Thiết kế hệ thống chọn menu tự động thực hiện lệnh điều khiển và trao đổi thông tin bằng truyền thông không dây

Một số ứng dụng được đưa vào thực tếrất hữu ích như: bãi giữ xe thông minh, thay vì mỗi khi gửi xe bạn phải dừng lại và có người ra ghi, bấm số thì nay bạn chỉ cần tới gần và quẹt thẻ là

MỤC LỤC

Trang

Danh mục các hình vẽ 3

Danh mục các bảng 5

LỜI MỞ ĐẦU 6

CHƯƠNG 1: PHÂN TÍCH NHIỆM VỤ, YÊU CẦU THIẾT KẾ HỆ THỐNG 8

1.1 Ý TƯỞNG THIẾT KẾ 8

1.1.1 Các tính năng chính: 8

1.1.2 Lợi ích của việc sử dụng hệ thống: 8

1.2 MÔ TẢ HỆ THỐNG 9

CHƯƠNG 2: GIỚI THIỆU CÁC THIẾT BỊ CỦA HỆ THỐNG 11

2.1 VI ĐIỀU KHIỂN AVR ATMEGA16 11

2.1.1 Đặc điểm chung 11

2.1.2 Nguyên lý làm việc 13

2.2 MÀN HÌNH HIỂN THỊ LCD TG240128A-04 21

2.2.1 Đặc điểm chung 21

2.2.2 Sơ đồ khối 21

2.2.3 Chức năng các chân điều khiển 22

2.3 CHUẨN TRUYỀN THÔNG ZigBee/IEEE 802.15.4 23

2.3.1 Đặc điểm 25

2.3.2 Thành phần Mạng ZigBee/ IEEE 802.15.4 LR-WPAN 25

2.3.3 Tầng vật lý ZigBee/IEEE 802.15.4 29

CHƯƠNG 3: NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA HỆ THỐNG 46

3.1 CÁC KHỐI MẠCH CHI TIẾT CỦA MỘT THIẾT BỊ 50

3.1.1 Khối nguồn 50

3.1.2 Khối RS485 50

3.1.3 Khối phím bấm 53

3.1.4 Khối hiển thị 54

3.1.5 Khối vi điều khiển 55

3.2 MẠCH NGUYÊN LÝ 57

3.3 SƠ ĐỒ MẠCH IN 58

3.4 MẠCH LẮP RÁP 3D 59

3.5 MÔ HÌNH 59

3.6 THỬ NGHIỆM HỆ THỐNG 61

3.6.1 Cơ sở dữ liệu thử nghiệm 61

3.6.2 Kết quả thử nghiệm hệ thống 64

3.7 HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG THIẾT BỊ 64

3.8 ĐIỀU KHIỂN VÀ QUẢN LÝ HỆ THỐNG 64

3.8.1 PHẦN MỀM LẬP TRÌNH VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG 64

3.8.2 SƠ ĐỒ THUẬT TOÁN 70

CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN 80

4.1 KẾT QUẢ THU ĐƯỢC 80

4.2 HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI 80

TÀI LIỆU THAM KHẢO 83

Danh mục các hình vẽ

Hình 1-1: Sơ đồ khối của hệ thống 9

Hình 2-1: Sơ đồ các chân của ATmega16 14

Hình 2-2: Sơ đồ khối của bộ USART 17

Hình 2-3: Sơ đồ khối cách phát tốc độ Baud 18

Hình 2-4: Sơ đồ bộ biến đổi A/D 20

Hình 2-5: Đặc điểm của LCD TG240128A-04 21

Hình 2-6: Sơ đồ khối của LCD TG240128A-04 22

Hình 2-7: Cấu trúc liên kết mạng 26

Hình 2-8: Cấu trúc mạng hình sao (Star) 27

Hình 2-9: Cấu trúc mạng lưới (Mesh) 27

Hình 2-10: Cấu trúc mạng hình cây 28

Hình 2.11: Mô hình giao thức của ZigBee 29

Hình 2.12: dịch vụ dữ liệu PHY và dịch vụ quản lý PHY 30

Hình 2-13: Băng tần hệ thống của Zigbee 31

Hình 2-14: Sơ đồ điều chế 32

Hình 2-15: Lưu đồ thuật toán 37

Hình 2-16: Liên lạc trong mạng không hỗ trợ beacon 39

Hình 2-17: Liên lạc trong mạng có hỗ trợ beacon 39

Hình 2-18: Kết nối trong mạng hỗ trợ beacon 40

Hình 2-19: Kết nối trong mạng không hỗ trợ phát beacon 41

Hình 2-20: Khung tin mã hóa tầng MAC 43

Hình 2-21: Khung tin mã hóa tầng mạng 44

Hình 3-1: Sơ đồ khối Master-Slave 47

Hình 3-2: Sơ đồ khối của thiết bị lựa chọn 48

Hình 3-3: Sơ đồ giao tiếp giữa vi điều khiển và máy tính 49

Hình 3-4: Khối nguồn 50

Hình 3-5: Khối RS485 51

Hình 3-6: Khối phím bấm 53

Hình 3-7: Khối hiển thị 55

Hình 3-8: Khối vi điều khiển 56

Hình 3-9: Sơ đồ mạch nguyên lý 57

Hình 3-10: Sơ đồ mạch in 58

Hình 3-11: Mạch lắp ráp 3D 59

Hình 3-12: Mạch 3D phím bấm 59

Hình 3-13: Hệ thống hoàn chỉnh 60

Hình 3-14: Giao diện của Altium Designer 66

Hình 3-15: Sơ đồ thuật toán cho Master 71

Hình 3-16: Sơ đồ thuật toán cho Slave 75

Hình 3-17: Sơ đồ thuật toán ngắt cho Master – Slave 78

Danh mục các bảng

Bảng 2-1: Chức năng các chân của LCD TG240128A-04 23

Bảng 2-2: Băng tần và tốc độ dữ liệu 30

Bảng 2-3: Kênh truyền và tần số 31

Bảng 2.4: Sơ đồ biến đổi Symbol to chip 33

Bảng 2-5: Định dạng khung PPDU 35

Bảng 2-6: Định dạng khung MAC 42

Bảng 3-1: Chức năng các đường điều khiển 52

Bảng 3-2: Chức năng truyền 52

Bảng 3-3: Chức năng nhận 53

Bảng 3-4: Hướng dẫn sử dụng thiết bị 64

LỜI M Ở ĐẦU

Các hệ thống tự động ngày càng có nhiều ứng dụng trong cuộc sống hiện đại.Đặc biệt là cuộc sống dân dụng hàng ngày với rất nhiều ứng dụng hữu ích làm thayđổi cuộc sống của con người trên thế giới Một số ứng dụng được đưa vào thực tếrất hữu ích như: bãi giữ xe thông minh, thay vì mỗi khi gửi xe bạn phải dừng lại và

có người ra ghi, bấm số thì nay bạn chỉ cần tới gần và quẹt thẻ là có thể được, nhânviên giữ xe cũng có thể lưu trữ và biết được thông tin giờ vào ra một cách dễ dàng;máy chấm công, các công ty có thể quản lý giờ làm của nhân viên một cách chínhxác bằng việc quẹt thẻ mỗi lần ra vào công ty; cửa tự động, tự động mở cửa khi cóngười tới gần và đóng lại khi không có người một cách dễ dàng;… Xuất phát từ ýtưởng ứng dụng tự động hóa hàng ngày tôi muốn trình bày hệ thống chọn menu tựđộng trong các quán ăn, nhà hàng, khách hàng tới quán ăn hay nhà hàng chỉ cẩnngồi vào bàn chọn món ăn, bằng một màn hình tại mỗi bàn, sau đó vài phút sẽ cóngười mang đồ ăn ra, khách hàng có thể xem menu, gọi món, xem giá tiền, gọi phục

vụ một cách nhanh chóng mà không cần phải đứng dậy và xem trước được hóa đơntính tiền của bàn mình, nhà hàng cũng dễ dàng quản lý được tình trạng các bàn,món ăn, và doanh thu một cách dễ dàng Để hiểu rõ hơn em xin trình bày luận văn:

“Thiết kế hệ thống chọn menu tự động Thực hiện lệnh điều khiển và trao đổi thông tin bằng truyền thông không dây”

Nội dung của luận văn bao gồm 4 chương như sau:

CHƯƠNG 1: PHÂN TÍCH NHIỆM VỤ, YÊU CẦU THIẾT KẾ HỆ THỐNG CHƯƠNG 2: GIỚI THIỆU CÁC THIẾT BỊ CỦA HỆ THỐNG

CHƯƠNG 3: NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA HỆ THỐNG

CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN

Do thời gian cho đồ án không nhiều và trình độ bản thân có hạn nên bản đồ

án này không thể tránh khỏi những thiếu sót Em rất mong nhận được nhiều sự góp

ý của các thầy cô và bạn bè để bản đồ án này được hoàn thiện hơn

Em xin chân thành cảm ơn tới cô giáo hướng dẫn: GS.TS Phạm Thị

Ngọc Yến, người đã tận tình hướng dẫn em hoàn thành đồ án này Nhân đây cho

phép em gửi lời cảm ơn đến các thầy cô trong bộ môn Kỹ thuật đo & Tin học côngnghiệp – Viện Điện, trung tâm MICA, trường đại học Bách Khoa Hà Nội, cảm ơnbạn bè và người thân trong gia đình đã giúp đỡ và tạo điều kiện thuận lợi cho emhoàn thành đồ án tốt nghiệp này

Ngày tháng 09 năm 2012

Học viên

Ninh Viết Ngọc

CHƯƠNG 1: PHÂN TÍCH NHIỆM VỤ, YÊU CẦU THIẾT KẾ HỆ THỐNG

1.1 Ý TƯỞNG THIẾT KẾ

Khách hàng đến ngồi tại bàn, tại mỗi bàn sẽ có màn hình hiển thị thực đơnđiện tử, khách hàng lựa chọn món ăn và số lượng cho mỗi món bằng các nút nhấn.Sau đó xem tổng hợp lại lần cuối trước khi gửi đi Nếu đã đồng ý với thực đơn vừachọn, khách hàng nhấn nút gửi đi, thực đơn sẽ được chuyển ngay vào máy trungtâm hay nhà bếp

Một máy tính trung tâm dùng để nhận thực đơn từ khách và phân phối cho cácđầu bếp thực hiện Các món ăn chuyển về trung tâm thông qua các chuẩn truyềnthông được sắp theo thứ tự thời gian, món nào kêu trước thì xếp trước Sau đó,trung tâm sẽ phân phối món kế tiếp cho đầu bếp Tiến trình cứ lặp lại như thế Trênmàn hình tại bàn của mình, khách hàng có thể biết được tình trạng của món ăn mình

đã đặt: Chưa làm, đang làm hoặc đã làm xong Nếu chưa làm, khách hàng hoàn toàn

có thể hủy món này để đặt món khác Khi cần tính tiền, từ trong thu ngân, máy inlập tức hoạt động, đồng thời gửi thông báo cho nhân viên phục vụ biết để mang hóađơn ra cho khách

1.1.1 Các tính năng chính:

 Xem tất cả món ăn qua các trang menu, giá cả

 Xem trạng thái món ăn đã làm tới đâu: Chưa làm, đang làm hoặc đã làm xong

 Có thể hủy món để đặt món khác, nếu món ăn đó chưa làm

 Yêu cầu tính tiền, in hóa đơn được thực hiện ngay cũng chỉ với một nút nhấn,không cần chờ đợi

1.1.2 Lợi ích của việc sử dụng hệ thống:

 Sử dụng hệ thống gọi thức ăn giúp cho khách hàng chủ động trong việc lựachọn món ăn và các yêu cầu khác cũng được nhanh chóng thực hiện Điều nàymang lại tâm lý thoải mái, yên tâm và hài lòng cho khách hàng

 Về phía nhà hàng, hệ thống này giúp xử lý tức thời các yêu cầu của kháchhàng, không để cho khách hàng phải chờ đợi quá lâu Chỉ cần vài nhân viênphục vụ cũng đủ đáp ứng nhanh chóng và chính xác yêu cầu của một lượnglớn khách hàng

1.2 MÔ TẢ HỆ THỐNG

Từ những ý tưởng ở trên em thấy rằng hệ thống cần thiết kế gồm 3 thiết bị:

 Mỗi bàn ăn là một thiết bị dùng để lựa chọn thực đơn rồi truyền về (thiết bịlựa chọn gọi là Slave), gồm có màn hình hiển thị LCD và nút nhấn lựa chọn

 Một thiết bị tiếp nhận sự lựa chọn từ mỗi bàn ăn (thiết bị tiếp nhận gọi làMaster), gồm có màn hình LCD và nút nhấn lựa chọn như Slave

 Một thiết bị quản lý hệ thống (thiết bị quản lý) sẽ là một máy vi tính để quản lý

Hình 1-1: Sơ đồ khối của hệ thống

Mỗi thiết bị tuy đứng riêng rẽ nhưng chúng liên kết với nhau theo một chuẩn

truyền thông thống nhất Chúng ta có thể thực hiện lệnh điều khiển và trao đổi thông tingiữa các thiết bị bằng truyển thông không dây Zigbee nhưng do thời gian và điều kiệnchưa cho phép nên em xin thực nghiệm kết nối bằng chuẩn RS485.

Thiết kế hệ thống truyền tin kết nối các điểm mạng khác nhau (thử nghiệmvới tối thiểu 3 điểm) với hệ thống quản lý nhà hàng Một điểm mạng là một thiết bịchọn món (tối thiếu 10 món) có đặc tính sau:

 Khách hàng có thể lựa chọn một trong nhiều món của Menu bằng các nútbấm hoặc trên màn hình cảm ứng

 Tên món được khách hàng lựa chọn được gửi cho nhà hàng

 Nhân viên nhà hàng sau khi nhận được đơn đặt hàng phải khẳng định chokhách hàng đã nhận được đơn và có khả năng phục vụ món hay không và thờigian cần chờ đợi

 Thời gian chờ đợi được tính theo tần số gọi món hoặc khoảng cách giữa hailần gọi món của một bàn

CHƯƠNG 2: GIỚI THIỆU CÁC THIẾT BỊ CỦA HỆ THỐNG

Ngày nay, những ứng dụng của vi điều khiển, màn hình LCD, máy vi tính,…

đã đi sâu vào đời sống sinh hoạt và sản xuất của con người Thực tế hiện nay hầuhết các thiết bị điện dân dụng đều có sự góp mặt của vi điều khiển và vi xử lý Ứngdụng vi điều khiển trong thiết kế hệ thống làm giảm chi phí thiết kế và hạ giáthành sản phẩm đồng thời nâng cao tính ổn định của thiết bị và hệ thống

2.1 VI ĐIỀU KHIỂN AVR ATMEGA16

Vi điều khiển AVR ATmega16 do hãng Atmel (Hoa Kỳ) sản xuất được giớithiệu lần đầu năm 1996 AVR có rất nhiều dòng khác nhau đây là loại vi điều khiểnmới rất mạnh có rất nhiều ưu điểm so với các vi điều khiển khác như 89C5x v.v…Công ty Atmel là nhà xuất hàng đầu về vi mạch (IC) là một kiến trúc phổ biếncủa các bộ vi xử lý hiện đại

Kiến trúc RISC với hầu hết các lệnh có chiều dài cố định, truy nhập bộ nhớnạp - lưu trữ (Load-Store) và 32 thanh ghi đa năng

Kiến trúc đường ống lệnh kiểu hai tầng (Two-Stage in struction pipeline) chophép làm tăng tốc độ thực thi lệnh

Có chứa nhiều bộ phận ngoại vi ngay trên chíp bao gồm cổng I/O số, bộbiến đổi ADC, bộ nhớ EEPROM, bộ định thời, UART, bộ định thời RTC, bộ điềuchế độ rộng xung (PWM) v.v đặc điểm này được xem là nổi bật so với nhiều họ viđiều khiển khác vì trong khi nhiều bộ vi xử lý khác phải tạo bộ truyền nhận UARThoặc giao diện SPI bằng phần mền hay máy ảo thì trên vi điều khiển AVRAtmega16 lại được thực hiện bằng phần cứng trên các vi điều khiển AVRAtmega16 đã tích hợp sẵn

2.1.1 Đặc điểm chung

- Là một vi điều khiển 8-bit mạnh, chỉ tiêu chất lượng cao tiêu thụ năng lượng thấp

- Kiến trúc RISC (Reduce Instruction Set Computer) cao cấp

- Với 132 lệnh mạnh hầu hết các lệnh được thực thi trong một chu kỳ máy

- Có 32 thanh ghi 8-bit đa năng.

- Tốc độ xử lý lên đến 16 triệu lệnh trong 1 giây (gấp 16 lần 89 C51x)

I.1.1.1 Bộ nhớ dữ liệu và bộ nhớ chương trình không tự mất dữ liệu

- 16 Kb bộ nhớ dành cho việc lập trình chịu được 10 ngàn lập trình/ xoá

- 512 byte EEPROM, chịu được 10 ngàn lần viết/ xoá

- 1 Kb SRAM

- Chế độ bảo mật cho chương trình lập trình được

- Giao diện JTAG

I.1.1.2 Có nhiều thiết bị ngoại vi được tích hợp sẵn

- Hai Timer trên bộ đếm 8-bit, với chế độ chia tầng riêng biệt và chế độ so sánh

- Bộ đếm thời gian thực với chế độ dao động riêng biệt

- Một Timer trên bộ đếm 16-bit với chế độ chia tầng riêng biệt và chế độ so sánh

- Bốn kênh PWM

- ADC 8 kênh với độ phân giải 10-bit

- 8 kênh biến đổi ADC đơn cực

- 2 kênh biến đổi vi sai với độ khuyếch đại 1, 10 hay 200 lần

- Giao tiếp I2C

- Khối USART lập trình được

- Giao diện chủ/tớ SPI

- Bộ định thời Watchdog lập trình được với dao động riêng lẻ

- Bộ so sánh Analog trên Chip

I.1.1.3 Những điểm đặc biệt

- Tự Reset khi cấp nguồn

- Có bộ giao động RC bên trong chip.

- Các nguồn ngắt trong và ngắt ngoài

- Có 6 chế độ nghỉ (Sleep): Dừng (Idle), tiết kiệm năng lượng (Power save), nguồngiảm (Power Down), giảm nhiều khi biến đổi ADC chế độ chờ (Standby) vàchế độ chờ mở rộng

I.1.1.4 Số lượng I/O và dạng đóng gói

- Có 32 đường I/O lập trình được với các chức năng khác nhau

- 40 chân kiểu đóng gói PDIP, 44 chân kiểu TQFP và 44 chân kiểu MLF

Hình 2-1: Sơ đồ các chân của ATmega16

 PortB (PB0 PB7):

PortB có chức năng như là một cổng xuất nhập 8-bit, hai hướng PortB có thể

có khả năng cung cấp các điện trở kéo lên bên trong (có khả năng lựa chọn chotừng bit) Khi PortB được sử dụng chức năng là các cổng xuất, các bộ đệm xuấtnhập của nó có một tính năng đối xứng là có khả năng hút hoặc cấp nguồn cao.Khi PortB được sử dụng như những chân (Input), chúng sẽ có khả năng hút dòngrất mạnh, nếu những điện trở kéo xuống bên trong được kích hoạt Các chân củaPortB sẽ ở trạng thái Tri- Stated khi chế độ Reset được kích hoạt, thậm chí nếu xungđồng hồ bị ngưng Ngoài ra PortB cũng có chức năng đặc biệt khác

 PortC (PC0 PC7):

PortC có chức năng như là một cổng xuất nhập 8-bit, hai hướng PortC có thể

có khả năng cung cấp các điện trở kéo lên bên trong (có khả năng lựa chọn chotừng bit) Khi PortC được sử dụng chức năng là các cổng xuất, các bộ đệm xuấtnhập của nó có một tính năng đối xứng là có khả năng hút hoặc cấp nguồn cao.Khi PortC được xử dụng như những chân (Input), chúng sẽ có khả năng hút dòngrất mạnh, nếu những điện trở kéo xuống bên trong được kích hoạt Các chân củaPortC sẽ ở trạng thái Tri- Stated khi chế độ reset được kích hoạt, thậm chí nếu xungđồng hồ bị ngưng

Nếu giao diện JTAG được cho phép, các điện trở kéo lên trên cácchân PC5(TDI), PC3(TMS), PC2(TCK), sẽ được kích hoạt thập chí nếu có resetxảy ra Ngoài hai chức năng là xuất nhập và giao diện JTAG thì PortC còn có cácchức năng đặc biệt khác

 PortD (PD7 PD0):

Cũng như PortA, PortB, PortC, PortD cũng có chức năng xuất nhập tương

tự như các Port khác, ngoài ra PortD cũng có chức năng là một giao diện nốitiếp USART, và chân vào của các ngắt ngoài

 Reset:

Khi một mức điện áp thấp được đặc vào được đặt vào chân này kéo dài hơn

một thời gian tối thiểu thì trái thái Reset sẽ được kích hoạt, thậm chí nếu xung đồng

hồ bị ngưng, xung có thời gian ngắn hơn thời gian tối thiểu không được đảm bảo

sẽ phát sinh ra Reset

 XTal1: Lối vào của bộ khuyếch đại dao động đảo và là lối vào của xung

đồng hồ để vi điều khiển hoạt động

 Xtal2: Lối ra từ bộ khuyếch đại đảo.

 AVCC: Là nơi cung cấp nguồn cho bộ biến đổi A/D bên trong vi điều khiển,

mặc dù nếu ta không sử dụng chế độ biến đổi A/D thì ta cũng nên mắc chânnày lên VCC

 AREF: Là chân Vref của bộ biến đổi ADC.

II.1.2.2.Giao diện nối tiếp USART

Bộ truyền nhận nối tiếp USART (Universal Synchronous And AsynchonousSerial Receiver And Transmitter) là một bộ truyền nhận nối tiếp linh động caođược tích hợp sẵn trong vi điều khiển Có các chức năng chính sau:

- Chế độ truyền phát song công hoàn chỉnh (các thanh ghi truyền nhận lànhững thanh ghi độc lập với nhau)

- Chế độ truyền nhận đồng bộ và không đồng bộ

- Chế độ hoạt động đồng bộ với các thiết bị chủ tớ

- Độ phân giải cao về các tốc độ Baud

- Hỗ trợ kích thước các khung truyền là: 5, 6, 7, 8 hoặc 9 bit dữ liệu và mộthay 2 bit Stop

- Tự động phát bit kiểm tra chẵn lẻ và tự kiểm tra chẵn lẻ

- Tự động dò khi dữ liệu bị tràn

- Tự động dò lỗi khung truyền

- Chế độ lọc nhiễu gồm lỗi bit Start và bộ lọc thông thấp số

- Hỗ trợ ba ngắt riêng biệt: TX (ngắt khi truyền xong), RX (ngắt khi thuxong), ngắt khi thanh ghi truyền rỗng.

- Hỗ trợ chế độ thông tin đa vi điều khiển

- Hỗ trợ tốc độ truyền gấp đôi ở chế độ truyền bất đồng bộ Sơ đồ khối của bộUSART như sau:

Hình 2-2: Sơ đồ khối của bộ USART

II.1.2.3.Tốc độ Baud

Tốc độ baud phụ thuộc vào tần số thạch anh chuẩn mắc vào vi điều khiển ta

có thể sử dụng những giá trị chuẩn để gán giá trị cho thạch anh phù hợp với tốc độbaud

Hình 2-3: Sơ đồ khối cách phát tốc độ Baud

 Txclk: Xung clock phát (tín hiệu bên trong)

 Rxclk: Xung clock thu (tín hiệu bên trong)

 Fosc: Tần số dao động của hệ thống.

- Cách thông dụng nhất để đặt tốc độ baud là cài đặt các giá trị tương ứng vớitốc độ baud mà ta mong muốn vào thanh ghi tốc độ baud UBRR Bảng giátrị tương ứng với tốc độ baud mà ta muốn đặt trong trường hợp sử dụngmột số thạch anh thông dụng

II.1.2.4.Bộ biến đổi A/D

Vi điều khiển ATmega16 có một bộ biến đổi ADC tích hợp trong chip vớicác đặc điểm:

 Độ phân giải 10bit

 Sai số tuyến tính: 0.5LSB

 Độ chính xác +/-2LSB

 Thời gian chuyển đổi: 65-260s.

 8 kênh đầu vào có thể lựa chọn được

 Có hai chế độ chuyển đổi free running và single conversion

 Có nguồn báo ngắt khi hoàn thành chuyển đổi

 Loại bỏ nhiễu trong chế độ ngủ

Hình 2-4: Sơ đồ bộ biến đổi A/D

Tám đầu vào của ADC là tám chân của PORTA và chúng được chọn thôngqua một MUX Để điều khiển hoạt động vào ra dữ liệu của ADC và CPU chúng ta

có 3 thanh ghi: ADMUX là thanh ghi điều khiển lựa chọn kênh đầu vào cho ADC,ADCSRA là thanh ghi điều khiển và thanh ghi trạng thái của ADC, ADCH vàADCL là 2 thanh ghi dữ liệu

2.2 MÀN HÌNH HIỂN THỊ LCD TG240128A-04

Ngày nay, thiết bị hiển thị LCD (Liquid Crystal Display) được sử dụng rấtnhiều trong các ứng dụng của vi điều khiển Modul LCD được kết nối với viđiều khiển thông qua các port xuất nhập, cũng có thể kết nối trực tiếp với bus dữliệu kết hợp với mạch giải mã địa chỉ Kiểu modul LCD được sử dụng ở đây làTG240128A-04 của TINSHARP được thiết kế trên cơ sở vi điều khiển T6963C(TOSHIBA) Sau đây là những mô tả chính về LCD:

2.2.1 Đặc điểm chung

Hình 2-5: Đặc điểm của LCD TG240128A-04

2.2.2 Sơ đồ khối

Hình 2-6: Sơ đồ khối của LCD TG240128A-04

2.2.3 Chức năng các chân điều khiển

Modul LCD có các chân được bố trí thành một hàng ngang trên một bomạch, được dùng để kết nối với vi điều khiển có tất cả 21 chân được đánh số thứ

tự Chức năng của các chân này được mô tả trong bảng dưới đây:

7 /CS(CE) H/L Chọn chíp (tích cực mức thấp)

Bảng 2-1: Chức năng các chân của LCD TG240128A-04

2.3 CHU N TRUY N THÔNG ZigBee/IEEE 802.15.4 ẨN TRUYỀN THÔNG ZigBee/IEEE 802.15.4 ỀN THÔNG ZigBee/IEEE 802.15.4

CAP Contention-Access PeriodCCA Clear Cannel AssessmentCFP Contention-Free PeriodCID Cluster Identifier

CLH Cluster HeadCSMA-CA Carrier Sense Multiple Access-Collision Avoidance

ED Energy DetectionFFD Full-Function Device

GTS Guaranteed Time SlotsIEEE Institute of Electrical and Electronics EngineersLCD Liquid Crystal Display

LQI Link Quality IndicatorLR-WPAN Low-Rate Wireless Personal Area NetworksMAC Media Access Control

MC Microcontroller

MLMESAP MAC sub Layer Management Entity Service Access

PointMPDU MAC Protocol Data UnitPAN Personal Area NetworkPAN ID Personal Area Network Identifier

PHY PhysicalPLME Physical Layer ManagementPPDU PHY Protocol Data UnitRFD Reduced-Function Device

2.3.1 Đặc điểm

Đặc điểm của công nghệ ZigBee là tốc độ truyền tin thấp, tiêu hao ít nănglượng, chi phí thấp, và là giao thức mạng không dây hướng tới các ứng dụng điềukhiển từ xa và tự động hóa Các thiết bị không dây sử dụng công nghệ ZigBee cóthể dễ dàng truyền tin trong khoảng cách 10-75m tùy thuộc và môi trường truyền vàmức công suất phát được yêu cầu với mỗi ứng dụng, Tốc độ dữ liệu là 250kbps ởdải tần 2.4GHz (toàn cầu), 40kbps ở dải tần 915MHz (Mỹ+Nhật) và 20kbps ở dảitần 868MHz (Châu Âu)

Hiện nay thì IEEE 802.15.4 tập trung vào các chi tiết kỹ thuật của tầng vật lýPHY và tầng điều khiển truy cập MAC ứng với mỗi loại mạng khác nhau (mạnghình sao, mạng hình cây, mạng mắt lưới) Các phương pháp định tuyến được thiết

kế sao cho năng lượng được bảo toàn và độ trễ trong truyền tin là ở mức thấp nhất

có thể bằng cách dùng các khe thời gian bảo đảm (GTSs_guaranteed time slots).Tính năng nổi bật chỉ có ở tầng mạng Zigbee là giảm thiểu được sự hỏng hóc dẫnđến gián đoạn kết nối tại một nút mạng trong mạng mesh Nhiệm vụ đặc trưng củatầng PHY gồm có phát hiện chất lượng của đường truyền (LQI) và năng lượngtruyền (ED), đánh giá kênh truyền (CCA), giúp nâng cao khả năng chung sống vớicác loại mạng không dây khác

2.3.2 Thành phần Mạng ZigBee/ IEEE 802.15.4 LR-WPAN

Đặc điểm chính của chuẩn này là tính mềm dẻo, tiêu hao ít năng lượng, chi phínhỏ, và tốc độ truyền dữ liệu thấp trong khoảng không gian nhỏ, thuận tiện khi ápdụng trong các khu vực như nhà riêng, văn phòng

2.3.2.1 Thành phần của mạng LR-WPAN

Một hệ thống ZigBee/IEEE802.15.4 gồm nhiều phần tạo nên Phần cơ bảnnhất tạo nên một mạng là thiết bị có tên là FFD (full-function device), thiết bị nàyđảm nhận tất cả các chức năng trong mạng và hoạt động như một bộ điều phốimạng PAN, ngoài ra còn có một số thiết bị đảm nhận một số chức năng hạn chế cótên là RFD (reduced-function device) Một mạng tối thiểu phải có 1 thiết bị FFD,thiết bị này hoạt động như một bộ điều phối mạng PAN

FFD có thể hoạt động trong ba trạng thái: là điều phối viên của toàn mạngPAN (personal area network), hay là điều phối viên của một mạng con, hoặc đơngiản chỉ là một thành viên trong mạng RFD được dùng cho các ứng dụng đơn giản,không yêu cầu gửi lựợng lớn dữ liệu Một FFD có thể làm việc với nhiều RFD haynhiều FFD, trong khi một RFD chỉ có thể làm việc với một FFD

2.3.2.2 Kiến trúc liên kết mạng

Hiện nay Zigbee và tổ chức chuẩn IEEE đã đưa ra một số cấu trúc liên kếtmạng cho công nghệ Zigbee Các node mạng trong một mạng Zigbee có thểliên kết với nhau theo cấu trúc mạng hình sao (Star) cấu trúc mạng hình lưới (Mesh)cấu trúc bó cụm hình cây Sự đa dạng về cấu trúc mạng này cho phép công nghệ

Zigbee được ứng dụng một cách rộng rãi Hình 2-7 cho ta thấy ba loại mạng mà

ZigBee cung cấp: tô pô sao, tô pô mắt lưới, tô pô cây

Hình 2-7: Cấu trúc liên kết mạng

2.3.2.3 Cấu trúc liên kết mạng hình sao (Star)

Hình 2-8: Cấu trúc mạng hình sao (Star)

Đối với loại mạng này, một kết nối được thành lập bởi các thiết bị với mộtthiết bị điều khiển trung tâm điều khiển được gọi là bộ điều phối mạng PAN Saukhi FFD được kích hoạt lần đầu tiên nó có thể tạo nên một mạng độc lập và trởthành một bộđiều phối mạng PAN Mỗi mạng hình sao đều phải có một chỉ số nhận

dạng cá nhân của riêng mình được gọi là PAN ID (PAN identifier), nó cho phépmạng này có thể hoạt động một cách độc lập Khi đó cả FFD và RFD đều có thể kếtnối tới bộ điều phối mạng PAN Tất cả mạng nằm trong tầm phủ sóng đều phải cómột PAN duy nhất, các nốt trong mạng PAN phải kết nối với (PAN coordinator) bộđiều phối mạng PAN.

2.3.2.4 Cấu trúc liên kết mạng mắt lưới (Mesh)

Hình 2-9: Cấu trúc mạng lưới (Mesh)

Kiểu cấu trúc mạng này cũng có một bộ điều phối mạng PAN (PANcoordinator) Thực chất đây là kết hợp của 2 kiểu cấu trúc mạng hình sao và mạngngang hàng, ở cấu trúc mạng này thì một thiết bị A có thể tạo kết nối với bất kỳthiết nào khác miễn là thiết bị đó nằm trong phạm vi phủ sóng của thiết bị A Cácứng dụng của cấu trúc này có thể áp dụng trong đo lường và điều khiển, mạng cảmbiến không dây, theo dõi cảnh báo và kiểm kê (cảnh báo cháy rừng…)

2.3.2.5 Cấu trúc liên kết mạng hình cây (Cluster-tree)

Hình 2-10: Cấu trúc mạng hình cây

Cấu trúc này là một dạng đặc biệt của cấu trúc mắt lưới, trong đó đa số thiết bị

là FFD và một RFD có thể kết nối vào mạng hình cây như một nốt rời rạc ở điểmcuối của nhánh cây Bất kỳ một FFD nào cũng có thể hoạt động như là mộtcoordinator và cung cấp tín hiệu đồng bộ cho các thiết bị và các coordinator khác vìthế mà cấu trúc mạng kiểu này có qui mô phủ sóng và khả năng mở rộng cao Trongloại cấu hình này mặc dù có thể có nhiều coordinator nhưng chỉ có duy nhất một bộđiều phối mạng PAN (PAN coordinator) Bộ điều phối mạng PAN coordinator nàytạo ra nhóm đầu tiên cách tự bầu ra người lãnh đạo cho mạng của mình, và gán chongười lãnh đạo đó một chỉ số nhận dạng cá nhân đặc biệt gọi là là CID-0 bằng cách

tự thành lập CLH (cluster head) bằng CID-0 (cluster identifier), nó chọn một PANidentifier rỗi và phát khung tin quảng bá nhận dạng tới các thiết bị lân cận Thiết bịnào nhận được khung tin này có thể yêu cầu kết nối vào mạng với CLH Nếu bộđiều phối mạng PAN (PAN coordinator) đồng ý cho thiết bị đó kết nối thì nó sẽ ghitên thiết bị đó vào danh sách Cứ thế thiết bị mới kết nối này lại trở thành CLH củanhánh cây mới và bắt đầu phát quảng bá định kỳ để các thiết bị khác có thể kết nối

vào mạng Từ đó có thể hình thành được các CLH1, CLH2, (như hình 2-10 ).

Hình 2.11: Mô hình giao thức của ZigBee

2.3.3 Tầng vật lý ZigBee/IEEE 802.15.4

Tầng vật lý (PHY) cung cấp hai dịch vụ là dịch vụ dữ liệu PHY và dịch vụquản lý PHY, hai dịch vụ này có giao diện với dịch vụ quản lý tầng vật lý PLME(physical layer management) Dịch vụ dữ liệu PHY điều khiển việc thu và phát củakhối dữ liệu PPDU (PHY protocol data unit) thông qua kênh sóng vô tuyến vật lý.Các tính năng của tầng PHY là sự kích hoạt hoặc giảm kích hoạt của bộ phận nhậnsóng, phát hiện năng lượng, chọn kênh, chỉ số đường truyền, giải phóng kênhtruyền, thu và phát các gói dữ liệu qua môi trường truyền

Hình 2.12: dịch vụ dữ liệu PHY và dịch vụ quản lý PHY

Chuẩn IEEE 802.15.4 định nghĩa ba dải tần số khác nhau theo khuyến nghịcủa Châu Âu, Nhật Bản, Mỹ.

Bảng 2-2: Băng tần và tốc độ dữ liệu

Có tất cả 27 kênh truyền trên các giải tần số khác nhau được mô tả như bảngdưới đây:

Bảng 2-3: Kênh truyền và tần số

Hình 2-13: Băng tần hệ thống của Zigbee

2.3.3.1 Mô hình điều chế tín hiệu của tầng vật lý

Điều chế tín hiệu của tầng PHY tại dải số 2.4 GHz

Tốc độ truyền dữ liệu của PHY 2405MHz có thể đạt tới 250 kb/s

 Sơ đồ điều chế

Việc điều chế từ bít dữ liệu nhị phân sang dạng tín hiệu trong dải tần 2,4GHzđược mô tả theo sơ đồ dưới đây Một chuỗi số nhị phân “0000b” được biến đổi sangchuỗi dải tần cơ sở với định dạng xung

Hình 2-14: Sơ đồ điều chế

- Bộ chuyển bit thành ký tự

Theo như sơ đồ trên thì đây là bước đầu tiên để mã hóa tất cả dữ liệu trong

PPDU từ mã nhị phân sang dạng ký tự Mỗi byte được chia thành ký tự và ký tự cónghĩa nhỏ nhất được phát đầu tiên Đối với trường đa byte thì byte có nghĩa nhỏnhất được phát đầu tiên ngoại trừ trường hợp trường byte đó liên quan đến bảo mậtthì trong trường đó byte có nghĩa lớn nhất sẽ được phát trước

- Bộ chuyển ký tự thành chip

Theo như sơ đồ thì đây là bước thứ hai trong quá trình mã hóa Mỗi ký tự dữliệu được sắp xếp trong một chuỗi giả ngẫu nhiên (Pseudo-random) 32-chip Chuỗichip này được truyền đi với tốc độ 2Mchip/s với chip có nghĩa nhỏ nhất (c0) đượctruyền trước mọi ký tự

Bảng 2.4: Sơ đồ biến đổi Symbol to chip

2.3.3.2 Các thông số kỹ thuật trong tầng vật lý của IEEE 802.15.4

 Chỉ số ED (Energy Detection):

Chỉ số ED đo đạc được bởi bộ thu ED Chỉ số này sẽ được tầng mạng sử dụngnhư là một bước trong thuật toán chọn kênh ED là kết quả của sự ước lượng công

suất năng lượng của tín hiệu nhận được trong băng thông của kênh trong IEEE802.15.4 Nó không có vai trò trong việc giải mã hay nhận dạng tín hiệu truyềntrong kênh này Thời gian phát hiện và xử lý ED tương đương khoảng thời gian 8symbol Kết quả phát hiện năng lượng sẽ được thông báo bằng 8 bit số nguyêntrong khoảng từ 0x00 tới 0xff Giá trị nhỏ nhất của ED (=0) khi mà công suất nhậnđược ít hơn mức +10dB so với lý thuyết Độ lớn của khoảng công suất nhận được

để hiển thị chỉ số ED tối thiểu là 40dB và sai số là ± 6dB

 Chỉ số chất lượng đường truyền (LQI)

Chỉ số chất lượng đường truyền LQI là đặc trưng chất lượng gói tin nhậnđược Số đo này có thể bổ sung vào ED thu được, đánh giá tỷ số tín trên tạp SNR,hoặc một sự kết hợp của những phương pháp này Giá trị kết quả LQI được giaocho tầng mạng và tâng ứng dụng xử lý

 Chỉ số đánh giá kênh truyền (CCA)

CCA được sử dụng để xem xem khi nào một kênh truyền được coi là rỗi haybận Có ba phương pháp để thực hiện việc kiểm tra này:

- CCA 1: “Năng lượng vượt ngưỡng” CCA sẽ thông báo kênh truyền bận trong

khi dò ra bất kỳ năng lượng nào vượt ngưỡng ED

- CCA 2: “Cảm biến sóng mang” CCA thông báo kênh truyền bận chỉ khi nhận

ra tín hiệu có đặc tính trải phổ và điều chế của IEEE802.15.4 Tín hiệu này cóthể thấp hoặc cao hơn ngưỡng ED

- CCA 3: “Cảm biến sóng mang kết hợp với năng lượng vựơt ngưỡng” CCA sẽ

báo kênh truyền bận chỉ khi dò ra tín hiệu có đặc tính trải phổ và điều chế củaIEEE 802.15.4 với năng lượng vượt ngưỡng ED

2.3.3.3 Định dạng khung tin PPDU

Mỗi khung tin PPDU bao gồm các trường thông tin

- SHR (Synchronization Header): đồng bộ thiết bị thu và chốt chuỗi bit

- PHR (PHY Header): chứa thông tin độ dài khung

- PHY Payload: chứa khung tin của tầng MAC

Bảng 2-5: Định dạng khung PPDU

2.3.3.4 Tầng điều khiển dữ liệu ZigBee/IEEE 802.15.4 MAC

Tầng điều khiển môi trường truy cập MAC (media access control) cung cấp 2dịch vụ là dịch vụ dữ liệu MAC và quản lý MAC, nó có giao diện với điểm truy cậpdịch vụ của thực thể quản lý tầng MAC (MLMESAP) Dịch vụ dữ liệu MAC cónhiệm vụ quản lý việc thu phát của khối MPDU (giao thức dữ liệu MAC) thông quadịch vụ dữ liệu PHY

Nhiệm vụ của tầng MAC là quản lý việc phát thông tin báo hiệu beacon, địnhdạng khung tin để truyền đi trong mạng, điều khiển truy nhập kênh, quản lý khe thờigian GTS, điều khiển kết nối và giải phóng kết nối, phát khung Ack

 Thuật toán tránh xung đột đa truy cập sử dụng cảm biến sóng mang CSMA-CA CSMA/CA (Carrier Sense Multiple Access-Collision Avoidance) Phương

pháp tránh xung đột đa truy cập nhờ vào cảm biến sóng Thực chất đây là phươngpháp truy cập mạng dùng cho chuẩn mạng không dây IEEE 802.15.4 Các thiết bịtrong mạng (các nốt mạng) sẽ liên tục lắng nghe tín hiệu thông báo trước khi truyền.

Đa truy cập (multiple access) chỉ ra rằng nhiều thiết bị có thể cùng kết nối và chia

sẻ tài nguyên của một mạng (ở đây là mạng không dây) Tất cả các thiết bị đều cóquyền truy cập như nhau khi đường truyền rỗi Ngay cả khi thiết bị tìm cách nhậnbiết mạng đang sử dụng hay không, vẫn có khả năng là có hai trạm tìm cách truycập mạng đồng thời Trên các mạng lớn, thời gian truyền từ đầu cáp này đến đầu kia

là đủ để một trạm có thể truy cập đến cáp đó ngay cả khi có một trạm khác vừa truycập đến Nó tránh xung đột bằng cách mỗi nốt sẽ phát tín hiệu về yêu cầu truyềntrước rồi mới truyền thật sự

Hình 2-15: Lưu đồ thuật toán

Mỗi thiết bị chứa 3 biến số: NB, CW, BE Trong đó NB là số lần mà thuậttoán này bị yêu cầu rút lại trong khi đang cố gắng truyền Giá trị ban đầu của nó là 0trước khi truyền Biến CW là độ dài cửa sổ tranh chấp, nó cho biết khoảng thời gian

cần thiết để làm sạch kênh truyền trước khi phát, giá trị ban đầu của nó là 2 trướckhi cố gắng phát và quay trở lại 2 khi kênh truy nhập bị bận Biến số CW chỉ sửdụng cho thuật toán gán khe thời gian CSMA-CA Biến số BE (Backoff_Exponent)cho biết một thiết bị phải chờ bao lâu để có thể truy nhập vào một kênh (Bước 1)Trong thuật toán CSMA-CA gán khe thời gian, NB, CW, BE được thiết lập trước.Trong thuật toán CSMA-CA không gán khe thời gian thì NB và BE được thiết lậptrước (Bước 2) Tầng MAC sẽ trễ ngẫu nhiên trong phạm vi 0 đến 2*BE -1 sau đó(bước 3) yêu cầu tầng PHY thực hiện đánh giá truy kênh truy nhập xem là rỗi haybận (Bước 4) Nếu kênh truyền bận, tầng MAC sẽ tăng NB và BE lên 1, nhưng cũngluôn đảm bảo rằng giá trị này nhỏ hơn aMaxBE (Bước 5) Nếu kênh truyền là rỗi,trong CSMA-CA gán khe thời gian, tầng MAC phải giảm CW đi 1 Nếu CW ≠ 0quay trở lại bước 3 Nếu CW=0 thì thông báo truy nhập kênh thành công Còn trongCSMA-CA không gán khe thời gian thì tầng MAC bắt đầu phát ngay nếu kênhtruyền rỗi.

 Các mô hình truyền dữ liệu

Dựa trên cấu trúc mạng WPAN thì ta có thể phân ra làm ba kiểu, ba mô hìnhtruyền dữ liệu: từ thiết bị điều phối mạng PAN coordinator tới thiết bị thường, từthiết bị thường tới thiết bị điều phối mạng PAN coordinator, và giữa các thiết bịcùng loại Nhưng nhìn chung thì mỗi cơ chế truyền đều phụ thuộc vào việc là kiểumạng đó có hỗ trợ việc phát thông tin thông báo beacon hay không Khi một thiết bịmuốn truyền dữ liệu trong một mạng không hỗ trợ việc phát beacon, khi đó thì nóchỉ đơn giản là truyền khung dữ liệu tới thiết bị điều phối bằng cách sử dụng thuậttoán không gán khe thời gian Thiết bị điều phối Coordinator trả lời bằng khung

Ack như hình 2-16

Hình 2-16: Liên lạc trong mạng không hỗ trợ beacon

Khi một thiết bị muốn truyền dữ liệu tới thiết bị điều phối trong mạng có hỗtrợ beacon Lúc đầu nó sẽ chờ báo hiệu beacon của mạng Khi thiết bị nhận đượcbáo hiệubeacon, nó sẽ sử dụng tín hiệu này để đồng bộ các siêu khung Đồng thời,

nó cũng phát dữ liệu sử dụng phương pháp CSMA-CA gán khe thời gian và kết thúcquá trình truyền tin bằng khung tin xác nhận Ack

Hình 2-17: Liên lạc trong mạng có hỗ trợ beacon.

Các ứng dụng truyền dữ liệu được điều khiển hoàn toàn bởi các thiết bị trongmạng PAN hơn là được điều khiển bởi thiết bị điều phối mạng Chính khả năng nàycung cấp tính năng bảo toàn năng lượng trong mạng ZigBee Khi thiết bị điều phốimuốn truyền dữ liệu đến một thiết bị khác trong loại mạng có hỗ trợ phát beacon,khi đó nó sẽ chỉ thị trong thông tin báo hiệu beacon là đang truyền dữ liệu Các thiết

bị trong mạng luôn luôn lắng nghe các thông tin báo hiệu beacon một cách định kỳ,khi phát hiện ra có dữ liệu liên quan tới nó đang đựợc truyền, nó sẽ phát lệnh yêu

cầu dữ liệu này, công việc này sử dụng slotted CSMA-CA Công việc này được mô

tả bằng hình 2-18 , trong hình này thì khung tin Ack của thiết bị điều phối cho biết

rằng gói tin đã được truyền thành công, việc truyền gói tin sử dụng kỹ thuật gánkhe thời gian CSMA-CA, khung Ack thiết bị thường trả lời là nhận gói tin thànhcông Vào lúc nhận khung tin Ack từ thiết bị thường thì bản tin sẽ được xóa khỏidanh sách bản tin trong thông tin báo hiệu beacon

Hình 2-18: Kết nối trong mạng hỗ trợ beacon

Trong trường hợp mạng không hỗ trợ phát beacon (hình 2-19) thiết bị điều

phối muốn truyền dữ liệu tới các thiết bị khác, nó sẽ phải lưu trữ dữ liệu để cho thiết

bị liên quan có thể yêu cầu và tiếp xúc với dữ liệu đó Thiết bị có thể tiếp xúc đượcvới dữ liệu liên quan đến nó bằng cách phát đi lệnh yêu cầu dữ liệu tới thiết bị điềuphối, sử dụng thuật toán không gán khe thời CSMA-CA Nếu dữ liệu đang đượctruyền, thì thiết bị điều phối sẽ phát khung tin bằng cách sử dụng thuật toán khônggán khe thời gian CSMA-CA, nếu dữ liệu không được truyền thì thiết bị điều phối

sẽ phát đi khung tin không có nội dung để chỉ ra rằng dữ liệu không được phát

Hình 2-19: Kết nối trong mạng không hỗ trợ phát beacon

Nói chung trong mạng mắt lưới, tất cả các thiết bị đều bình đẳng và có khảnăng kết nối đến bất kỳ thiết bị nào trong mạng miễn là thiết bị đó nằm trong bánkính phủ sóng của nó Có hai cách để thực hiện việc kết nối Cách thứ nhất là nốttrong mạng liên tục lắng nghe và phát dữ liệu của nó đi bằng cách sử dụng thuậttoán không gán khe thời gian CSMA-CA Cách thứ hai là các nốt tự đồng bộ vớicác nốt khác để có thể tiết kiệm đựơc năng lượng

 Phát thông tin báo hiệu beacon

Một thiết bị FFD hoạt động trong chế độ không phát thông tin báo hiệu hoặc

có thể phát thông tin báo hiệu giống như là thiết bị điều phối mạng Một thiết bịFFD không phải là thiết bị điều phối mạng PAN có thể bắt đầu phát thông tin báohiệu beacon chỉ khi nó kết nối với thiết bị điều phối PAN Các tham sốmacBeaconOrder và macSuperFrameOrder cho biết khoảng thời gian giữa hai thôngtin báo hiệu và khoảng thời gian của phần hoạt động và phần nghỉ Thời gian phátbào hiệu liền trước được ghi lại trong tham số macBeaconTxTime và được tính toán

để giá trị của tham số này giống như giá trị trong khung thông tin báo hiệu beacon

 Định dạng khung tin MAC

Mỗi khung bao gồm các thành phần sau:

- Đầu khung MHR (MAC header): gồm các trường thông tin về điều khiểnkhung tin, số chuỗi, và trường địa chỉ