Data Sheet FBEE Kit V05

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Luiz Fernando Canedo Minho
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1 Data Sheet FBEE Kit V05 IEEE SUPORTA PROTOCOLOS ZIGBEE E MIWI REV 01 1 Rev01

2 1. INTRODUÇÃO Este capítulo faz uma introdução às características do kit de demonstração FBee Kit. Este capítulo discute: Conteúdo do FBee Kit FBee Kit Placa de aplicação FBee Kit Módulo FBee Wipe CD de documentação 1.1 CONTEÚDO DO FBEE KIT O FBee Kit contém os seguintes ítens: 1. Duas placas de aplicação 2. Dois módulos FBee com o transceptor MRF24J40 3. CD de documentação 4. Dois adaptadores para bateria de 9Vdc Obs: Os módulos FBee também podem ser adquiridos separadamente pelo site: FIGURA 1.1: FBEE KIT 2 Rev01

1 CONTEÚDO DO FBEE KIT O FBee Kit contém os seguintes ítens: 1. Duas placas de aplicação 2.

3 1.2 FBEE KIT O FBee Kit permite que sejam desenvolvidas aplicações para soluções sem fio (wireless). O kit contém duas placas de aplicação e dois módulos FBee com o transceptor MRF24J40 de 2.4GHz que podem ser usados para formar uma simples rede wireless com dois nós. É possível ter uma rede com maior número de dispositivos adquirindo outros FBee kit ou outros módulos FBee. O FBee kit já vem pré-configurado com uma demonstração wireless P2P (ponto a ponto). Para rodá-la pela primeira vez, veja o Capítulo 2. Iniciando a demonstração do FBee Kit para aprender como operar esta aplicação e como carregar outros protocolos de comunicação Wireless. A placa de aplicação pode ser alimentada por uma bateria externa de +9V juntamente com o adaptador de bateria ou por uma fonte de alimentação de +5 a +15Vdc. Já está incluso na placa o regulador de tensão para +3,3V, que alimenta o microcontrolador e o módulo FBee. 1.3 PLACA DE APLICAÇÃO FBEE KIT A placa de aplicação FBee Kit contém várias ferramentas que possibilitam o estudo e desenvolvimento de aplicações para soluções wireless. Abaixo está a descrição destas ferramentas. 1. Microcontrolador PIC18LF4620 (U1) com cristal de 4MHz (Y1). 2. LEDs: L1 e L2 são ativados pelos pinos RA0 e RA1 do microcontrolador, respectivamente. 3. Chaves Push Button: SW1 e SW2 são conectadas ao microcontrolador nos pinos RB4 e RB5, respectivamente. Não há resistores externos para pull-up na placa de aplicação. Para isso, devem ser habilitados os resistores internos de pull-up do PORTB via software. 4. Chaves de Reset MCLR: conectada ao pino MCLR do microcontrolador. 5. Conector de gravação ICSP (In-Circuit Serial Programming) padrão Microchip que pode ser conectado à programadores como o MPLAB ICD 2, MPLAB ICD 3, MPLAB REAL ICE, ou qualquer outro gravador ICSP. Há dois tipos de conectores para gravação: barra (J3), e RJ-12 (J4). 6. Conector DB-9 com interface RS-232: permite que a placa se conecte à uma porta serial do computador para controle e debugação do programa. O microcontrolador utiliza o MAX3221 (U2) para fazer a interface. 7. Módulo FBee: o modulo FBee já está conectado diretamente à placa de aplicação e se comunica com o microcontrolador PIC através de 4 vias SPI, mais os pinos de RESET, WAKE e de INTERRUPÇÂO. A pinagem do módulo está descrita na figura abaixo. Para maiores informações sobre o módulo, consulte o manual técnico Datasheet Módulo FBEE que pode ser encontrado no site: 8. Barra de pinos do Microcontrolador: o FBee Kit possui todos os pinos de I/O do microcontrolador disponíveis ao usuário na barra de pinos J1. Além disso, conexões com +3,3V e GND também estão disponíveis. 9. Alimentação: o FBEE Kit possui um adaptador para bateria de 9Vdc, mas a alimentação externa pode variar de +5Vdc a +16Vdc. O regulador de tensão da placa (U4) é o CI LP2981, que faz a conversão para +3,3V. 10. Medir corrente: O Jumper JP5 pode ser usado para medir a corrente consumida pela placa. Para isto, deve-se cortar a trilha que se encontra por baixo da placa, onde há a indicação para o corte. Outra solução é colocar um resistor na posição R12 e medir a tensão sobre ele para determinar o valor da corrente. 3 Rev01

O FBee kit já vem pré-configurado com uma demonstração wireless P2P (ponto a ponto). Para rodá-la pela primeira vez, veja o Capítulo 2.

4 1.4 MÓDULO FBEE O modulo FBee (U3) está conectado diretamento à placa de aplicação do FBee Kit e se comunica com o microcontrolador PIC através de 4 vias SPI, reset, wake e pino de interrupção. Para maiores informações sobre o módulo, consulte o manual técnico Datasheet Módulo FBEE que pode ser encontrado no site: Figura DIAGRAMA DE PINOS DO MÓDULO FBEE 1.5 CD DE DOCUMENTAÇÃO O CD de documentação é composto por todas as documentações, software e firmwares disponíveis desenvolvidas pela Fractum e pela Microchip. O seu conteúdo é para uso somente privado não podendo ser reproduzido ou comercializado. 2. INICIANDO A DEMONSTRAÇÃO DO FBEE KIT O FBEE Kit já vem pré-programado com uma aplicação P2P (ponto a ponto) onde é criada uma comunicação entre os dois dispositivos de rede e é possível acender ou apagar os Led s da placa de aplicação. Cada placa de aplicação atuará como dispositivo da rede wireless (nós). Como o FBee Kit já está pré-configurado, não será necessário qualquer alteração no hardware e firmware para iniciar esta aplicação. É possível acompanhar o andamento da aplicação através da interface serial RS-232. Para isso, conecte um cabo serial (com DB9) no FBEE kit e em um computador com porta RS Abra o programa HyperTerminal e o configure para taxa de comunicação de 19200bps, 8bits de dados, sem paridade, 1 bit de parada e sem controle de fluxo, assim como mostra a figura Rev01

5 CD DE DOCUMENTAÇÃO O CD de documentação é composto por todas as documentações, software e firmwares disponíveis desenvolvidas pela Fractum e pela Microchip.

5 Figura 2.1: Configuração do HyperTerminal Alimente a placa de aplicação 1 com a bateria de 9Vdc ou através de uma fonte de alimentação de 5 ~ 15Vdc. Coloque a chave On/Off para a posição ON. Dentre alguns segundos, será formada uma rede por esse dispositivo e o LED1 será aceso, indicando que uma nova conexão foi criada. Alimente agora a placa de aplicação 2. Aguarde alguns segundos até que o processo de busca de redes termine, e ele se junte à rede criada pelo dispositivo 1. Quando os dois dispositivos estiverem prontos para se comunicar, o LED1 de cada placa será aceso. Para a placa de aplicação 1, quando a chave SW2 for pressionada, será feito o processo de Frequency Agility, onde o canal de operação é mudado para o de menor nível de sinal detectado. Apertando a chave SW1, é possível enviar uma mensagem P2P ao outro dispositivo e mudar o estado do LED2 da outra placa. Para a placa de aplicação 2, quando a chave SW2 for pressionada, será enviada uma mensagem unicast P2P ao outro dispositivo. Apertando a chave SW1, é possível enviar uma mensagem broadcast HELLO. Para qualquer mensagem recebida, o LED2 terá o seu estado invertido. Para qualquer um dos nós da rede, podemos observar através do HyperTerminal o que ocorre na rede, enquanto os dois dispositivos se comunicam. Para a placa de aplicação 1, primeiro é enviado uma mensagem inicial (figura 2.2), mostrando as instruções. Logo após, é feito um procedimento de Active Scan. O Active Scan faz uma leitura de todos os canais disponíveis na faixa de atuação do módulo, neste caso 2.4GHz, e verifica se há alguma rede já formada em algum destes canais. Como é o primeiro dispositivo de rede, ele não encontrará nenhuma rede formada, e fará o processo de Energy Scan. 5 Rev01

Aguarde alguns segundos até que o processo de busca de redes termine, e ele se junte à rede criada pelo dispositivo 1.

6 Figura 2.2: Mensagem inicial O Energy Scan é o procedimento onde se verifica a energia de sinal em cada canal. Feito isso, é escolhido o canal com menor nível de energia, evitando problemas de ruído e interferências. A figura 2.3 mostra este processo. Podemos observar que o canal 19 apresentou o menor nível de sinal e, portanto, foi iniciada a comunicação wireless neste canal. Figura 2.3: Processo de Energy Scan 6 Rev01

Feito isso, é escolhido o canal com menor nível de energia, evitando problemas de ruído e interferências.

7 Apertando a chave SW2, será feito o processo de Frequency Agility, onde o canal de operação é mudado para o de menor nível de sinal detectado. A figura 2.4 mostra este procedimento. Figura 2.4: Frequency Agility Ao apertar as chaves da placa de aplicação 2, as seguintes mensagens serão recebidas : - HELLO para a chave SW2, onde é recebida uma mensagem transmitida em modo broadcast; - P2P para a chave SW1, onde é recebida uma mensagem transmitida em modo unicast com modo de segurança habilitado. 7 Rev01

4: Frequency Agility Ao apertar as chaves da placa de aplicação 2, as seguintes mensagens serão recebidas : - HELLO para a

8 Figura 2.5: Mensagens recebidas em modo Broadcast e Unicast Esta é a aplicação que a Fractum oferece como exemplo para os FBee Kit. Para outras aplicações, consulte os arquivos de aplicação de rede disponíveis no site: 8 Rev01

9 SUPORTE DE ATENDIMENTO: Fractum Indústria e Comércio de Equipamentos Eletrônicos LTDA Av. Antônio Américo Junqueira 335 Pôr do Sol Santa Rita do Sapucaí-MG CEP TEL: Site: [email protected] 9 Rev01

Antônio Américo Junqueira 335 Pôr do Sol Santa Rita do

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