基于ZigBee与CAN总线技术的井下无线通信系统设计

基于ZigBee与CAN总线技术的井下无线通信系统设计基于ZigBee与CAN总线技术的井下无线通信系统设计0引言　　该系统是基于CAN和ZigBee技术的井下无线通信系统。主要作用是使矿山井下作业人员能较方便的进行双向无线通信，并辅助实时人员跟踪，便于企业合理的调度和管理，特别是矿难发生时，在原有线通信系统损害的情况下，对救援受困人员起很大的作用。　　ZigBee是一种新兴的基于IEEE802．15．4短距离，低功耗的无线通信技术，主要适用于自动控制和远程控制领域，可以嵌入到各种设备中，ZigBee技术可以用很少的能量在数千个微小的节点之间相互协调实现通信，以接力的方式通过无线电波数据从一个网络节点传到另一个节点，通信效率非常高。　　CAN(ControllerAreaNetwork，CAN)是ISO国际标准化的串行通信协议，由1986年德国Bosch公司开发的，CAN总线已成为嵌入式工业控制局域网的标准总线，广泛的应用于工业自动化、医疗设备、汽车等方面。　　1系统基本组成与工作原理　　1．1系统组成　　结合煤矿应用的特殊情况，煤矿井下无线通信系统系统结构如图1所示，由井上的上位机、通信接口及井下的CAN总线、ZigBee通信基站和ZigBee通信终端5部分组成，如图1所示。[pic]　　1．1．1Can总线硬件组成　　CAN总线使用两端连接120Ω终端电阻双绞线通过通信接口连接到上位机，并与井下的各个ZigBee通信基站连接。当距离大于10km时，在合适位置增加CANbridge网桥，改变网络的拓扑结构，增加连接设备的能力。　　1．1．2ZigBee通信基站组成　　通信基站分CAN节点、微控制器、ZigBee节点3个部分，如图2所示。[pic]　　其中CAN节点由CAN控制器、CAN驱动器、光电隔离模块3部分组成，