探索新想法并原型设计他们的项目。该板利用 STM32 微控制器的多功能性,使用户能够为他们的项目选择最佳的性能与功耗平衡。它配备了 LQFP64 封装的 STM32 微控制器,并包含了如用户 LED(同时作为 ARDUINO® 信号)、用户和复位按钮,以及 32.768kHz 晶体振荡器用于精确的计时操作等基本组件。Nucleo-64 板设计考虑到扩展性和灵活性,它特有的 ARDUINO® Uno
V3 扩展连接器和 ST morpho 扩展引脚头,提供了对 STM32 I/O 的完全访问,以实现全面的项目整合。电源供应选项灵活,支持 ST-LINK USB VBUS 或外部电源,确保在各种开发环境中的适应性。该板还配备了一个具有 USB 重枚举功能的板载 ST-LINK 调试器/编程器,简化了编程和调试过程。此外,该板设计旨在简化高级开发,它的外部 SMPS 为 Vcore 逻辑供电提供高效支持,支持 USB 设备全速或 USB SNK/UFP 全速,并内置加密功能,提升了项目的功效
和安全性。通过外部 SMPS 实验的专用连接器、 用于 ST-LINK 的 USB 连接器以及 MIPI® 调试连接器,提供了更多的硬件接口和实验可能性。开发者将通过 STM32Cube MCU Package 提供的全面免费软件库和示例得到广泛支持。这些,加上与多种集成开发环境(IDE)的兼容性,包括 IAR Embedded Workbench®、MDK-ARM 和 STM32CubeIDE,确保了流畅且高效的开发体验,使用户能够充分利用 Nucleo-64 板在他们的项目中的能力。
微控制器概述
MCU卡片 / MCU

建筑
ARM Cortex-M4
MCU 内存 (KB)
512
硅供应商
STMicroelectronics
引脚数
64
RAM (字节)
131072
你完善了我!
配件
Click Shield for Nucleo-64 配备了两个专有的 mikroBUS™ 插座,使得所有的 Click board™ 设备都可以轻松地与 STM32 Nucleo-64 开发板连接。这样,Mikroe 允许其用户从不断增长的 Click boards™ 范围中添加任何功能,如 WiFi、GSM、GPS、蓝牙、ZigBee、环境传感器、LED、语音识别、电机控制、运动传感器等。您可以使用超过 1537 个 Click boards™,这些 Click boards™ 可以堆叠和集成。STM32 Nucleo-64 开发板基于 64 引脚封装的微控制器,采用 32 位 MCU,配备 ARM Cortex M4 处理器,运行速度为 84MHz,具有 512Kb Flash 和 96KB SRAM,分为两个区域,顶部区域代表 ST-Link/V2 调试器和编程器,而底部区域是一个实际的开发板。通过 USB 连接方便地控制和供电这些板子,以便直接对 Nucleo-64 开发板进行编程和高效调试,其中还需要额外的 USB 线连接到板子上的 USB 迷你接口。大多数 STM32 微控制器引脚都连接到了板子左右边缘的 IO 引脚上,然后连接到两个现有的 mikroBUS™ 插座上。该 Click Shield 还有几个开关,用于选择 mikroBUS™ 插座上模拟信号的逻辑电平和 mikroBUS™ 插座本身的逻辑电压电平。此外,用户还可以通过现有的双向电平转换器,使用任何 Click board™,无论 Click board™ 是否在 3.3V 或 5V 逻辑电压电平下运行。一旦将 STM32 Nucleo-64 开发板与我们的 Click Shield for Nucleo-64 连接,您就可以访问数百个工作于 3.3V 或 5V 逻辑电压电平的 Click boards™。
使用的MCU引脚
mikroBUS™映射器
“仔细看看!”
Click board™ 原理图

一步一步来
项目组装
实时跟踪您的结果
应用程序输出
1. 应用程序输出 - 在调试模式下,“应用程序输出”窗口支持实时数据监控,直接提供执行结果的可视化。请按照提供的教程正确配置环境,以确保数据正确显示。

2. UART 终端 - 使用UART Terminal通过USB to UART converter监视数据传输,实现Click board™与开发系统之间的直接通信。请根据项目需求配置波特率和其他串行设置,以确保正常运行。有关分步设置说明,请参考提供的教程。

3. Plot 输出 - Plot功能提供了一种强大的方式来可视化实时传感器数据,使趋势分析、调试和多个数据点的对比变得更加直观。要正确设置,请按照提供的教程,其中包含使用Plot功能显示Click board™读数的分步示例。在代码中使用Plot功能时,请使用以下函数:plot(insert_graph_name, variable_name);。这是一个通用格式,用户需要将“insert_graph_name”替换为实际图表名称,并将“variable_name”替换为要显示的参数。

软件支持
库描述
这个库包含了XBEE Click驱动程序的API。
关键功能:
xbee_get_serial_number
- 发送获取序列号命令的函数。xbee_set_device_name
- 设置设备名称(节点标识符)的函数。xbee_set_destination_address
- 设置目标地址的高位和低位字节的函数。
开源
代码示例
完整的应用程序代码和一个现成的项目可以通过NECTO Studio包管理器直接安装到NECTO Studio。 应用程序代码也可以在MIKROE的GitHub账户中找到。
/*!
* @file main.c
* @brief XBEE Click Example.
*
* # Description
* This example demonstrates the use of an XBEE click board by showing
* the communication between the two click boards configured in transparent mode.
*
* The demo application is composed of two sections :
*
* ## Application Init
* Initializes the driver and configures the click board by performing a factory reset,
* and setting the device name, destination address, and api mode to transparent.
*
* ## Application Task
* Depending on the selected application mode, it reads all the received data or
* sends the desired message every 3 seconds.
*
* ## Additional Function
* - static void xbee_clear_app_buf ( void )
* - static err_t xbee_process ( void )
* - static err_t xbee_display_rsp ( uint16_t timeout )
*
* @author Stefan Filipovic
*
*/
#include "board.h"
#include "log.h"
#include "xbee.h"
// Device name (Node identifier).
#define DEVICE_NAME "XBEE Click"
// Enter here the specific serial number high and low bytes of the remote device as a hex string or
// leave it set to broadcast addresses for forwarding messages to all devices
#define DESTINATION_ADDRESS_HIGH XBEE_BROADCAST_DEST_ADDRESS_HIGH
#define DESTINATION_ADDRESS_LOW XBEE_BROADCAST_DEST_ADDRESS_LOW
// Comment out the line below in order to switch the application mode to receiver
#define DEMO_APP_TRANSMITTER
// Text message to send in the transmitter application mode
#define DEMO_TEXT_MESSAGE "MIKROE - XBEE click board\r\n"
// Application process buffer size
#define PROCESS_BUFFER_SIZE 200
static xbee_t xbee;
static log_t logger;
static char app_buf[ PROCESS_BUFFER_SIZE ] = { 0 };
static int32_t app_buf_len = 0;
/**
* @brief XBEE clearing application buffer.
* @details This function clears memory of application buffer and reset its length and counter.
* @note None.
*/
static void xbee_clear_app_buf ( void );
/**
* @brief XBEE data reading function.
* @details This function reads data from device and concatenates data to application buffer.
* @return @li @c 0 - Read some data.
* @li @c -1 - Nothing is read.
* @li @c -2 - Application buffer overflow.
* See #err_t definition for detailed explanation.
* @note None.
*/
static err_t xbee_process ( void );
/**
* @brief XBEE display response function.
* @details This function reads data from device until it sends OK or ERROR message or until
* it exceeds the timeout value.
* @param[in] timeout : Timeout value in miliseconds.
* @return @li @c 0 - Read some data.
* @li @c -1 - Nothing is read.
* See #err_t definition for detailed explanation.
* @note None.
*/
static err_t xbee_display_rsp ( uint16_t timeout );
void application_init ( void )
{
log_cfg_t log_cfg; /**< Logger config object. */
xbee_cfg_t xbee_cfg; /**< Click config object. */
/**
* Logger initialization.
* Default baud rate: 115200
* Default log level: LOG_LEVEL_DEBUG
* @note If USB_UART_RX and USB_UART_TX
* are defined as HAL_PIN_NC, you will
* need to define them manually for log to work.
* See @b LOG_MAP_USB_UART macro definition for detailed explanation.
*/
LOG_MAP_USB_UART( log_cfg );
log_init( &logger, &log_cfg );
log_info( &logger, " Application Init " );
// Click initialization.
xbee_cfg_setup( &xbee_cfg );
XBEE_MAP_MIKROBUS( xbee_cfg, MIKROBUS_1 );
if ( UART_ERROR == xbee_init( &xbee, &xbee_cfg ) )
{
log_error( &logger, " Communication init." );
for ( ; ; );
}
xbee_hw_reset ( &xbee );
xbee_process( );
xbee_clear_app_buf( );
log_printf( &logger, " - Enter command mode -\r\n" );
xbee_enter_command_mode ( &xbee );
Delay_ms ( 100 );
xbee_display_rsp ( 1000 );
log_printf( &logger, " - Factory Reset -\r\n" );
xbee_factory_reset ( &xbee );
Delay_ms ( 100 );
xbee_display_rsp ( 1000 );
log_printf( &logger, " - Get serial number -\r\n" );
xbee_get_serial_number ( &xbee );
Delay_ms ( 100 );
xbee_display_rsp ( 1000 );
log_printf( &logger, " - Set Device Name -\r\n" );
xbee_set_device_name ( &xbee, DEVICE_NAME );
Delay_ms ( 100 );
xbee_display_rsp ( 1000 );
log_printf( &logger, " - Set Destination Address -\r\n" );
xbee_set_destination_address ( &xbee, DESTINATION_ADDRESS_HIGH, DESTINATION_ADDRESS_LOW );
Delay_ms ( 100 );
xbee_display_rsp ( 1000 );
log_printf( &logger, " - Set API mode -\r\n" );
xbee_set_api_mode ( &xbee, XBEE_MODE_TRANSPARENT );
Delay_ms ( 100 );
xbee_display_rsp ( 1000 );
log_printf( &logger, " - Apply changes -\r\n" );
xbee_apply_changes ( &xbee );
Delay_ms ( 100 );
xbee_display_rsp ( 1000 );
log_printf( &logger, " - Save changes -\r\n" );
xbee_save_changes ( &xbee );
Delay_ms ( 100 );
xbee_display_rsp ( 1000 );
log_printf( &logger, " - Exit command mode -\r\n" );
xbee_exit_command_mode ( &xbee );
Delay_ms ( 100 );
xbee_display_rsp ( 1000 );
app_buf_len = 0;
#ifdef DEMO_APP_TRANSMITTER
log_printf( &logger, " Application Mode: Transmitter\r\n" );
#else
log_printf( &logger, " Application Mode: Receiver\r\n" );
#endif
log_info( &logger, " Application Task " );
}
void application_task ( void )
{
#ifdef DEMO_APP_TRANSMITTER
xbee_generic_write( &xbee, DEMO_TEXT_MESSAGE, strlen( DEMO_TEXT_MESSAGE ) );
log_printf( &logger, "%s", ( char * ) DEMO_TEXT_MESSAGE );
Delay_ms( 3000 );
#else
xbee_process( );
if ( app_buf_len > 0 )
{
log_printf( &logger, "%s", app_buf );
xbee_clear_app_buf( );
}
#endif
}
int main ( void )
{
application_init( );
for ( ; ; )
{
application_task( );
}
return 0;
}
static void xbee_clear_app_buf ( void )
{
memset( app_buf, 0, app_buf_len );
app_buf_len = 0;
}
static err_t xbee_process ( void )
{
int32_t rx_size;
char rx_buf[ PROCESS_BUFFER_SIZE ] = { 0 };
rx_size = xbee_generic_read( &xbee, rx_buf, PROCESS_BUFFER_SIZE );
if ( rx_size > 0 )
{
int32_t buf_cnt = 0;
if ( ( app_buf_len + rx_size ) > PROCESS_BUFFER_SIZE )
{
xbee_clear_app_buf( );
return XBEE_ERROR;
}
else
{
buf_cnt = app_buf_len;
app_buf_len += rx_size;
}
for ( int32_t rx_cnt = 0; rx_cnt < rx_size; rx_cnt++ )
{
if ( rx_buf[ rx_cnt ] != 0 )
{
app_buf[ ( buf_cnt + rx_cnt ) ] = rx_buf[ rx_cnt ];
}
else
{
app_buf_len--;
buf_cnt--;
}
}
return XBEE_OK;
}
return XBEE_ERROR;
}
static err_t xbee_display_rsp ( uint16_t timeout )
{
uint16_t timeout_cnt = 0;
xbee_process ( );
while ( ( 0 == strstr( app_buf, XBEE_RSP_OK ) ) &&
( 0 == strstr( app_buf, XBEE_RSP_ERROR ) ) &&
( timeout_cnt++ < timeout ) )
{
xbee_process ( );
Delay_ms ( 1 );
}
if ( app_buf_len > 0 )
{
for ( int32_t buf_cnt = 0; buf_cnt < app_buf_len; buf_cnt++ )
{
log_printf( &logger, "%c", app_buf[ buf_cnt ] );
}
xbee_clear_app_buf ( );
log_printf( &logger, "--------------------------------\r\n" );
return XBEE_OK;
}
return XBEE_ERROR;
}
// ------------------------------------------------------------------------ END