浅谈Digi 900HP模块的API模式组网配置
为使无人机编队个体间实现组网通信，需要选用合适的通信模块构建通信网络。经过调研发现，xbee系列的模块或许可以更好的解决机间组网通信问题。
一、xbee pro 900hp模块的基本性能参数
通过查阅相关技术手册，xbee pro 900hp 模块的部分性能如下图所示：
图1 900hp相关性能参数
900hp模块在室内305m内或室外6.5km内的通信速率都能达到200kbps。
对于组网模式，xbee pro 900hp 模块可实现digimesh组网，如下图所示：
图2 900hp组网模式
二、利用软件xtcu配置xbee pro 900hp 模块
配置xbee模块需要用到xtcu软件，该软件界面如下图所示：
图3 xtcu软件
利用软件xtcu对xbee进行参数配置主要参考其用户手册。一般需要配置的参数有:
1、网络id：相当于标识当前xbee模块属于哪个通信网络中；
2、波特率：每个模块必须配置相同的波特率（可以理解为通信速率），且该波特率还要与飞控的波特率一致，这样才能确保正常通信；
3、工作模式：xbee模块间的通信有透传模式和api模式两种。
与zigbee模块类似，xbee模块组网时，也需要网络中有且仅有一个节点模块作为协调器（c），其余节点作为路由器（router）。我们可以先配置好网络中的一个协调器节点和路由节点，然后依次添加新的路由节点到网络中。下面给出具体步骤：
1、首先连接好两个xbee pro 900hp模块（一个协调器和一个路由器）。需要注意的是，在购买该模块时，要同时采购具有usb接口的底板，这样才能方便的连接到电脑上；此外电脑需要安装ch340的驱动，这样连接上模块（可以利用360驱动自动搜索安装）。
2、打开xtcu软件，添加xbee设备。如下图所示，点击搜索按钮：
图4 打开xtcu软件搜索端口
选中端口，点击next:
图5 选中端口
点击finish:
图6 点击finish
等待检测：
图7 等待检测
添加设备：
图8 添加设备
配置参数。点击第一个设备，然后点击参数配置窗口：
图9 选择配置窗口
修改网络id：
图10 修改网络id
图中的红色标记的第2步是写入修改的参数。此外网络id可以自己随便设置，不一定是图中的1234。
利用同样的方法修改网络类型为协调器：
图11 修改模块类型
修改波特率：
图12 修改波特率
将网络改成api模式：
图13 选择api组网模式
以上就将模块配置成协调器了。我们可以导出profile文件，然后用于配置路由器时，只需修改图11步骤的模块类型就行了。导出profile文件的方法如下图所示：
图14 导出profile文件
配置路由器时点击左栏第二个模块，然后点击右栏那个profile人像按钮，选择第一个apply configuration profile，找到之前保存的参数配置文件就能和协调器配置一样的参数，但注意需要按图11的方式将模块类型改为路由器。
图15 改路由端口
下面测试数据传输功能：
选择控制台，连接模块（协调器和路由器都要通过此操作进行连接）：
图16 选中控制台
点击“+”号按钮，创建适合api格式的数据包：
图17 添加待发送的数据包
生成符合格式要求的的数据包：
图18 生成符合格式要求的的数据包
注意：图中第二个红色箭头指示的ffff是表示广播该数据包，如果要指定某个节点发送，需要该对方节点的mac地址，mac地址可以从左栏模块信息中看到：
图19 模块mac地址
图18所述步骤点击ok，然后就生成了发送字符串hellow的数据包，之后就可以点击发送：
图20 发送数据包
接收端可查看数据：
图21 接收端查看数据
三、数据通信协议分析
从图20可以看出，模块间的通信协议发送包格式为：
数据包头(0x7e)+字长（2个字节）+发送协议类型（0x10）+发送协议id（0x01）目标64位地址(8个字节，即mac地址)+目标16位地址（fffe）+广播半径（00）+选项（00）+数据（n个字节）+校验码（1个字节）
对于字长，实际上计数的是排在它之后所有数据字节之和（校验码除外），也就是从协议类型（0x10）到校验码之前的长度，假设实际负载的数据是n个字节的话，那么字长计数值就为：1+1+8+2+1+1+n=n+14;
接收协议与发送协议基本相同，只是目标地址变成了发送源地址。即：
数据包头(0x7e)+字长（2个字节）+接收协议类型（0x90）+来源64位地址(8个字节，即mac地址)+来源16位地址（fffe）+选项（0xc1）+数据（n个字节）+校验码（1个字节）
注意，接收的字长和发送的字长并不一致，前者比后者少2个字节（少了发送协议id和广播半径），为n+12。比如某次发送信息要求从a发给b，二者mac地址分别为：
a的mac地址为：00 13 a2 00 41 08 01 0b
b的mac地址为：00 13 a2 00 41 08 01 12
要发送的数据包内容为：
hellpw
其ascll码转化为16进制为：
68 65 6c 6c 70 77
则发送字长为6+14=20=0x14，发送数据包为：
7e 00 14 10 01 00 13 a2 00 41 08 01 12 ff fe 00 00 68 65 6c 6c 70 77 54
接收字长为6+12=18，其数据包为：
7e 00 12 90 00 13 a2 00 41 08 01 0b ff fe c1 68 65 6c 6c 70 77 1b
校验码的计算方式如下：
（1）添加数据包的所有字节，但数据包头0x7e和长度（第二个和第三个字节）除外。
（2）根据结果，仅保留最低的8位。
（3）0xff减去该数量.
对于上述接收包计算过程即为：
数据累加：90 + 00 + 13 + a2 + 00 + 41 + 08 + 01 + 0b + ff + fe + c1 + 68 + 65 + 6c + 6c + 70 + 77 =6e4
保留后八位，即：e4
校验码=ff-e4=1b
最后，需要指出，发送端的xbee模块若成功发送数据还会收到一个反馈，其格式为
数据包头(0x7e)+字长（2个字节）+协议类型（0x88）+16位地址（fffe）+ 失效重发次数（1个字节）+传输状态（1个字节，成功为00）+ discovery status（1个字节，暂时不清楚用法）+ 校验码（1个字节）
如一次成功的发送得到的反馈可能如下：
7e 00 07 8b 01 ff fe 00 00 00 76
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一、xbee pro 900hp模块的基本性能参数
通过查阅相关技术手册，xbee pro 900hp 模块的部分性能如下图所示：
图1 900hp相关性能参数
900hp模块在室内305m内或室外6.5km内的通信速率都能达到200kbps。
对于组网模式，xbee pro 900hp 模块可实现digimesh组网，如下图所示：
图2 900hp组网模式
二、利用软件xtcu配置xbee pro 900hp 模块
配置xbee模块需要用到xtcu软件，该软件界面如下图所示：
图3 xtcu软件
利用软件xtcu对xbee进行参数配置主要参考其用户手册。一般需要配置的参数有:
1、网络id：相当于标识当前xbee模块属于哪个通信网络中；
2、波特率：每个模块必须配置相同的波特率（可以理解为通信速率），且该波特率还要与飞控的波特率一致，这样才能确保正常通信；
3、工作模式：xbee模块间的通信有透传模式和api模式两种。
与zigbee模块类似，xbee模块组网时，也需要网络中有且仅有一个节点模块作为协调器（c），其余节点作为路由器（router）。我们可以先配置好网络中的一个协调器节点和路由节点，然后依次添加新的路由节点到网络中。下面给出具体步骤：
1、首先连接好两个xbee pro 900hp模块（一个协调器和一个路由器）。需要注意的是，在购买该模块时，要同时采购具有usb接口的底板，这样才能方便的连接到电脑上；此外电脑需要安装ch340的驱动，这样连接上模块（可以利用360驱动自动搜索安装）。
2、打开xtcu软件，添加xbee设备。如下图所示，点击搜索按钮：
图4 打开xtcu软件搜索端口
选中端口，点击next:
图5 选中端口
点击finish:
图6 点击finish
等待检测：
图7 等待检测
添加设备：
图8 添加设备
配置参数。点击第一个设备，然后点击参数配置窗口：
图9 选择配置窗口
修改网络id：
图10 修改网络id
图中的红色标记的第2步是写入修改的参数。此外网络id可以自己随便设置，不一定是图中的1234。
利用同样的方法修改网络类型为协调器：
图11 修改模块类型
修改波特率：
图12 修改波特率
将网络改成api模式：
图13 选择api组网模式
以上就将模块配置成协调器了。我们可以导出profile文件，然后用于配置路由器时，只需修改图11步骤的模块类型就行了。导出profile文件的方法如下图所示：
图14 导出profile文件
配置路由器时点击左栏第二个模块，然后点击右栏那个profile人像按钮，选择第一个apply configuration profile，找到之前保存的参数配置文件就能和协调器配置一样的参数，但注意需要按图11的方式将模块类型改为路由器。
图15 改路由端口
下面测试数据传输功能：
选择控制台，连接模块（协调器和路由器都要通过此操作进行连接）：
图16 选中控制台
点击“+”号按钮，创建适合api格式的数据包：
图17 添加待发送的数据包
生成符合格式要求的的数据包：
图18 生成符合格式要求的的数据包
注意：图中第二个红色箭头指示的ffff是表示广播该数据包，如果要指定某个节点发送，需要该对方节点的mac地址，mac地址可以从左栏模块信息中看到：
图19 模块mac地址
图18所述步骤点击ok，然后就生成了发送字符串hellow的数据包，之后就可以点击发送：
图20 发送数据包
接收端可查看数据：
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从图20可以看出，模块间的通信协议发送包格式为：
数据包头(0x7e)+字长（2个字节）+发送协议类型（0x10）+发送协议id（0x01）目标64位地址(8个字节，即mac地址)+目标16位地址（fffe）+广播半径（00）+选项（00）+数据（n个字节）+校验码（1个字节）
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a的mac地址为：00 13 a2 00 41 08 01 0b
b的mac地址为：00 13 a2 00 41 08 01 12
要发送的数据包内容为：
hellpw
其ascll码转化为16进制为：
68 65 6c 6c 70 77
则发送字长为6+14=20=0x14，发送数据包为：
7e 00 14 10 01 00 13 a2 00 41 08 01 12 ff fe 00 00 68 65 6c 6c 70 77 54
接收字长为6+12=18，其数据包为：
7e 00 12 90 00 13 a2 00 41 08 01 0b ff fe c1 68 65 6c 6c 70 77 1b
校验码的计算方式如下：
（1）添加数据包的所有字节，但数据包头0x7e和长度（第二个和第三个字节）除外。
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对于上述接收包计算过程即为：
数据累加：90 + 00 + 13 + a2 + 00 + 41 + 08 + 01 + 0b + ff + fe + c1 + 68 + 65 + 6c + 6c + 70 + 77 =6e4
保留后八位，即：e4
校验码=ff-e4=1b
最后，需要指出，发送端的xbee模块若成功发送数据还会收到一个反馈，其格式为
数据包头(0x7e)+字长（2个字节）+协议类型（0x88）+16位地址（fffe）+ 失效重发次数（1个字节）+传输状态（1个字节，成功为00）+ discovery status（1个字节，暂时不清楚用法）+ 校验码（1个字节）
如一次成功的发送得到的反馈可能如下：
7e 00 07 8b 01 ff fe 00 00 00 76
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