Configuración de transceptores Xbee de Digi
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Categoría
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x Des. Software
¨ Des. Hardware ¨ Des. Soft+Hard
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Grado
de dificultad
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x Novato ¨
Intermedio ¨ Alto ¨ Maestro
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Alcance
y Objetivos
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El presente documento tiene como objetivo la explicación de
cómo configurar los módulos Xbee de Digi de forma correcta.
Para la correcta realización del proyecto, será necesario
comunicarse con ellos con un PC y enviarle comandos vía Hyperterminal o
X-CTU.
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Hardware
necesario
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Asegúrate
de tener:
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Al menos un tranceptor
Xbee. Link a la tienda:
-
Xbee Shield. Link a la tienda:
-
Placa Arduino: Link a la
tienda:
-
Pc.
-
Cable USB.
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Software
necesario
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Los
siguientes programas son necesarios antes de la realización del proyecto:
-
Sistema Operativo
Windows XP o W7.
-
X-CTU de Digi. Link a
descarga del programa:
http://www.digi.com/support/productdetail?pid=3352,
entrar donde pone drivers y seleccionar alguno de ellos según tu S.O.
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Otras
consideraciones antes de empezar
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Ten
en cuenta las siguientes consideraciones antes de empezar:
-
X-CTU es el software
oficial para programar radios Xbee. Este software permite al usuario la
posibilidad de bajar nuevo firmware de la página de Digi, programar
parámetros a la radio o testear la comunicación fácilmente.
-
Tener precaución en el manejo de los diferentes
dispositivos, por ejemplo, evitar ralladuras, largas exposiciones al sol o
verter agua.
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Pines de módulo Xbee:
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Prevención
de riesgos y salud
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Los
siguientes riesgos están relacionados con este proyecto:
-
Cortes en las manos. La
placa Xbee Shield está provista de conectores que podrían producir cortes,
extremar la precaución en su manejo.
Por
favor, trabaja con precaución durante la realización de tu proyecto.
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Instrucciones paso por paso
Paso
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Instalación de X-CTU – Versión
Windows-.
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Ir al link de descarga del software:
Ir al apartado General Diagnostics, Utilities and MIBs y seleccionar el el
software disponible en la página. Nosotros hemos usado el:
XCTU
32-bit ver. 5.2.7.5 installer.
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Una vez finalice la descarga
ejecutar el archivo:
 
Le damos a Next y luego aceptamos el contrato
de licencia seleccionando la opción “I Agree”.
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Nos
aparecerá una pantalla en la que tendremos que especificar la ruta dónde queremos
hacer la instalación:
Finalmente
nos aparecerá una pantalla indicándonos que la instalación ya ha sido
completada.
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Una
vez instalemos el programa, cuando lo ejecutemos por primera vez el programa
nos preguntará si queremos actualizar nuevas versiones de firmware. Es
recomendable decirle que sí cada cierto tiempo:
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Si
todo ha ido bien, nos aparecerá un mensaje conforme la instalación se ha
hecho con éxito.
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Uso y Manejo de X-CTU
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Primero de todo ejecutamos el
programa – doble clic sobre el icono .exe del programa-.
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Nos aparecerá la siguiente pantalla:
Básicamente,
el programa se compone de una serie de funciones muy útiles que repasamos a
continuación
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PC Settings: Ofrece
la posibilidad de seleccionar el puerto COM a través del que irá conectada
nuestra radio, así como los ajustes típicos de la comunicación serie
(Baudrate, Flow Control, Data Bits, Parity y Stop Bits). Ofrece también la
posibilidad de habilitar el modo API y el response timeout.
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Range Test: Tras establecer los parámetros de comunicación en
la pestaña PC Settings y que el Xbee está comunicando con otro, la opción del
Range Test puede dar idea de cuan fuerte llega la señal y la tasa de
fiabilidad en la comunicación visualizando el número de paquetes correctos y
erróneos que llegan.
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Terminal: Esta pestaña permite leer y escribir las tramas
que llegan al módulo Xbee. Permite leerlas en modo hexadecimal para poderlas
interpretar.
En
la figura de este punto se visualizan las tramas “crudas” y en Hexadecimal.
Se recomienda visualizarlas de esta manera para poder interpretarlas
correctamente.
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Modem Configuration: Esta es la interfaz para leer / escribir
parámetros de un Xbee. Desde esta pestaña también es posible actualizar el
firmware disponible desde la página de Digi.
Para descargar nuevo
firmware clicamos sobre el botón Download
new versions.
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Descripción del Hardware
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Para comunicarnos con el módulo
tranceptor Xbee usaremos la placa Arduino Uno, la cual nos aportará la
interfaz USB y una Xbee Shield la cual hará de interfaz entre el módulo
Arduino y el transceptor Xbee.
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2
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Esta placa,
creada por la empresa Libelium permite la comunicación de los módulos Xbee
con el micro de Arduino, tanto para aplicaciones remotas (por ejemplo si
queremos montar un router inalámbrico con microcontrolador) como para aplicaciones locales con PC (que
es nuestro caso, ya que la queremos usar para el Coordinador). Dispone además
de pines digitales (pin
La posición Xbee
conecta el pin DOUT del módulo Xbee al pin Rx del microcontrolador del
Arduino, y el pin DIN está conectado al TX. Notar que los pines RX y TX del
microcontrolador están todavía conectados a los pines TX y RX respectivamente. Sin embargo, en
esta posición el microcontrolador sólo será capaz de recibir datos desde el
módulo Xbee y no desde el USB del ordenador.
La posición USB
conecta el pin DOUT del módulo Xbee al pin RX del chip FTDI, y el pin DIN del
módulo Xbee al pin TX del chip FTDI. Por lo tanto, en esta posición podemos
conectar directamente el módulo Xbee al ordenador. Un punto importante es que
deberá quitarse el microcontrolador del módulo Arduino.
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Los módulos Xbee
son fabricados por la empresa Digi, proporcionan conectividad inalámbrica con
otro dispositivo de la misma serie. Sin embargo, no podremos comunicar
dispositivos de versiones diferentes –S1 y S2.
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Montaje del Hardware
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Antes de nada, desconectar el
microcontrolador de la placa Arduino. Esto se puede hacer fácilmente con un
destornillador.
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2
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Montar la Xbee Shield en el zócalo
de Arduino y Xbee en el zócalo de Xbee Shield.
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3
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Colocar los jumpers de la Xbee Shield en la
posición USB para poder establecer comunicación con el PC.
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4
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El esquema debería quedar como se
muestra en la siguiente figura:
Una vez tengamos completado el
montaje, conectamos el cable USB entre un puerto del PC y el conector de
Arduino Uno –ver figura de arriba-. Ahora ya podremos establecer la
comunicación con el PC.
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Establecer comunicación con el PC
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1
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Iniciamos el programa X-CTU y seleccionamos
nuestro dispositivo de la ventana Select
Com Port.
Si
aparece el texto Unable Com Port lo cambiamos al valor Baud 9600.
Ahora ya podremos configurar los
módulos, podemos hacerlo de dos maneras: Usando la ventana Terminal y usando la ventana Modem Configuration (recomendada por
Opiron)
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Configuración de los módulos usando
Modem Configuration
-
Suponemos que queremos hacer una comunicación
punto a punto entre dos transceptores Xbee-.
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Primero
de todo, seleccionar la opción Read
para leer la configuración actual del Xbee.
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Para cambiar
cualquiera de los parámetros modificar alguna de las opciones del
desplegable:
En los siguientes pasos vemos qué opciones hay que
modificar.
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En la pestaña function Set seleccionar el tipo de
nodo para nuestro Xbee:
En la red debe haber almenos un coordinador y un
router o End Device AT.
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Hay que seleccionar el direccionamiento ya que
ambos módulos tienen que tener el mismo PAN ID:
-
Coordinador:
Configurar las destination address - DH y DL- con las SH y SL – Serial
Number- del dispositivo con el que queramos comunicarnos –Router o End
Device-.
-
Router
/ End device: Hacemos lo mismo que hemos hecho con el
coordinador. Configuramos las DH y DL con las SH y SL del Coordinador.
La destination address la podemos ver en el
reverso de nuestros transceptores Xbee.
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Cuando hayamos finalizado la configuración del
módulo, le damos al botón Write y esperamos a que se escriban los parámetros
sobre el módulo. Cuando finalice ya tendremos el módulo listo para comunicar.
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Configuración de los módulos vía la
ventana Terminal
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Abrir la ventana
terminal o abrir el programa Hyperterminal de Windows.
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Escribir sobre el cuadro de diálogo
que nos aparece “+++”. Si recibimos respuesta del transceptor, éste nos
devolverá un “OK”.
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Seleccionar el Baud Rate mediante ATBBD[BAUDRATE],
habiendo las siguientes posibilidades 1 = 1200 baud, 2 = 4800 baud, 3 = 9600 baud, 4 = 19200
baud, 5 = 38400 baud, 6 = 57600 baud, 7 = 115200 baud. Por ejemplo, haciendo
ATBD7, configuraremos el Xbee a 115200 bps.
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Comprobar la
versión de firmware del Xbee escribiendo “ATVR”. Comprobar que la versión
devuelta por el Xbee es la misma que la instalada.
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Para hacer que
dos Xbee se hablen configuramos como antes las direcciones de cada Xbee con
la que queramos que se hable, por ejemplo, supongamos que la Xbee 1 se tiene
que hablar con la Xbee 2, haremos:
-
Para la Xbee 1:
XBee #1 ATDL 02 [Enter] (Habla a la XBee cuya dirección
es 02 solamente) ATMY 01 [Enter] (Configura mi XBee 1 como 01). Luego guardar haciendo ATWR.
-
Para la Xbee 2:
XBee #2 ATDL 01 [Enter] (Habla a la XBee cuya dirección
es 01 solamente) ATMY 02 [Enter] (Configuro mi Xbee 2 como 02). Luego guardar haciendo ATWR.
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Escribir ATWR
para guardar los parámetros a la Xbee.
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Finalmente, escribir ATCN para salir
del modo comando del Xbee. Si el Xbee nos responde “OK”, habremos configurado
el Xbee correctamente.
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Ejemplo: Interpretación
de tramas datos I/O.
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Aquí
ponemos algunos ejemplos de tramas para que podamos interpretarlas si lo
necesitamos:
En
un proyecto trato de monitorizar la temperatura y la tensión de alimentación
de un nodo remoto y recibo de mi sensor remoto la siguiente trama:
7E 00 14 92 00 13 A2 00 40
6C 52 65 7C D0 01 01 00 00 81 01 BD 09 58 67
Aplicando
la fórumla de conversiones AD: (VALOR AD * 1200 mV)/1024
Tenemos
que:
Valor
temperatura: (0x01BD) 0.52V (convertir a temperatura según rango y sensor).
Valor
tensión batería: (0 x 0958) 2.8V
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Código
Copia y pega el siguiente código en el IDE de Arduino.
Luego compila y asegúrate que no tiene errores. Finalmente transfiérelo a la
placa Arduino.
|
NA
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Enlaces
y teoría relacionada.
|
Puedes
consultar la teoría relacionada con el proyecto en los siguientes links:
-
Fundamentos de radio:
-
Manual de Xbee:
|
Proyectos
relacionados
|
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- Pendiente a desarrollo de Web- www.opiron.com
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proyectos que te interesan son:
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Establecer comunicación
entre transceptores Xbee.
-
Desarrollo de sensores
con Xbee.
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Autores
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Este proyecto ha sido realizado por:
Antón Girod (Ing de Desarrollo) Dic’2012
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