無線通信是人們現代日常生活的一部分，在辦公室、學校或家庭等場所，都在接觸無線通信設備，如筆記本電腦、打印機、攝像機、手持設備、照明控制器和家電設備等。這些設備的復雜程度與它們執行的任務類型有關，其中許多家庭自動化的無線應用采用小型微控制器和少量代碼執行簡單的任務，更加追求低成本、單一性和微型化。在目前眾多的無線網絡技術中，ZigBee技術作為一種新興的無線網絡技術，近兩年在工業控制、消費電子等領域以及科研開發中得到了眾多的關注和使用，而且越來越顯示出它的強勁應用勢頭。ZigBee是一種低功耗、短距離和低速的無線網絡技術，工作在2．4GHz國際免執照的頻段，在 IEEE標準上它和無線局域網、藍牙同屬802家族中的無線個人區域網絡。

　　通常的ZigBee無線控制器節點是以一個高端微控制器為核心，再配合無線收發器構成的。本文將設計一個新型的、低成本的、使用ZigBee無線技術的精簡型無線控制器，比如用于空調遙控，整個目標應用板上的元器件極少，走線極少，體積極小。該設計只采用三個電子芯片：一個低端微控制器（MC9S08QG8）、一個RF收發器（MC13192）和一個16×2的LCD，其他需要的元器件為電阻和按鍵之類的無源器件。

　　硬件電路的具體設計

　　根據前面器件選擇和總體構建的考慮，本文完成的無線控制器具體設計電路如圖2所示。其中MC9S08QG8微控制器（MCU）的大部分管腳具有多重功能，電路設計中，即以MC9S08QG8為核心，實現各種控制。

　　圖2無線控制器應用原理圖分為三部分：MC9S08QG8 MCU所需的基本連接；MCl 3192無線收發器的連接；16×2 LCD和4個按鍵的連接。

　　各部分的供電電源為低電壓3 V，可用兩節7號電池供電。MCU的時鐘電路無需外接晶振，直接使用MCU內部自帶的時鐘；MCU的RST和BKGD引腳用于BDM接口的連接，完成程序下載后可另作它用，比如MCl3192的中斷信號IRO就接至PTA3／RST／IRQ復用；圖2中MCl3192收發器其他外圍電路使用數據手冊提供的工作所需的最低硬件要求。MCU與MCl3192的連接按照標準SPI方式連接，MCU為主機，MCl3192為從機，通過 MOSI，MISO，SPSCK信號線可以配置收發器，并發送和接收數據。同時也可以通過SPI配置收發器提供的定時器和GPIO引腳，將其用于其他的目的。收發器的片選CE信號由MCU的通用I／O口PTB5進行選通。收發器要切換運行模式（接收、發送、半休眠、休眠或空閑）還需要另外一個信號，該信號稱為RXTXEN，由MCU的通用I／O口PTB7進行處理。MCU與MCl3192之間的數據傳輸模式可采用流模式，每次收發一個字（16 b），都通過中斷由MCU控制處理，這樣可以最大限度地保證了數據傳輸的實時性。

　　16×2 LCD的RS，R／W，E信號由MCU通用I／O口PTB的三個引腳進行控制，實際上可以將R／W直接接低電平，或者軟件控制使始終為低點平，因為應用時只需對LCD做命令、數據寫入；數據線采用LCD的4線訪問形式，即只用DB4～DB7，由MCU的 PTA0～PTA3提供；背光電源BKL+，BKL-不接，以減少功耗。4個按鍵也接在MCU的PTA0～PTA3，與LCD數據線復用，按鍵的上拉電阻使用MCU內部配置的，無需外接上拉以減省元件。同時當等待處理按鍵時，MCU將按鍵輸入直接配置成按鍵輸入中斷，也減少了硬件連接和軟件復雜度，按鍵發生時MCU自動轉去讀取按鍵輸入及按鍵處理，當要進行LCD顯示時，MCU又將復用線臨時配置成數據輸出，配合LCD控制信號完成LCD的內容顯示。MCU的8 KB FLASH和512 B的存儲器資源對于一般的無線控制是足夠的，另外，設計中還會用到MCU的定時器資源，通過定時比較器生成一般無線控制應用中都需要的定時時間，通過軟件編程可以方便地實現。

　　本文僅使用了一個FREESCALEMC9S08QG8低端微控制器，再加上很少的一些連接線和硬件資源，已經具有無線通信能力和人機交互功能。這說明 ZigBee無線應用并不一定總是需要高性能的微控制器，低端微控制器也能夠完成無線網絡要求的一些基本任務，從而降低了整個解決方案的成本。同時，本文實現的無線控制器具有功耗低、元器件少、成本低、性能高而功能全的特點，是嵌入式無線控制應用的一種精簡解決方案。