Mesh Bee

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这是一个社区资源，旨在汇集关于以下内容的文档、演示和优质信息链接：

MeshBee 固件架构；
MeshBee 入门指南；
MeshBee 使用案例和示例；

Mesh Bee 是来自 Seeed Studio 的一款 2.4GHz 无线收发器。它基于 NXP 最新的 JN516x 系列无线微控制器芯片，并支持 ZigBee Pro 网络协议栈。工厂固件将复杂的 ZigBee 协议栈操作封装成几个易于使用的串行命令，使 Mesh Bee 成为一个透明的串行通信节点，可以组成简单的点对点连接或复杂的网状网络。此外，Mesh Bee 是完全开放硬件和开源的，这意味着您可以根据需求定制固件。您可以使用 JN516x 的 ARM 核心来控制设备，并使用 JenOS 简化开发。NXP 提供的开发环境和工具都是免费的。Mesh Bee 将为您带来许多乐趣。

2. 特性

范围：室内/城市：最高可达 30m；室外视距：最高可达 100m；
接收灵敏度：-95dBm
数据传输速率：4800、9600、19200、38400、57600、115200 (bps)
工作频率：免许可的 2.4GHz 频段
通信类型：点对点、启动网络或网状网络
OTA 支持：通过空中更新节点固件
易于使用的串行接口和丰富的可扩展端口
易于使用的 AT 命令：设置 ZigBee 网络，设置串行波特率等
开源硬件和固件
可编程 32 位 RISC CPU：32M 时钟，256KB Flash，32KB RAM，4KB EEPROM
与 Xbee 插座兼容，因此您可以将其插入任何 Xbee 插座作为快速替代品

注意：由于使用的 ZigBee 协议栈版本不同，Mesh Bee 无法与 Xbee 通信。

3. 规格

规格	值
微处理器	JN5168 (32 位 RISC CPU，32MHz 时钟速度)
资源	256kB/32kB/4kB (Flash/RAM/EEPROM)
PCB 尺寸	24.5mmx30.5mmx0.8mm
外形尺寸	24.5mmx30.5mmx9.77mm
指示器	无
电源	3.3V
IO 数量	12
ADC 输入	3(2 与 IO 复用)
接口	UARTx2, SPI, I2C
程序接口	UART+MISO
连接性	与 XBee 插座兼容
通信协议	Uart(TTL)
工作频段	2.4GHz
协议栈/软件	RF4CE, JenNet-IP , ZigBee Pro

3.1 电气特性

规格	最小值	典型值	最大值	单位
最大输入电压	-0.3		3.6	V
工作输入电压	2.0	3.3	3.6	V
发射电流		15		mA
接收电流		17		mA
深度睡眠电流		0.12		uA
工作温度	-40

4. 引脚定义

引脚名称	备用功能	类型	描述
3V3	-	电源输入	VCC, +3.3V
TX1	D14	输出	Uart1 Tx端口；数字IO 14
RX1	D15	输入	Uart Rx端口；数字IO 15
DO1	SPIMISO	输入/输出	数字输出1；SPI 主输入从输出
!RST	-	输入	复位端口
D11	PWM1	输入/输出	数字IO 11（默认用途：RSSI指示器）；PWM1输出
DO0	SPICLK	输出	数字输出0；SPI 主时钟输出
D18	SPIMOSI	输入/输出	数字IO 18；SPI 主输出从输入
VRef	ADC2	输入	模拟外设参考电压；ADC输入2
GND	-	GND	接地
TX0	D6	输入/输出	Uart0 Tx端口；数字IO 6
D12	CTS0	输入/输出	数字IO 12；UART 0清除发送输入
D9	-	输入/输出	数字IO 9（默认用途：Mesh Bee开/睡眠指示器）
RX0	D7	输入/输出	Uart0 Rx端口；数字IO 7
D10	-	输入/输出	数字IO 10（默认用途：网络关联指示器）
D13	RTS0	输入/输出	数字IO 13；UART 0请求发送输出
D1	SPISEL2; ADC4	输入/输出	数字IO 1；SPI 主选择输出2；ADC输入4
D0	SPISEL1; ADC3	输入/输出	数字IO 0；SPI 主选择输出1；ADC输入3
D16	SCL	输入/输出	数字IO 16；I2C时钟
D17	SDA	输入/输出	数字IO 17；I2C数据

注意：仅列出了重要的备用功能，可能还有更多，请参考JN516x数据手册。

注意2：SPI相关引脚仅在您知道如何禁用外部闪存驱动时才能用作数字IO。

5. 使用方法

5.1 硬件安装

Mesh Bee具有通用的Bee插座。因此，您可以像使用XBee或RFBee等一样使用它。需要注意的是，除了部分引脚外，它们的引脚并不是100%兼容。如果您是Bee系列的新手，请访问此链接了解Bee系列，并访问此链接了解如何将Bee与其他硬件安装。

5.2 如何更新固件

Mesh Bee默认预装了协调器固件，这是由于制造和销售的便利性。您需要自行刷入路由器/终端设备固件。这对像您这样的创客来说非常简单。

JN516x具有一个特定的固件下载接口，包括UART和一些其他引脚，因此您需要一个编程器来刷固件。我们提供了UartSBee v5。UartSBee v5具有v4的大部分功能，并额外支持Mesh Bee的编程。

更新固件的步骤如下：

第一步：从GitHub下载最新固件；
- Mesh_Bee#9.1_Firmware_Downloads
第二步：使用FT_Prog配置UartSBee v5；
- 下载FT_Prog：File:FT Prog v2.8.2.0.zip并安装。（仅支持Windows）
- 将UartSBee v5连接到PC，打开FT_Prog并按如下方式配置：

第三步：将SW1切换到“3V3”，SW3切换到“Prog”位置；
第四步：将Mesh Bee模块插入UartSBee v5；
第五步：使用“Jennic Flash Programmer”刷固件；

下载Jennic Flash Programmer：File:Jennic flash programmer.zip并解压。（仅支持Windows）

打开“FlashGUI.exe” -> 浏览到固件bin文件

-> 选择UartSBee v5的COM端口（如果不存在，请点击刷新按钮）

-> 其他选择项如以下图片所示 -> 勾选“Connect”

-> 设备信息和MAC地址将被检测到

-> 点击“Program”按钮

-> 一个小工具窗口将弹出并显示下载进度

-> 完成。

5.3 AT命令与配置

5.3.1 AT命令

Mesh Bee目前可以通过AT命令进行配置。二进制API配置方法可能会根据您的需求提供。因此，如果您需要此功能，请将您的需求发布到讨论组。我们将根据您的反馈决定开发方向。

下载AT命令手册： File:AT command manual for Mesh Bee V1.0.pdf

5.3.2 配置

Mesh Bee支持ZigBee Pro标准，可以构建具有大量节点的网状网络。您可能需要一些ZigBee基础知识以更有效地配置它。但以下是如何构建一个简单点对点网络的指南。任何人都可以在没有任何ZigBee基础知识的情况下完成。

步骤1：准备两个Mesh Bee模块和一个UartSBee v5；步骤2：将终端设备固件刷入其中一个Mesh Bee模块，请参考5.2如何更新固件；步骤3：配置协调器节点；

要配置Mesh Bee节点，首先需要将其连接到PC。有很多方法可以做到这一点。如果您有一个UartSBee v5，这将变得非常简单。只需将协调器插入UartSBee v5并将SW3切换到“Uart”侧。

此外，您可以使用任何USB到TTL设备。基本要求是Mesh Bee通过UART1（TX1和RX1）与外部通信，UART1的电压等级为3.3V。更高的电压可能会损坏IO。

连接线后，打开一个串口工具，选择COM端口并将波特率设置为115200（默认）。

将 Mesh Bee 切换到 AT 命令模式，发送 "+++"。注意，您需要将串口工具配置为发送 CR 字符。

发送 "ATPA1" 命令。

按下 UartSBee v5 的复位按钮以重置 Mesh Bee。

等待 UartSBee v5 的 "ASSOC" 指示灯亮起。好的，协调器已经完成了 ZigBee 网络的创建。您可以发送 "ATIF" 命令查看网络信息。

发送 "ATEX" 命令退出 AT 模式并进入数据传输模式。现在协调器节点已设置完成。

步骤 4：配置终端设备节点

首先，将终端设备的 UART1 连接到波特率为 115200 的串口工具。注意，如果您只有一个 UartSBee v5 并希望使用同一个设备配置终端设备，则需要在从 UartSBee v5 上拔下协调器后重新为其供电。协调器必须始终保持供电，因为它保存了创建的 ZigBee 网络。如果协调器关闭，网络将消失。

发送 "+++" 到终端设备。

-> 然后发送 "ATAJ1" 命令。

-> 发送 "ATRS" 命令。

-> 等待几秒钟。

-> UartSBee v5 的 "ASSOC" 指示灯亮起（使用 UartSBee v5 配置）。

-> 发送 "ATIF" 命令，检查 "3. belonging to" 部分的 "PANID"，如果 "PANID" 不是 0x0000，则终端设备已加入 ZigBee 网络。

现在发送 "ATEX" 命令退出 AT 模式。

好的，终端设备已配置完成。

步骤 5：测试连接

使用串口工具连接两个节点（协调器和终端设备）。在一侧发送数据，并检查另一侧是否接收到相同的数据。

连接信息将在断电后保持持久性。

5.4 OTA 指南

Mesh Bee 支持通过空中更新固件。一旦完成网络配置，路由器/终端设备的固件可以通过 OTA 更新。

步骤 1：将新固件刷入协调器的外部闪存

完成此步骤的方法与 5.2 如何更新固件非常相似，唯一的区别是选择 "External" 作为 "Flash Select"。

步骤 2：确保网络已正确配置且节点可以相互通信

按照 5.3.2_Configuration 描述配置网络节点。发送 "ATLA" 命令查看网络上的节点。

步骤 3：触发 OTA 过程

发送 "ATDAxxxx" 命令设置目标地址（xxxx 是固件将被更新的节点的短地址）。

-> 发送 "ATOR200" 设置 OTA 数据包间隔为 200ms/包。较慢的速度会更好。

-> 发送 "ATOT" 触发 OTA 下载过程。

-> 发送 "ATOS" 监控下载进程，或者如果需要，可以发送 "ATOA" 中止下载。

下载完成后，目标节点将重新启动，新固件将替代旧固件。您可以发送 "ATLA" 命令确认目标节点的固件版本。

5.5 示例

此示例仅兼容固件 v1.0，对于后续版本的固件，请参考可以在资源部分下载的 Cook Book。

这是一个关于使用两个 Mesh Bee 节点进行远程控制的简单示例。

步骤 1：准备材料

材料包括：

Seeeduino v3 x2
XBee shield x2 ，版本 1/2，上图显示了 XBee Shield v1 和 XBee Shield v2
Mesh Bee x2（上图显示的是原型版本，发布版本可能颜色不同）
UartSBee v5 x1
旋转角度传感器 x1
舵机 x1
电缆

步骤 2：配置 Mesh Bee 节点

参考 5.3.2_Configuration 配置点对点连接。

步骤 3：组装舵机端（被控制）

将舵机的信号线（黄色）连接到数字 10，红线连接到 VCC，黑/棕线连接到 GND。

-> 将 "XB_TX" 连接到 D0，将 "XB_RX" 连接到 D1（意味着使用 Seeeduino 的硬件 UART）。

-> 将 Mesh Bee（协调器）插入 XBee shield 的 Bee 插槽。

-> 别忘了将 XBee shield 插到 Seeeduino 上。

步骤 4：组装控制端

将旋转角度传感器的信号线（黄色）连接到 A0，红线连接到 VCC，黑线连接到 GND。

-> 将 XBee Shield v1 的 "USB_UART_M..8" 开关切换到右侧（M..8），将 "D11/12_XBEE_UART" 开关切换到右侧（X_RX_X_TX）。

-> 将 Mesh Bee（终端设备）插入 XBee shield 的 Bee 插槽。

-> 将 XBee Shield 插到 Seeeduino 上。

步骤 5：编程

MeshBeeDemo_servo:

#include <Servo.h>
#include <SoftwareSerial.h>

#define CMD_POS    1

#define COMM_SER    Serial

//SoftwareSerial mySerial(11, 12); // RX, TX

Servo myservo;  // 创建舵机对象以控制舵机
// 最多可以创建八个舵机对象

int pos = 0;    // 用于存储舵机位置的变量
unsigned int sensorValue = 0;  // 用于存储传感器值的变量
unsigned char cmd;
unsigned int lastSensorValue = 0;

void setup()
{
    Serial.begin(115200);
    //mySerial.begin(9600);
    myservo.attach(10);  // 将舵机连接到引脚 10

    // 配置 Mesh Bee
    Serial.println("atex");
}

void loop()
{
    if (read_msg(&cmd, &sensorValue))
    {
        if (cmd ==  CMD_POS)
        {
            if (lastSensorValue != sensorValue)
            {
                lastSensorValue = sensorValue;
                //Serial.println(sensorValue);
                pos = map(sensorValue, 0, 1023, 0, 180);
                myservo.write(pos);
            }
        }
    }
    //delay(10);
}

void send_msg(unsigned char cmd, unsigned int msg)
{
    unsigned char buff[4];
    buff[0] = cmd;
    buff[1] = (unsigned char)(msg & 0xff);
    buff[2] = (unsigned char)((msg >> 8) & 0xff);
    buff[3] = buff[0]+buff[1]+buff[2];
    COMM_SER.write("SS");
    COMM_SER.write(buff, 4);
}

boolean read_msg(unsigned char *cmd, unsigned int *msg)
{
    unsigned char buff[4];

    if (COMM_SER.find("SS"))
    {
        while (COMM_SER.available() < 4);
        if (COMM_SER.available() >= 4)
        {
            COMM_SER.readBytes((char *)buff, 4);
            if (buff[0] + buff[1] + buff[2] == buff[3])
            {
                // 可用数据包
                *cmd = buff[0];
                *msg = (unsigned int)((buff[1]) | (buff[2] << 8));
                return true;
            }
        }
    }
    return false;
}

MeshBeeDemo_analogInput:

#include <SoftwareSerial.h>

#define CMD_POS    1

#define COMM_SER    Serial

//SoftwareSerial mySerial(10, 11); // RX, TX

int sensorPin = A0;    // 选择电位器的输入引脚
int sensorValue = 0;  // 用于存储传感器读取值的变量
int lastSensorValue = 0;

void send_msg(unsigned char cmd, unsigned int msg);
boolean read_msg(unsigned char *cmd, unsigned int *msg);

void setup()
{
    // 打开串口通信并等待端口打开：
    Serial.begin(115200);

    Serial.println("+++");
    Serial.println("ATTM1");  // 将 Mesh Bee 设置为单播发送模式
    Serial.println("ATDA0000");  // 将单播地址设置为 COO
    Serial.println("ATEX");  // 退出 AT 命令模式

    // 设置 SoftwareSerial 端口的数据速率
    //mySerial.begin(9600);
    //mySerial.println("Hello, world?");
}

void loop() // 不断运行
{
    // 从传感器读取值：
    sensorValue = analogRead(sensorPin);
    if (sensorValue != lastSensorValue || 1)
    {
        //Serial.println(sensorValue);
        send_msg(CMD_POS, (unsigned int)sensorValue);
        lastSensorValue = sensorValue;
        delay(50);
    }
}

void send_msg(unsigned char cmd, unsigned int msg)
{
    unsigned char buff[4];
    buff[0] = cmd;
    buff[1] = (unsigned char)(msg & 0xff);
    buff[2] = (unsigned char)((msg >> 8) & 0xff);
    buff[3] = buff[0]+buff[1]+buff[2];
    COMM_SER.write("SS");
    COMM_SER.write(buff, 4);
}

boolean read_msg(unsigned char *cmd, unsigned int *msg)
{
    unsigned char buff[4];

    if (COMM_SER.find("SS"))
    {
        while (COMM_SER.available() < 4);
        if (COMM_SER.available() >= 4)
        {
            COMM_SER.readBytes((char *)buff, 4);
            if (buff[0] + buff[1] + buff[2] == buff[3])
            {
                // 有效数据包
                *cmd = buff[0];
                *msg = (unsigned int)((buff[1]) | (buff[2] << 8));
                return true;
            }
        }
    }
    return false;
}

5.6 使用注意事项

ZigBee 是一种低功耗和低速的网络传输协议，因此它并不适用于高速场景。

Mesh Bee 网络在 2~3 个节点情况下的数据速率规格如下：

传输方向	传输方式	数据包周期 (ms)	最大数据包长度 (字节)
COO/ROU	广播	250	50
COO/ROU -> END	单播	40	50
END	广播	150	50
END -> COO/ROU	单播	20	25
END -> COO/ROU	单播	40	50

对于更大的网络，数据速率会更低。

6. 开发

我们想介绍的最大特点是 Mesh Bee 支持重新编程。拥有一个可编程的 ZigBee 模块并且价格如此合理，真是令人兴奋。

Mesh Bee 使用了名为 JN5168 的芯片，具有 32 位 RISC 核心和丰富的资源：

Flash/RAM/EEPROM: 256kB/32kB/4kB
主 SPI 端口，带有三个选择输出
从 SPI 端口
2 个 UART
5 个 PWM (4 个定时器 & 1 个计数器)
I2C
4 通道 10 位 ADC
比较器
电池 & 温度传感器

使用我们的 UartSBee v5，您可以轻松重新编程 Mesh Bee。在开始玩转之前，只需学习一些 NXP 文档即可。

7.1 软件架构

以下是 Mesh Bee 的软件架构。

您可以在 AUPS 中开发独立应用程序。用户应用程序由顶层的两个 Arduino 风格函数组成：setup 和 loop，它们的作用与 Arduino 的完全相同。

我们还引入了 Suli。Suli 是 Seeed 统一库接口。我们将在未来的模块驱动/库发布中切换到 Suli。这意味着我们的 Suli 兼容库/驱动将适配所有支持 Suli 的平台。请浏览 https://github.com/Seeed-Studio/Suli 了解更多信息。

7.2 开发环境

NXP 提供了全面的开发环境、工具和文档。开发环境包括 SDK 工具链和 ZigBee 堆栈 SDK。

请访问 NXP 的网站以获取所有这些资源及详细描述页面：http://www.nxp.com/techzones/wireless-connectivity/smart-energy.html

注意：Mesh Bee 的出厂固件基于 Smart Energy 配置文件开发。

要创建开发环境，您需要下载：

JN-SW-4041 SDK 工具链
JN-SW-4064 ZigBee Smart Energy SDK
JN-SW-4067-JN516x ZigBee Home Automation SDK

然后将它们安装在 Windows PC 上（先安装 JN-SW-4041 后安装 JN-SW-4064）。

要编辑 .oscfgdiag 文件和 .zpscfg 文件，您需要根据 <SDK Installation and User Guide.pdf> 中第 6.2.2 节的指南安装 Eclipse 插件。

注意2：不幸的是，目前只有 Windows 工具链可用。对于 Linux 和 Mac 用户，可能需要使用 Windows 虚拟机。

7.3 编程指南

编程 JN5168 需要一些基础知识，因此很难用几句话解释清楚。深入研究官方文档可能是必须的。

NXP 官方资源：

用户指南

JN-UG-3048 <ZigBee PRO Stack User Guide> 介绍了基本的 ZigBee PRO 概念，并详细说明了开发应用程序所需的 ZigBee PRO API。
JN-UG-3059 <ZigBee PRO Smart Energy API User Guide> 介绍了 ZigBee Smart Energy (SE)，并详细说明了开发应用程序所需的 SE API。
JN-UG-3075 <JenOS User Guide> 详细说明了 ZigBee PRO 应用代码中用于管理操作系统资源的 JenOS API。
JN-UG-3077 <ZigBee Cluster Library User Guide> 描述了 NXP 对 ZigBee Cluster Library (ZCL) 的实现。

应用笔记

JN-AN-1135 <Smart Energy HAN Solutions Application Note> 提供并描述了 Smart Energy 家庭区域网络解决方案示例。

7.4 贡献

8. 讨论组

我们创建了一个 Google 讨论组，用于 Mesh Bee 的一般讨论和开发相关主题。请点击以下链接查看最新动态：https://groups.google.com/forum/#!forum/seeedstudio-mesh-bee-discussion-group

在线原理图查看器

9. 资源

9.1 固件下载

v1001（出厂固件，目前最稳定的版本）：

协调器固件：https://github.com/Seeed-Studio/Mesh_Bee/raw/v1.0.01/Build/COO_JN5168.bin

路由器固件：https://github.com/Seeed-Studio/Mesh_Bee/raw/v1.0.01/Build/ROU_JN5168.bin

终端设备固件：https://github.com/Seeed-Studio/Mesh_Bee/raw/v1.0.01/Build/END_JN5168.bin

v1004

协调器固件：https://github.com/Seeed-Studio/Mesh_Bee/raw/v1.0.4/build/output/COO_JN5168.bin

路由器固件：https://github.com/Seeed-Studio/Mesh_Bee/raw/v1.0.4/build/output/ROU_JN5168.bin

终端设备固件：https://github.com/Seeed-Studio/Mesh_Bee/raw/v1.0.4/build/output/END_JN5168.bin

与我们的开发和发布保持同步：

https://github.com/Seeed-Studio/Mesh_Bee/releases

关于 Mesh Bee 固件的更多信息：

Mesh Bee 固件源码在 Github 上

技术支持与产品讨论

感谢您选择我们的产品！我们致力于为您提供各种支持，以确保您使用我们的产品时能够获得尽可能顺畅的体验。我们提供多种沟通渠道，以满足不同的偏好和需求。

欢迎来到 MeshBee Wiki​

2. 特性​

3. 规格​

3.1 电气特性​

4. 引脚定义​

5. 使用方法​

5.1 硬件安装​

5.2 如何更新固件​

5.3 AT命令与配置​

5.3.1 AT命令​

5.3.2 配置​

5.4 OTA 指南​

5.5 示例​

5.6 使用注意事项​

6. 开发​

7.1 软件架构​

7.2 开发环境​

7.3 编程指南​

7.4 贡献​

8. 讨论组​

在线原理图查看器​

9. 资源​

9.1 固件下载​

技术支持与产品讨论​