ZTx系列模组

本文主要介绍了 ZTx 系列模组在实现 MCU 串口通信开发时需要了解的相关信息。

模组介绍

ZTx 系列模组是由杭州涂鸦信息技术有限公司开发的 Zigbee 模组系列。
本文适用的 ZigBee 模组型号如下所示：

更多详情，请参考相应的规格书

• ZT3L 模组规格书
• ZTU-IPEX模组规格书
• ZTU模组规格书
• ZT5模组规格书
• ZT2S模组规格书

MCU通用串口协议

ZigBee通用串口协议

模组与 MCU 串口通信示意图

• 模组与 3.3V MCU 配合处理模式

• 模组与 5V MCU 配合处理模式

  下图中，电平转换器可以通过双向电平转换芯片实现，也可通过 MOS 管或三极管电路实现。

特别说明

针对带休眠的低功耗设备，模块与 MCU 之间还预留 2 个 GPIO 口（PB4 和 PB5）连接，作为 MCU 和模块硬件握手连接时使用，PB4 用于 ZigBee 模块唤醒 MCU，PB5 用于 MCU 唤醒 ZigBee 模块；默认为高电平，低电平持续 10ms 以上有效。
对于带休眠的弱电设备，ZigBee 模块和 MCU 之间每次主动发起命令之前，发起方都需要做一次硬件握手连接。
对于不带休眠的强电设备，串口处于长监听状态，硬件上可以不需要连接 PB4 和 PB5。

电平转换电路参考图

• NMOS 管转换电路参考图

  本示例利用 NMOS 管和内嵌的体二极管实现数据的双向通信。

  

• NPN 三极管转换电路参考图

  本示例利用 NPN 三极管实现数据的单向通信。

  

设计说明

串口对应关系

可用串口实现与 MCU 通信的 ZTx 系列模组及对应的串口位号如下表所示：

模组电源相关

• 参考上表，建议给模组 3.3V 的供电电流大于输入的最大电流值，且外部滤波电容总容量大于 10uF。
• 模组电源引脚的滤波电容 C1 和 C2 尽量靠近电源引脚放置。
• 因为模块和MCU有IO口连接通信，所以不能对模块进行单独的断电操作。如果单独对模块进行断电操作，可能会引起电流通过IO口倒灌到模块的内部电源管理系统，造成模块卡死。

模组引脚相关

• 模组的复位引脚或使能引脚是硬件复位引脚，在模组内部已经配置弱上拉，不使用可做悬空处理。如果模组配过网，不能通过该引脚清除配网信息。
• 模组的 S W S 引脚是烧录引脚，正常使用时，不推荐作为 GPIO 口使用，引脚可以
  悬空或加上拉电阻。
• 其他未使用引脚都可做悬空处理。
• 具体的引脚信息可参考模组规格书。

模组上电时序

• 每次上电时，模组 电源引脚 电 压 必 须 从 0 V 启 动 。

• 如 果 模 组 在 上 次 断 电 后，电源引脚电 压 没 有 降低到0V , 再 次 上 电 会 出现卡 死 现 象 。

• 如果 电路电 源 存 在 大 电 容 ，造成断电后，放 电 慢 的情 况 ， 可以在模 组供电电源端 3 . 3V 供 电 网络处， 接 1 K 的 假 负 载 用 来 快 速 释 放 电 能 。 可 参 考 下 面 的 部分 电 源 驱 动 链 路 如 下

  

天线净空说明

• 天线辐射方向外壳不可使用金属材质、或在塑料壳体表面使用含有金属成分的喷漆和镀层，天线周围避免使用金属螺丝、金属铆钉或其他金属器件影响天线的辐射。

• 顶盖到天线的距离会影响天线的性能，外壳距离天线越远，性能影响越小。

  

• 上下壳到天线的距离会影响天线的性能，外壳距离天线越远，性能影响越小。
  

• 模组尽量远离喇叭、电源开关、摄像头、HDMI、USB 等其他高速信号设备，避免引起干扰。

• 天线附近避免金属遮挡，如有同频信号干扰需充分评估保证隔离度。

天线放置方式

• 水平放置

  模组建议放置在底板边缘，天线朝外，模组 GND 与底板 GND 平齐，并且充分连接。

  

• 嵌入放置

  模组嵌入底板上，在底板上开槽，开槽深度要与模组 GND 齐平或更深一点，开槽宽度距离模组板边要间隔 ≥15mm。
  如果开槽宽度继续加宽，性能相应提高，但相较于水平放置模式相对弱些。

  

• 垂直放置
  模组垂直插入底板卡槽内，天线朝上，模组 GND 与底板 GND 充分连接。理想情况下，天线周围净空 ≥15mm。