ROSE 2013 Module XBee

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1 ROSE 2013 Patrick, Paulin, Victor 22 février 2013 INSTITUT MINES-TÉLÉCOM

2 Généralités : Qu est-ce que le XBee? XBee est un module radio introduit en 2005 par la société Digi En TP nous utiliserons le modèle XBP24-ACI-001 Débit faible d un maximum de 250 kbps Portée d environ 1600 m sans obstacles et 100 m sinon Avantages : faible consommation et prix (~30 ). Utilise le protocole standard avec UART 1 INSTITUT MINES-TÉLÉCOM

3 Le protocole Standard produit par IEEE pour les réseaux sans fil Utilise CSMA/CA. On peut faire du Peer-2-Peer ou implémenter une topologie en étoile typiquement Bandes de fréquence utilisable : MHz, MHz, GHz avec respectivement 1, 10 et 16 canaux Commandes utiles: CE (Coordinator Enable) A1 (End Device Association) A2 (Coordinator Association) FFD RFD 2 INSTITUT MINES-TÉLÉCOM

4 Le protocole ZigBee ZigBee permet de mettre en place facilement un réseau maillé. Peu cher et simple Met en place le réseau et l entretient sans intervention Utile dans les situations ou deux points qui veulent communiquer ne sont trop éloignés l un de l autre 3 INSTITUT MINES-TÉLÉCOM

5 Connexion Module prévu pour s insérer dans un connecteur 20 pins. Pins nécessaires : 1 (VCC) 10 (GND) 2 (DOUT) 3 (DIN) Les pins non utilisés doivent être déconnectés (commande PR). On communique avec Xbee via l UART, DIN et DOUT jouent le rôle de port série. 4 INSTITUT MINES-TÉLÉCOM

6 Modes d'opération Mode transparent : Mode par défaut, se comporte comme un port série Données de l UART reçues sur DI par file d attente pour l émission RO (packetization timeout) 100 caractères maximum en file d attente Le module ne transmet pas s il est en train de recevoir Mode API : Échange de données en frames Frames de commande vs frames de données Facilite la transmission pour plusieurs adresses 5 INSTITUT MINES-TÉLÉCOM

7 Adressage et transmission Court : 16 bits Configurable par le paramètre MY Pour envoyer : définir DL comme adresse, HL à 0 Long : 64 bits Adresse IEEE de 64 bits pré-configuré SL et SH pour lire l adresse Mettre MY à 0xFFFE ou 0xFFFF Définir DL et DH pour envoyer un paquet Unicast (défaut) Supporte retries si le module ne reçoit pas un ACK (jusqu à 3 fois) Broadcast Ni ACK ni retries Envoie à tous les modules (16 et 64 bits) Mettre DL = 0xFFFF, DH = 0x0 Si RR = 1, envoie 1 paquet, si RR > 1 envoie (RR + 2) paquets 6 INSTITUT MINES-TÉLÉCOM

8 Fréquence du port série Problème de fréquence du port série Les données reçues du host sont stockées dans le buffer DI. Les données reçues par RF sont stockes dans le buffer DO. Risque d overflow de DI si le débit du port série est plus élevé que le débit RF. Risque d'overflow de DO si le débit RF est plus élevé que le débit du port série. Parametre BD: le débit de données du port série. CTS et RTS pour le contrôle de flux. 7 INSTITUT MINES-TÉLÉCOM

9 Command mode Mode commande AT : 1 s, +++, 1 s Modifiable dans les réglages Commande AT : préfixe AT + commande ASCII + paramètre (hexa, optionnel) + retour à la ligne ex. ATDL 1F<CR> remplace l octet bas de l adresse par 1F Si pas de paramètre, interrogation : ex. ATDL<CR> réponse : 1A0D! Pour enregistrer en dur : WR! Pour quitter le mode commande : CN! Possibilité d enchaîner les commandes : ex. ATDL 1A0D,WR,CN<CR>! Commandes nombreuses, voir User Manual 8 INSTITUT MINES-TÉLÉCOM

10 Mode API Deux modes de fonctionnement : transparent et API Le mode API est plus structuré On y accède via le paramètre AP 0 pour le mode transparent (pas d API) 1 pour mode sans échappement 2 pour le mode avec échappement Une trame API : 0x7E + <Longueur (2 octets)> + données + checksum (1 octet)! Données = API-identifier + Identifier-specific Data Indique quel type de donnée on transfère. Par exemple 0x08 pour les commandes AT : 0x7E 0x00 0x04 0x08 0x52 (R) 0x44 (D) 0x4C (L) 0x15! Ici R est le Frame ID, choisi arbitrairement 9 INSTITUT MINES-TÉLÉCOM

11 Command mode distant Possibilité d envoyer des commandes à distance API identifier : 0x17! Identifier-specific data: Frame ID (1 octet) : 0 pour pas de réponse Adresse 64 bits : si l adresse 16 bits vaut 0xFFFE! Adresse 16 bits : 0xFFFE pour utiliser l adresse 64 bits Command option (1 octet) : 0x02 si effet immédiat Command name (2 octets) Command data Délai des changements :! Si le byte command option est à 0, envoyer la commande AC pour que les changements prennent effet immédiatement, ou WR (enregistrer) puis FR (reboot) pour les inscrire en dur 10 INSTITUT MINES-TÉLÉCOM

12 Sources XBee / XBee Pro Product Manual v1.xex Protocol Demistifying and ZigBee 11 INSTITUT MINES-TÉLÉCOM