Practica 1

PRÁCTICA 1 CONFIGURACIÓN Y CONCEPTOS BÁSICOS XBEE PRO S2B

1. Introducción

En esta práctica se explorarán los conocimientos básicos necesarios para configurar los módulos “XBee PRO S2B o series S2” en modo “AT”, uno como Coordinador y otro como “Router”,por medio de la interface de configuración X‐CTU (Digi). A su vez las funciones que cumplen las tarjetas de configuración, accesorios, instrumentación y las tarjetas de sistemas embebidos para la implementación de sensores y actuadores inalámbricos. Específicamente se desarrollará una aplicación que permitirá aclarar conceptos sobre el manejo de esta interface, sus parámetros importantes de configuración, el envío de paquetes de datos y la codificación utilizada para la comunicación en formatos “Hexadecimal” y “ASCII”.

2. Objetivo

2.1 General

• Montar los dispositivos de transmisión de datos sin hilos, por medio de los módulos Xbee PRO S2B u otros series S2, verificando la información enviada entre la etapa de transmisión (PC- equipo 1), recepción (PC- equipo 2) y viceversa, por medio de la interface X-CTU y las tarjetas de sistemas embebidos (se utilizará para la segunda práctica), a su vez la identificación de los códigos utilizados de envio como: Hexadecimal, Ascii, binario (8 bit) y decimal (ver Tabla 2).

2.2 Específico

• Adquirir las herramientas necesarias para lograr un desarrollo de la comunicación inalámbrica de los módulos XBee a nivel industrial y domótico.

3. Componentes, equipos y software

3.1 Sistema embebido (se utilizará para la segunda práctica XBee) (ver Figura 1, 2)

Componentes principales:

1 Microcontrolador PIC 16F887, 40 pines.

18 Led

1 Potenciómetro de 10K

1 Relé de 5V (5 pines)

1 LM35

1 Fotoresistencia

Figura 1. Sistema embebido

3.2 Elementos de comunicación (Figura 2)

Componentes principales:

2 Módulos Xbee PRO S2B o series S2.

1 Tarjeta reguladora de Voltaje (adecua 5V a un rango de voltaje para los módulos de 2.8V a 3.3V) "importante para proteger los módulos en la alimentación de voltaje".

1 Tarjeta de desarrollo para xbee (xbib-u-dev rohs) "no se usará para las prácticas aunque esta disponible en el laboratorio para los interesados".

Figura 2. Sistema embebido y componentes de comunicación

3.3 Driver X-CTU (Figura 3), FT232

https://skydrive.live.com/?cid=98b054268c17d019#cid=98B054268C17D019&id=98B054268C17D019%21299

Descargar: documentos (Manual Xbee Enero 2012 90000976_J, Guía XCTU), software X-CTU (40003002_B) y FT232 (Driver FT232), en el enlace anterior.

3.3.1 Instalar interface de configuración X-CTU (software libre de Digi), para configurar los módulos Xbee.

Posteriormente, se crea el icono de acceso directo X-CTU, dar doble click, ir a la ventana Modem Configuration, luego dar click en Download new versions.., le aparece una nueva ventana (Get new versions) click en Web, de esta manera se actualiza el driver X-CTU, para que pueda leer las nuevas versiones de los módulos Xbee.

Figura 3. Driver X-CTU Digi

3.3.2 Se debe instalar el driver FT232 por administrador de dispositivos, (solamente cuando se conecta el módulo Xbee al PC por el puerto USB, realizar esto con anterioridad).

4. Módulos Xbee:

Los módulos Xbee, nace bajo la firma Alliance en 1998, luego en el 2003 se basa en el protocolo Zigbee 802.15.4 (estándar IEEE), desde allí se comienza con un desarrollo sobre la forma de comunicación inalámbrica con características propias de estos módulos como lo son: el bajo costo, ultra-bajo consumo de potencia, uso de bandas de radio libres y sin necesidad de licencias, instalación simple, redes flexibles y extensibles. Mayor información: www.digi.com ; alvarounal.blogspot.com .

4.1. Topología (Figura 4)

Coordinador

• Sólo puede existir uno por red.

• Inicia la formación de la red.

• Es el coordinador de PAN (red de área personal).

Router

• Se asocia con el coordinador de la red o con otro router ZigBee.

• Puede actuar como coordinador.

• Es el encargado del enrutamiento de saltos múltiples de los mensajes.

Dispositivo final (End device)

• Elemento básico de la red.

• No realiza tareas de enrutamiento.

Figura 4. Topologías Zigbee

5. Procedimiento (Apoyo en video de la aplicación en: www.youtube.com/watch?v=I3kh5Ya8B-8 , este vídeo está orientado a la práctica del semestre 2010-2 y ha tenido modificaciones en la parte inicial de la configuración por tratarse ahora de módulos Xbee PRO S2B).

Vídeo 1. Aplicación domótica basada en el protocolo Zigbee

5.1 Distribución de los pines del módulo XBee y tarjeta Xbee (Figura 5)

La ubicación de los 4 pines del módulo Xbee (recuadro azul) en la tarjeta reguladora de voltaje (5V, GND, OUT, IN).

El pin (OUT del XBee) va conectado al pin 26 (Rx del microcontrolador) y al pin (IN del XBee) va conectado al pin 25 (Tx del microcontrolador) la conexión de este pin no se debe realizar directamente entre el microcontrolador y el Xbee por lo que el microcontrolador entrega

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