一、项目介绍与创意介绍

本项目是参加2025贸泽电子M-Design创意设计竞赛的方向三：无线通信、物联网 作业。

本项目基于乐鑫官方ESP-Zigbee-SDK开发，旨在构建一款支持串口REPL（交互式命令行）​的Zigbee调试工具，帮助开发者快速接入现有Zigbee网络，实现设备通信调试、网络拓扑分析及数据包捕获功能。其核心创意在于将复杂的Zigbee协议栈操作封装为简单易用的命令行指令，大幅降低Zigbee开发门槛。

创意亮点：

1. ​REPL交互模式：通过串口输入指令直接控制Zigbee设备，如加入网络、发送数据、查询节点状态等。
2. ​跨平台兼容性：支持通过USB转串口模块连接PC或嵌入式主机，适配多种开发环境。
3. ​协议透明化：将ZCL、ZDA、ZGP、ZDO等指令封装为文本命令，简化设备间通信流程。

​二、硬件设计简介

项目硬件基于ESP32-C6芯片（支持Zigbee 3.0协议）开发。

• ​主控芯片：ESP32-C6，集成2.4GHz射频与RISC-V内核，支持低功耗模式。
• ​其他设备：ESP-PROG（实现与PC串口通信）

​三、方案框图与设计思路

整体架构：

设计思路：

1. ​模块化分层：
2. • ​应用层：REPL命令行解析器，将用户输入转换为Zigbee API调用。
   • ​协议栈层：基于ESP-Zigbee-SDK实现网络加入、数据包封装/解析
   • ​硬件抽象层：串口驱动、射频配置及低功耗管理。
2. ​关键流程：
3. • 设备上电后初始化Zigbee协议栈
   • 用户通过串口发送指令（如panid 0x1234 设置连接的panid、channel 25设置连接的通道），协议栈响应并返回操作结果。

​四、软件流程图与关键代码

软件流程图：

启动初始化 → 协议栈配置 → 串口监听 → 解析指令 → 执行Zigbee操作 → 返回响应  

关键代码片段：

1. ​Zigbee网络初始化​（基于ESP-Zigbee-SDK）：

void app_main(void) {
    esp_zb_platform_config_t config = {
        .radio_config = ESP_ZB_DEFAULT_RADIO_CONFIG(),
        .host_config  = ESP_ZB_DEFAULT_HOST_CONFIG(),
    };
    ESP_ERROR_CHECK(nvs_flash_init());
    ESP_ERROR_CHECK(esp_zb_console_init());
    ESP_ERROR_CHECK(esp_zb_platform_config(&config));
    xTaskCreate(zb_stack_main_task, "Zigbee_main", 4096, NULL, 5, NULL);
    ESP_LOGI(TAG, "Start ESP Zigbee Console");
    ESP_ERROR_CHECK(esp_zb_console_start());
}

static void zb_stack_main_task(void *pvParameters) {
    zb_stack_init();


    /* Do not call `esp_zb_start()`.
     *
     * We want the timing of starting the stack to be mananged by CLI,
     * so that we have a chance to do configurations on the stack.
     *
     */


    esp_zb_stack_main_loop();


    esp_zb_console_deinit();
    vTaskDelete(NULL);
}

​五、PCB

原理图

layout图

3D图

PCB实物图片

六、软件工作截图及实物演示

六、竞赛心得体会与建议

心得：

• ​模块化设计至关重要：将协议栈、硬件驱动与业务逻辑解耦，提升代码可维护性
• ​文档与调试工具：善用ESP-Zigbee-SDK的调试日志功能，结合Wireshark抓包加速开发

​七、附件说明

项目资源已上传至电子森林平台（设计资源-附件）：

• ​代码文件：250203_esp32c6_zigbee_dongle.zip（包含完整工程与编译说明）。