产品说明书ZigBee模块
（BH8110/BH8120）
深圳市博海粤能科技开发有限公司
2016年8月
目录
第一章产品简介 (3)
1.1产品概述 (3)
1.2产品特点 (3)
1.3硬件规格 (4)
第二章模块接口 (5)
2.1模块引脚定义 (5)
2.2天线接口 (6)
2.3天线安装注意事项 (6)
第三章硬件连接 (7)
3.1 UART 通讯模式 (7)
3.1.1信号描述 (7)
3.1.2 硬件连接 (7)
3.1.3数据通讯传输格式 (7)
3.2模拟与数字I/O (8)
3.2.1信号定义 (8)
3.2.2功能说明 (8)
第四章参数配置 (9)
4.1 ZigBee概述 (9)
4.1.1 ZigBee网络的构成 (9)
4.1.2 ZigBee节点类型和特性 (9)
4.2 ZigBee组网说明 (10)
4.2.1 ZigBee组网描述 (10)
4.2.2 ZigBee组网参数介绍 (10)
4.2.3网络拓扑 (11)
4.3参数配置 (11)
4.3.1配置连接 (11)
4.3.2参数配置方法介绍 (12)
第五章封装和尺寸 (22)
5.1模块尺寸 (22)
5.2排针尺寸 (22)
第六章订购信息 (23)
第一章产品简介
1.1产品概述
BH81系列ZigBee无线微功耗通讯模块是一种基于物理层为IEEE 802.15.4的嵌入式无线数据传输模块，采用2.4GHz免费频段。是一种近距离、低复杂度、低功耗、低成本的双向无线通讯技术。主要用于距离短、功耗低的各种电子设备之间进行数据传输以及典型的有周期性数据、间歇性数据传输的应用。
1.2产品特点：稳定可靠
◆采用高性能工业级ZigBee芯片，适用于各类复杂恶劣环境
◆看门狗设计，保证系统稳定可靠
◆软件设计具有备鲁棒性、容错性
◆采用完备的防掉线机制，保证数据终端永远在线
微功耗
◆采用微功耗电路设计
◆运用科学的休眠算法，支持多级休眠和唤醒模式，最大限度降低功耗
自组网
◆每一个序列频道，可使用超过65000个唯一的网络地址；支持自行安排，自我修复和故障容错网络。
◆网络链路发生变化时模块可以通过重新寻找通信对象，确定彼此间的联络，对原有网络进行刷新。
◆支持动态路由即网络中数据传输的路径并不是预先设定的，而是传输数据前，通过对网络当时可利用的所有路径进行搜索，分析它们的位置关系以及远近，然后选择其中的一条
路径进行数据传输
◆发送模式灵活：广播发送或目标地址发送模式可选
◆节点类型灵活：中心节点、路由节点、终端节点可任意设置标准易用
◆采用微型单排 2.0mm 插针封装，方便用户的应用需求
◆使用方便，灵活，多种工作模式选择
◆方便的系统配置和维护接口
◆支持串口软件升级
1.3硬件规格
第二章模块接口
2.1模块引脚定义
模块正面图模块侧面及安装结构图
2.2天线接口
BH81系列模块使用的天线连接座型号为：MM9329-2700/Murata，如下图：
MM9329-2700/Murata的结构尺寸如下图所示：
2.3天线安装注意事项
1、尽量远离大面积的金属平面及地面
2、天线尽量保证可对视状态；
3、尽量减少天线之间的障碍物；
4、尽量缩短天线与模块之间的馈线长度。
第三章硬件连接
3.1 UART 通讯模式
3.1.1信号描述
使用下列标准的 UART 信号：
TX：发送数据 RX：接收数据 CT：允许发送 RT：请求发送
3.1.2 硬件连接
UART带RTS/CTS流量控制的硬件连接如下图所示:
如下图所示，用 UART 接口的设备直接连接到BH81系列模块的引脚，就可以得到一组UART 转射频通讯的设备。
3.1.3数据通讯传输格式
由外接设备或模块本身启动数据发送。如下图所示： UART 在数据模式为 8-N-1（8 数
据位，无奇偶校验位，1 停止位）下，传输字节 0x1F(十进制数 31)的数据图。
3.2模拟与数字I/O
3.2.1信号定义
BH81系列模块支持模拟和数字 I/O 引脚，通过软件命令配置。模拟和数字 I/O 可设置与查询。下表列出可配置的 I/O 引脚定义与相应的默认功能。
3.2.2功能说明
数字I/O说明
普通输出口D3和D4只具备4mA的输出驱动能力。
模拟ADC说明
ADC 采集分辨率为 12bit。电压采集范围为 0-5VCC。要使用 BH81系列模块上的模拟或数字 IO 功能，需要相应的配置参数，并使能 I/O 功能。引脚命令参数说明如下图所示：
第四章参数配置
4.1 ZigBee概述
4.1.1 ZigBee网络的构成
PAN是一个ZigBee的协调器组成，节点加入到一个或一个先前加入路由器。一旦协调器定义的经营渠道和PAN ID，它可以让路由器和终端设备加入到它。当一个节点加入网络，它接收一个16位网络地址。一旦路由器加入网络时，它也可以让其他节点加入到它。加入成立的父/子关系的两个节点之间。允许的节点联接是家长和加入的节点是孩子。父/子关系并不路由需要，但它是必要的分配网络的形成和网络地址。如果不存在一个协调器，一个网络不能形成。一个节点不能发送或接收数据，直到它已加入了PAN。
4.1.2 ZigBee节点类型和特性
4.2 ZigBee组网说明
4.2.1 ZigBee组网描述
（1）协调器根据配置物理信道主动扫描，选择合适的物理信道和网络号，建立起网络。（2）路由或者终端设备根据配置物理信道被动扫描，选择合适的物理信道和网络号并加入网络。
（3）网络中协调器网络地址固定为 0，路由和终端设备地址可以由网络随机分配或者预配置。
（4）网络中设备根据网络地址进行数据发送和接收。
注：在一个 ZigBee 网络中，有且只能使用一个协调器。
4.2.2 ZigBee组网参数介绍
物理信道：ZigBee 是基于 IEEE 802.15.4 定义的 MAC 层和物理层，在 IEEE 802.15.4 规范中定义2.4GHz 上有 16 个信道。博海粤能的 ZigBee 产品工作在 2.4GHz 的频段上，可以有 16 个信道选择。在 AT 命令模式，可通过“AT+CHA=N”,其中 N=11-26，配置信道。推荐使用 15，20，25，26 信道，可减少同频段上 wifi 的干扰。
网络标识：ZigBee 网络又称个域网，每个个域网有唯一的标识符 PAN ID。这个标识符在同一网络中所有设备中是共用的。ZigBee 设备既可以预先配置一个 PAN ID 加入，也可以发现附近网络并选择一个 PAN ID 加入。ZigBee 设备支持 16 位 PAN ID，16 位 PAN ID 用于 MAC 层的地址访问域并在网络设备之间发送数据。 PAN ID 又称作网络号，在 AT 命令模式，可通过命令“AT+PID=N”,其中 N=0-65535，若 PAN ID=65535 则设备随机选择一个网络号加入，其他则是预配置一个网络号加入。
网络地址：ZigBee 设备有两种地址类型：64 位的 MAC 地址和 16 位的网络地址。设备的 64 位的 MAC 地址在全球上是唯一的，并且一直使用在设备的整个生命周期。它通常在出厂时就已经配置在设备中，这个地址是由 IEEE 分配和维护的。16 位的网络地址通常在设备加入网络后分配得到的，并且在网络中得到使用。它在网络中是唯一的。它在网络中起到了标识设备和进行发送接收数据的作用。网络地址既可以预配置也可以随机分配，在AT 命令模式，通过命令“AT+NID=N”, 其中 N=0-65535,若 N=65535，则地址由网络分配，
其他则是预配置一个网络地址。
4.2.3网络拓扑
ZigBee 网络层支持星状，树状和 mesh 网络拓扑。在星状拓扑中，网络由协调器单个设备控制，协调器起到了启动和维护网络中的设备。所有设备直接和协调器通讯。在 mesh 和树状拓扑中，ZigBee 协调器的职责是启动网络，网络延展性可以通过路由来扩充。在树状网络中，路由在网络中通过分层策略中继数据和控制信息。在 mesh 网络中允许所有路由功能的设备直接互连，由路由器中的路由表实现消息的网状路由，使得设备间可以对等通信。路由功能还能够自愈 ZigBee 网络，当某个无线连接断开，路由功能又能自动寻找一条新的路径避开断开的网络连接。由于 ZigBee 执行基于 AODV 专用网络的路由协议，该协议有助于网络处理设备移动，连接失败和数据包丢失等问题。网状拓扑减少了消息的延时同时增强了可靠性。博海粤能的 ZigBee产品采用的是 mesh 网络拓扑结构。各种拓扑结构如下图所
示：
4.3参数配置
4.3.1配置连接
对 ZigBee 模块进行配置前，需要把模块与主机连接起来，主机可以是 PC，也可与其它具有 UART 接口的主机相连。与 PC 相连可使用我公司为 ZigBee 模块配套的开发板，连接示意图如下图所示：
4.3.2参数配置方法介绍
ZigBee 模块的参数配置方式有两种：
◆通过专门的配置软件：所有的配置都通过软件界面的相应条目进行配置，这种配置方式只适合于用户方便用 PC 机进行配置的情况。
◆通过扩展 AT 命令（以下简称 AT 命令）的方式进行配置：在这种配置方式下，用户只需要有串口通信的程序就可以配置 ZigBee 模块的所有的参数，比如 WINDOWS 下的超级终端，LINUX 下的 minicom,putty 等，或者直接由用户的单片机系统对节点进行配置。在运用扩展 AT 命令对 ZigBee 模块进行配置前需要让 ZigBee 模块进入配置状态。
下面以配置软件方式为主详细介绍 ZigBee 模块的各配置项，同时也给出以应用扩展AT 命令配置方式相对应的配置项。运行配置软件如下图：
在“通信设置”选项上选择当前连接 ZigBee 模块使用的串口参数，然后打开串口。默认打开当前未占用串口，如果与您连接的模块的实际串口参数不相符，请在此项配置中选择正确的值，同时打开串口。选择正确串口后，点击“进入配置状态”，并按照提示操作，节点进入配置状态。
程序上电运行的前 3 秒为参数配置时间。此期间不启动 ZigBee 网络，串口的波特率为 115200，无校验，1 个停止位，通过串口连续发送两次“+++”，可以进入 AT 命令配置模式。
例如：利用了X -CTU的“终端”选项卡以更改射频模块的DL的（目标地址低）的参数并保存新的地址，非易失性内存。（每行一个命令）发送AT命令 + + + ATDL回车ATDL1A0D 回车ATWR回车ATCN回车系统响应
AT专用命令：
射频接口命令：
串行接口（I / O的）命令：
诊断命令：