基于zigbeeCC2530的数据采集与传输系统的设计

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基于zigbeeCC2530的数据采集与传输系统的设计

基于zigbeeCC2530的数据采集与传输系统的设计

摘要随着网络的飞速发展,人们呼吁快速便捷的网络的呼声也越来越来强烈,无线网络必定是未来世界的网络主要发展方向。

而3G时代无线应用的日渐丰富,以及无线终端设备的层出不穷,对于无线网络,尤其是基于802.11技术标准的Wi-Fi无线网络,802.11n产品技术应用逐渐成为市场主流应用。

ZigBee技术是一种新兴的短距离、低速率无线网络技术。

它是一种介于无限标记技术和蓝牙之间的技术提案,主要用于近距离无线连接。

自己在学校学习期间熟悉了通信原理,简单的单片机知识,c语言编程等等。

这些都能在这次的srtp里面得到体现。

我们本次srtp重点研究了zigbee无线组网,结合TI z-stack无线传感协议,在cc2530芯片的基础上实现温湿度光敏等数据的无线监测,通过此次设计过程来验证zigbee无线网络的便捷性。

关键词无线网络 zigbee 数据监测第一章绪论1 课题背景机车在做牵引试验时,需对机车上的试验数据进行采集与传输系统,目前还是通过有线方式实现数据的采集与传输,由于线缆本身十分笨重,占用空间多,这就使得每次牵引试验时,不但接线非常繁琐,而且费时费力。

又由于受到振动,连接电缆易损坏或者断线,大大影响了数据采集的可靠性。

针对目前牵引试验数据采集与传输系统存在的不足,拟采用无线传感器网络来实现牵引试验数据的采集与传输。

该系统采用无线传感器网络节点构成测量系统。

由于该系统取消了常规的测量接线,采用无线传输采用由无线传感器节点构成的无线传感器网络,来实现机车牵引试验时,试验数据的采集与传输。

所以采用ZigBee无线通信技术实现数据的无线传输。

采用软测量方法实现试验数据的检测。

测量数据,大大减少了试验所需的连线。

提高了试验效率和试验的灵活性。

本文通过对ZigBee无线网络的讨论,重点研究了无线传感器网络节点设备。

无线技术在传感监测领域有自己独特的优势,传统的有线通信方式因为其成本高、布线复杂,已经不能完全满足人们的应用需求了。

基于CC2530网络传感器的无线数据采集与存储系统的设计与实现①

基于CC2530网络传感器的无线数据采集与存储系统的设计与实现①

基于CC2530网络传感器的无线数据采集与存储系统的设计与实现①作者:杜宝祯张友桥祝水军何剑海来源:《数字技术与应用》2012年第09期摘要:温度是许多网络测控系统中需要测量的一个重要参数。

针对温度测量,设计了一种基于CC2530微控制器和U盘文件系统级处理芯片CH375的zigbee无线数据采集与存储系统平台。

该平台采用内置RF的8051内核的CC2530为数据处理的核心,利用zigbee协议栈实现组网和数据传输,通过STC89C52+CH375实现USB海量存储功能,同时配套液晶屏和键盘实现了人机交互。

该平台测量精度高、灵敏度好且价格低廉,应用前景广阔。

关键词:CC2530 文件系统级处理芯片 zigbee CH375中图分类号:TP273.5 文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2012)09-0135-031、引言在很多测控系统中,温度湿度的采集都是测控系统中不可避免的环节。

而使用基于zigbee 协议栈的物联网系统,为大规模的数传以及存储带来了便利。

目前基于zigbee的网络测控系统发展迅猛,具有良好的研究应用前景,由于项目的实际需要,本文将重点研究采用CC2530、zibgee协议栈以及CH375芯片实现无线数据采集与存储的软硬件实现方法。

2、无线数据采集与存储系统的硬件平台设计传感器节点以低功耗的CC2530作为zibgee解决方案的核心,同时精心设计了复位、电源、时钟电路模块以及2.4GHz天线硬件接口的PCB布局,为了方便人机交互和实时显示还设计了键盘接口和液晶接口电路。

另外对于基站节点,还另外设计了USB数据海量存储模块。

考虑到CC2530已经承担着zigbee协议、数据采收等任务,可用资源已比较有限,因此本设计采用STC89C52+CH375为一个模块完成对数据的存储工作。

CC2530周期性的通过串口将数据打包发送给STC89C52,STC89C52引发中断程序将数据保存在定义好的缓冲区buffer中,当buffer填满后,再由CH375周期性写入到U盘。

基于CC2530的Zigbee无线传感网络的设计与实现

基于CC2530的Zigbee无线传感网络的设计与实现

基于CC2530的Zigbee无线传感网络的设计与实现二、硬件设计1. CC2530芯片CC2530是德州仪器(TI)公司推出的一款具有Zigbee通信功能的片上系统(SoC)芯片,集成了802.15.4无线通信功能以及8051微控制器。

CC2530具有低功耗、快速响应、可靠性高等特点,适合用于构建Zigbee传感网络。

2. 传感器节点传感器节点是Zigbee网络中的重要组成部分,它可以通过各种传感器采集环境信息,并通过无线网络发送到协调器节点。

传感器节点通常包括温度传感器、湿度传感器、光敏传感器等,以满足不同的监测需求。

3. 协调器节点协调器节点是Zigbee网络中的核心节点,负责网络管理、数据协调、安全认证等功能。

在本设计中,我们选择CC2530作为协调器节点的芯片,通过其内置的Zigbee功能实现网络连接和数据传输。

4. 网络拓扑在设计Zigbee无线传感网络时,需要考虑网络拓扑结构,一般可以选择星型、网状或者混合型拓扑结构。

根据实际应用需求,可以灵活选择合适的网络拓扑结构。

三、软件开发1. Zigbee协议栈在基于CC2530的Zigbee无线传感网络中,需要使用Zigbee协议栈来实现Zigbee协议的各层功能,包括PHY层、MAC层、网络层和应用层等。

TI 公司提供了针对CC2530芯片的Z-Stack协议栈,可以帮助开发者快速实现Zigbee通信功能。

2. 网络配置在软件开发过程中,需要对Zigbee网络进行配置,包括节点连接、网络路由、数据传输等方面。

通过Z-Stack协议栈提供的API接口,可以方便地进行网络配置和管理。

3. 数据处理在传感节点和协调器节点之间,需要进行数据的采集、传输和处理。

通过Z-Stack提供的数据传输接口和协议栈功能,可以实现传感数据的采集和传输,以及协调器节点的数据处理和分发。

3. 安全认证在Zigbee网络中,安全认证是至关重要的一环。

通过Z-Stack协议栈提供的安全认证接口,可以实现节点之间的安全通信,保障网络数据的安全性。

基于CC2530网络传感器的无线数据采集与存储系统的设计与实现

基于CC2530网络传感器的无线数据采集与存储系统的设计与实现

基于CC2530网络传感器的无线数据采集与存储系统的设计与实现基于CC2530网络传感器的无线数据采集与存储系统的设计与实现随着科技的不断发展,无线传感器网络(Wireless Sensor Network, WSN)已经成为一个热门的研究领域。

针对这一领域,我们设计了基于CC2530网络传感器的无线数据采集与存储系统,能够通过多个传感器节点进行数据采集,并通过网络传输到中心节点进行存储和处理。

系统硬件设计传感器节点采用TI CC2530芯片进行设计。

该芯片集成了ZigBee网络协议栈,可以方便地实现无线通信。

每个节点包括一个温度传感器、一个湿度传感器和一个气压传感器,用于采集环境数据。

节点与节点之间通过ZigBee协议进行无线通信,实现数据的实时传输。

中心节点采用TI MSP430单片机进行设计。

中心节点通过ZigBee协议与传感器节点进行通信,并将采集到的环境数据存储到外部存储器中。

同时,中心节点还可以通过串口与上位机进行通信,将存储的数据传输到上位机进行进一步处理和分析。

系统软件设计传感器节点的软件实现主要是通过CC2530的ZigBee网络协议栈实现的。

在每个节点的程序中,先进行对传感器数据的采集,并通过ZigBee协议将数据传输给中心节点。

中心节点的软件实现主要是通过MSP430单片机实现的。

在每个节点的程序中,首先通过ZigBee协议接收传感器节点发送的数据,并将数据存储到外部存储器中。

同时,中心节点还可以通过串口与上位机进行通信,将存储的数据传输到上位机进行进一步处理和分析。

在设计存储系统时,采用了FatFS文件系统,可以实现对数据的方便存储和查询。

系统优化最后对系统进行了一些优化。

首先是在传输方面,对ZigBee 协议进行了优化,减小了每个数据包的传输量,提高了传输速度。

其次是在存储方面,对外部存储器进行了优化,使存储器容量能够满足较大规模的数据存储需求。

结论基于CC2530网络传感器的无线数据采集与存储系统的设计与实现已经完成。

基于CC2530的Zigbee无线传感网络的设计与实现

基于CC2530的Zigbee无线传感网络的设计与实现

基于CC2530的Zigbee无线传感网络的设计与实现1. 引言1.1 基于CC2530的Zigbee无线传感网络的设计与实现概述Zigbee无线传感网络是一种低成本、低功耗、短距离的无线通信技术,适用于物联网领域。

本文基于CC2530芯片,对Zigbee无线传感网络的设计与实现进行了探讨和研究。

在传感网络中,节点之间通过无线通信实现信息传输和数据交换,构建起一个相互协作的网络体系。

CC2530芯片作为一种低功耗、高集成度的无线通信芯片,具有良好的性能和稳定性,非常适合用于Zigbee无线传感网络的设计。

本文将通过介绍Zigbee无线传感网络的原理与技术、CC2530芯片的特点,以及网络拓扑结构设计、节点通信协议设计和能量管理设计等方面的内容,来探讨基于CC2530的Zigbee无线传感网络的设计与实现方法。

通过对设计与实现结果进行分析,可以了解到该系统的性能和可靠性。

同时,也会探讨存在的问题,并展望未来的发展方向。

这将有助于进一步完善基于CC2530的Zigbee无线传感网络系统,提高其在物联网应用中的实际效果和应用前景。

2. 正文2.1 Zigbee无线传感网络原理与技术Zigbee无线传感网络是一种基于IEEE 802.15.4标准的低成本、低功耗、短距离无线通信技术。

它主要用于构建小型自组织的自动化控制系统,适用于各种物联网应用场景。

Zigbee网络采用星型、树状和网状等不同的拓扑结构,其中最常见的是网状结构,可以实现节点之间的多跳通信,提高网络覆盖范围和可靠性。

节点之间可以通过广播、单播和多播等方式进行通信,实现数据的传输和控制。

在Zigbee协议栈中,包括物理层、MAC层、网络层和应用层。

其中物理层负责传输数据,MAC层处理数据的接入控制,网络层负责路由和组网,应用层实现具体的应用功能。

通过这些协议层的配合,可以实现数据的可靠传输和快速响应。

Zigbee网络还支持多种不同的信道选择和能量管理机制,可以根据具体的应用场景来选择最适合的工作模式,以实现最佳的性能和功耗平衡。

CC2530的ZigBee数据采集系统

CC2530的ZigBee数据采集系统

键技术的研究,而通过无线方式对环境现场的数据进行实时采集、传输和后台监控是大量挑战性的研究课题之一。

无线数据采集是利用无线数据采集模块或设备,将工业现场的传感器输出的电压、电流等物理量进行实时采集和处理。

传统的数据采集系统一般采用事先布线以及人工的方式采集设备的各项数据,而随着生产力技术的发展,工业生产中的生产设备分布越来越分散,分布的地域也越来越广,对处于高温和高压等恶劣环境下的设备进行现场数据采集和维护是比较困难和危险的,需要投入大量的人力成本和财力资源,这些状况在很大程度上制约着企业的发展和生产效益的提高。

对于最新的无线传感器网络技术ZigBee而言,它采用了无线传输方式来构建相应的无线传感器网络,能够较好地解决人工及有线方式存在的问题,因此文中给出了基于CC2530射频芯片的ZigBee无线数据采CC2530的ZigBee数据采集系统0引言无线传感器网络是目前研究的热门领域,它集成了多门学科的知识,应用领域广泛,因此深受国际社会的关注#在!#世纪里,无线传感器网络技术是具有[#]较大影响力技术中的一个热门技术,也是无线通信技术中的一个新领域,它结合了多种技术的特点,如分布式信息处理技术¥嵌入式计算机技术以及无线网络通信技术等#鉴于传感器网络技术的研究及应用价[!]值,许多部门¥机构¥学校等对其开始了基础理论和关集系统设计方案。

1ZigBee技术概述ZigBee技术是近年来发展起来的一种近距离无线通信技术,它的功耗低、成本低、容易应用,以2.4GHz 为主要频段,采用扩频技术[3]。

ZigBee被认为是最有可能应用在工业监控自动化、传感器网络、家庭监控、安全系统等领域的无线网络通信技术[4],它是一个基于IEEE802.15.4标准的协议的名称。

ZigBee刚开始是蜜蜂用来传递信息的,蜜蜂以ZigZag形的舞蹈来通知自己的同伴所发现食物源的位置信息,后来人们就用ZigBee来表示短距离无线组网技术[5]。

基于CC2530的ZigBee无线传感器网络的设计与实现

基于CC2530的ZigBee无线传感器网络的设计与实现

无线传感器网络是新一代的传感器网络,它的发展和应用将会给人们的生活 和生产带来较深远的影响。各国都很重视无线传感器网络的发展,电气电子工程

基于CC2530的ZigBee无线传感器网络的设计与实现
ofElectrical and Electronics
师协会(Institute
Engineers,IEEE)正在尽力推进无线传
西安电子科技大学 硕士学位论文 基于CC2530的ZigBee无线传感器网络的设计与实现 姓名:王风 申请学位级别:硕士 专业:通信与信息系统 指导教师:曾兴雯 201201
摘要
目前,无线传感器网络已成为世界各国的研究热点,ZigBee技术以其低复杂 度、低成本、低功耗等优点,被广泛地应用于无线传感器网络中。本文基于CC2530 和ZigBee协议栈实现了一个网状结构的无线传感器网络。 论文首先介绍了ZigBee技术的特点、网络拓扑结构、协议分析。其次从整体 上提出了系统的结构,并基于主芯片CC2530和射频芯片CC2591对ZigBee节点 进行了硬件设计。介绍了ZigBee协议栈,给出了协调器、路由节点和传感器节点 的软件流程图,并形成一个网状结构的传感器网络。最后,用串口测试工具对构 建的网络进行了测试,重点测试网络的建立、节点的入网和传感器节点数据传输 的过程。另外,为了检测网络性能,对节点之间的通信距离进行了测试。 结果表明,网络中的传感器节点能够将监测区域的信息传送到协调器中,实 现网状结构的无线传感器网络。
1.1无线传感器网络
无线传感器网络技术是具有交叉学科性质、军民两用的高科技技术,在军事、 国家安全、交通管理、医疗卫生和城市信息化建设等领域,它都有广泛的应用。 无线传感器网络是由许多传感器节点组成的,而每一个传感器节点又包括数据采 集模块(传感器、A/D转换器)、数据控制和处理模块(微处理器)、通信模块(无线收 发器RF,Radio Frequency)和电源模块(电池、DC/AC能量转换器)等。近年来微机 电系统(Micro

基于ZigBee的数据采集与无线传输实验

基于ZigBee的数据采集与无线传输实验

2016-2017学年第二学期
课程实验报告
课程名称:无线传感网络
实验名称:基于ZigBee的数据采集与无线传输实验
XX 班级学号同组同学
实验课表现出勤、表现得分25% 25 实验报告
得分50%
实验总分操作结果得分25% 25
实验目的
了解ZigBee的工作原理和技术特点,利用CC2530芯片开发一个简单的ZigBee组网通信实验。

实验内容
以小组为单位,利用CC2530芯片部署无线传感网络实验,分别设计采集节点、汇聚节点的程序,采集节点采集温度信息,并通过无线信道传输给汇聚节点。

汇聚节点再将温度数据通过串口传输给上位机(PC机)。

要求自己设计通信协议,实现上位机对监控区域的定时和实时温度数据采集。

实验过程中遇到的问题以与如何解决的?(可以写多条,是否认真填写将影响实验成绩)
在实验过程中我遇到了
1、能接收后遇到很多的噪声干扰并且不能接收自己发送的信息
2、接收到自己的信息后仍然有很多的噪声干扰出现了很多的乱码
3、接收自己的信息也被转换成乱码
4、遇到了选择性接收上的技术问题。

基于CC2530的Zigbee无线传感网络的设计与实现

基于CC2530的Zigbee无线传感网络的设计与实现

基于CC2530的Zigbee无线传感网络的设计与实现作者:肖敏敏来源:《科技风》2019年第16期摘要:无线传感网络不仅能够为智能实验室的通信提供技术支持,还能够通过Zigbee技术,使智能实验室系统实现对各传感器、探测器设备的管控与监测,从而大大提高了实验室智能管理系统的功能。

本设计主要为基于CC2530的无线传感网络,无线传感网络的形状为网状结构,使用了CC2530芯片、CC2591等硬件,然后在构建起硬件的基础之上,使用串口测试工具对所建立的网络进行了测试。

关键词:CC2530;无线传感网络;Zigbee技术;传感器;Zigbee协调器1 无线通信技术的选用在本研究中的无线传感网络上,在综合考虑了集中当下较为热门的短距离通信技术后,认为Zigbee技术是适用于无线传感网络的最佳选择。

在功耗方面,Zigbee技术相比较Wi-Fi与IrDA技术,其功耗较低,所需耗能较少。

在功能上,Zigbee技术能够连接的节点数量最多,远远超出其他几种技术的总和。

传输范围上,与Wi-Fi技术相似,能够覆盖,1-100米的范围,实现1-100米范围内的无线双向通信。

而在最为重要的数据传输方面,Zigbee技术能够支持每秒钟250K的传输速率,这一传输速率对于没有大型数据交互的智能实验室来说是足够的,因而可以选用Zigbee技术。

2 硬件方面的设计CC2530芯片的是一种体积较小、但功能强大的处理芯片,能够兼容Zigbee技术技术是其作为本设计选择的主要原因。

从网络上来看,CC2530芯片集成了众多网络协议,不仅有IEEE 802.15.4协议,还集成了应用日渐广泛的Zigbee协议。

得益于众多网络协议的继承,CC2530芯片能够具备良好的网络适应功能。

在本研究中的基于CC2530之上,运用Zigbee技术所组建的无线传感網络,考虑到智能实验室内各类设备较多,有时在开展大型试验时,需要与其他实验室进行互动,因而对基于CC2530的无线传感网络,在发射频率上有一定的要求,为了保障无线传感网络通信功能的正常,需要增强无线传感网络的信号发射频率,因此选用了具备扩大通信系统信号传输距离的CC2591芯片。

基于CC2530的烟雾数据采集系统设计

基于CC2530的烟雾数据采集系统设计

基于CC2530的烟雾数据采集系统设计简介烟雾数据采集系统是一种用于检测环境中烟雾浓度的设备。

本文档将描述基于CC2530的烟雾数据采集系统的设计过程和实现细节。

设计目标1.通过烟雾传感器采集环境中的烟雾浓度数据。

2.使用无线通信模块将采集到的数据传送到接收端。

3.在接收端将数据进行处理和分析,并进行合适的响应。

系统组成基于CC2530的烟雾数据采集系统主要由以下组件组成:2530模块:用于采集烟雾传感器的数据,并进行处理和传输。

2.烟雾传感器:用于检测环境中的烟雾浓度。

3.无线通信模块:用于将采集到的数据传输到接收端。

4.接收端:用于接收、处理和分析采集到的数据。

1. 硬件设计CC2530模块•CC2530模块是一款高性能、低功耗的微控制器模块,集成了RF收发器和处理器。

•它能够实现无线通信,并能够直接与烟雾传感器和无线通信模块连接。

烟雾传感器•选择一款高灵敏度、可靠性高的烟雾传感器。

•将烟雾传感器与CC2530模块相连,通过模拟输入引脚获取传感器输出的模拟电压值。

无线通信模块•选择一款符合系统需求的无线通信模块,例如ZigBee或Wi-Fi模块。

•通过串口与CC2530模块相连,实现数据的无线传输。

接收端•选择一台计算机作为接收端,安装相应的软件进行数据接收和处理。

CC2530固件开发•使用烟雾传感器的电压输出与CC2530的ADC接口相连,通过模拟输入引脚对烟雾浓度进行采样和转换。

•将采集到的数据通过无线通信模块发送给接收端,使用适当的通信协议进行数据传输。

接收端软件开发•在接收端计算机上进行软件开发,接收和处理从CC2530传输过来的数据。

•根据实际需求,可以设计相应的界面来显示烟雾浓度数据。

•利用数据处理算法,对数据进行分析,并进行相应的响应。

例如,当烟雾浓度超过阈值时,发出警报或发送短信通知。

实施步骤1.硬件连接:将烟雾传感器与CC2530模块相连,将无线通信模块与CC2530模块相连。

基于cc2530无线数据采集

基于cc2530无线数据采集

基于CC2530的无线数据的采集摘要随着信息和通信技术的迅速发展,人们的生活相应会发送很大的进步,对周围环境的要求越来越高,在环境监测中大规模的无线传感器通信系统应用将越发普遍。

ZigBee是一种新兴的无线传感器网络技术,专注于短距离,低速率的无线通信网络,使用全球免许可2.4GHZ频段,遵循IEEE802.15.4通信协议的个域网技术。

如今,ZigBee已经广泛的被应用于消费电子控制,能源监测,商业和室内自动化以及工业化生产过程中[1]。

数据采集是工业现场中应用最广的技术之一,企业在生产时需要实时监测电压、温度、压力、流量的变化。

现有的采集系统大多采用预先布线,通过有线方式进行数据采集,主要存在的问题有:扩展性较差、布线繁琐、不方便对移动设备监测,不能进行临时数据采集。

为此本文介绍了如何利用射频芯片CC2530与单片机实现基于ZigBee的无线数据采集系统。

以单片机和射频芯片CC2530为核心设计了低功耗的无线数据采集系统,文章介绍了ZigBee技术、并给出了基于ZigBee的无线数据采集系统的组成,最后通过使用CC2530芯片完成了采集节点、主控单元的硬件与软件设计,实现了数据的采集和无线传输。

关键词:ZigBee,IEEE802.15.4,CC2530,无线传感器网络,单片机1.Zigbee简介ZigBee是一种基于IEEE 802.15.4标准的无线协议,主要应用于低通信速率,低功耗设备的组网,支持250kbit/s的数据传输速率,可以实现一点对多点的快速组网。

ZigBee技术的主要优点有省电、可靠、成本低、时延短、网络容量大、安全。

完整的ZigBee协议栈由物理层、介质访问控制层、网络层、安全层和应用层组成。

IEEE 802.15.4定义了物理层和介质访问控制层协议, 网络层和安全层由ZigBee联盟制定,应用层根据用户自己需要,对其进行开发利用。

无线通信技术上,采用免冲突多载波信道接入(CSMA-CA)方式避免了无线电载波之间冲突。

基于CC2530的ZigBee无线传感器网络的设计与实现

基于CC2530的ZigBee无线传感器网络的设计与实现

基于CC2530的ZigBee无线传感器网络的设计与实现基于CC2530的ZigBee无线传感器网络的设计与实现一、引言近年来,随着无线通信技术的快速发展,无线传感器网络(Wireless Sensor Network,简称WSN)已经成为了研究的热点之一。

WSN是由大量的分布式感知节点组成的网络,这些感知节点可以自动地收集、处理并传输周围环境中的信息。

而ZigBee无线传感器网络提供了一种低功耗、低成本、低数据速率的解决方案,被广泛用于环境监测、物联网和智能家居等领域。

本文将基于CC2530芯片,设计并实现一个ZigBee无线传感器网络,探讨其在物联网中的应用。

二、ZigBee无线传感器网络的架构ZigBee无线传感器网络的架构包括感知层、网络层和应用层。

(一)感知层感知层是ZigBee无线传感器网络中的底层,由一系列具备感知、采样和处理能力的传感器节点组成。

这些传感器节点能够感知周围环境中的各种信息,并将数据采样后发送到网络层。

(二)网络层网络层负责传感器节点之间的通信和数据传输。

每个传感器节点都有一个唯一的地址,通过网络层可以实现节点之间的无线通信。

网络层采用了自组织、自适应和多跳中继的方式,能够灵活地组网并保持网络的稳定性和可靠性。

(三)应用层应用层是ZigBee无线传感器网络中的最顶层,负责数据的处理和应用。

通过应用层,可以实现对传感器节点的控制和监测。

例如,在环境监测中,可以通过应用层实时地获取温度、湿度等数据,并进行相应的控制和分析。

三、CC2530芯片的选用与介绍CC2530芯片是由德州仪器(Texas Instruments)推出的一款专用于无线传感器网络的低功耗SoC芯片。

该芯片集成了处理器、射频收发器和外围接口等功能,具备良好的性能和低功耗特性。

CC2530芯片采用了IEEE 802.15.4标准的ZigBee协议栈,支持多种网络拓扑结构以及多种通信方式,适用于不同场景下的应用需求。

基于zigbeeCC2530的数据采集与传输系统的设计说明

基于zigbeeCC2530的数据采集与传输系统的设计说明

摘要随着网络的飞速发展,人们呼吁快速便捷的网络的呼声也越来越来强烈,无线网络必定是未来世界的网络主要发展方向。

而3G时代无线应用的日渐丰富,以及无线终端设备的层出不穷,对于无线网络,尤其是基于802.11技术标准的Wi-Fi无线网络,802.11n产品技术应用逐渐成为市场主流应用。

ZigBee技术是一种新兴的短距离、低速率无线网络技术。

它是一种介于无限标记技术和蓝牙之间的技术提案,主要用于近距离无线连接。

自己在学校学习期间熟悉了通信原理,简单的单片机知识,c语言编程等等。

这些都能在这次的srtp里面得到体现。

我们本次srtp重点研究了zigbee无线组网,结合TI z-stack无线传感协议,在cc2530芯片的基础上实现温湿度光敏等数据的无线监测,通过此次设计过程来验证zigbee无线网络的便捷性。

关键词无线网络 zigbee 数据监测第一章绪论1 课题背景机车在做牵引试验时,需对机车上的试验数据进行采集与传输系统,目前还是通过有线方式实现数据的采集与传输,由于线缆本身十分笨重,占用空间多,这就使得每次牵引试验时,不但接线非常繁琐,而且费时费力。

又由于受到振动,连接电缆易损坏或者断线,大大影响了数据采集的可靠性。

针对目前牵引试验数据采集与传输系统存在的不足,拟采用无线传感器网络来实现牵引试验数据的采集与传输。

该系统采用无线传感器网络节点构成测量系统。

由于该系统取消了常规的测量接线,采用无线传输采用由无线传感器节点构成的无线传感器网络,来实现机车牵引试验时,试验数据的采集与传输。

所以采用ZigBee无线通信技术实现数据的无线传输。

采用软测量方法实现试验数据的检测。

测量数据,大大减少了试验所需的连线。

提高了试验效率和试验的灵活性。

本文通过对ZigBee无线网络的讨论,重点研究了无线传感器网络节点设备。

无线技术在传感监测领域有自己独特的优势,传统的有线通信方式因为其成本高、布线复杂,已经不能完全满足人们的应用需求了。

基于CC2530的ZigBee无线组网温度监测系统的设计

基于CC2530的ZigBee无线组网温度监测系统的设计

基于CC2530的ZigBee无线组网温度监测系统的设计麦军;邓巧茵;万智萍【摘要】Temperature has a very important impact on life, temperature changinginformation must bemonitoring in real-time. This design uses CC2530 chip as the processor plus CC2591 RF front-end consisting of ZigBee protocol for wireless networks;using DHT11 temperature sensor to collected temperature information and analyzed by LPC1114 chip; the main module receives each node transmits temperature data and then transmitted to PCvia RS232 serial port, PC analysis temperature information and then interact data in the form of chart, enabling users to predicted the changes in temperature trends.%温度对生活有着极其重要的影响,实时监测温度信息的变化成为必须.本设计使用CC2530芯片作处理器加上射频前端CC2591组成ZigBee协议的无线网络通信模块; 使用DHT11温度传感器采集到的温度信息通过LPC1114芯片进行采集并分析;主模块接收各个节点传送回来的温度数据,通过RS232串口传送到上位机,上位机对温度信息进行分析然后把数据以图表的形式进行交互,方便用户查看温度的变化还可预测温度趋势.【期刊名称】《电子设计工程》【年(卷),期】2015(023)022【总页数】5页(P117-121)【关键词】CC2530芯片;ZigBee技术;LPC1114芯片;DHT11温度传感器;实时温度监测【作者】麦军;邓巧茵;万智萍【作者单位】中山大学新华学院信息科学系, 广东广州 510520;中山大学新华学院信息科学系, 广东广州 510520;中山大学新华学院信息科学系, 广东广州510520【正文语种】中文【中图分类】TN919现代生产、生活都与温度息息相关,温度作为人们日常生活指标,影响着人们的行为活动,根据温度高低的不同继而进行应对,温度也影响着各种生命资源的存在,温度是构成地球上多种多样生命的重要因素之一。

基于ZigBee和CC2530的无线温湿度数据采集和存储模块研究

基于ZigBee和CC2530的无线温湿度数据采集和存储模块研究

在人们的日常生活和工业领域中,往往会因不同的原因共同和持续作用而导致一些不良后果的场合,如粮食霉变、山体滑坡等,这时对多参数进行实时监测及存储就显得尤为重要。

由于上述场合大多处于较为广阔的环境中,要求使用较多的传感器模块并考虑模块的低功耗特性。

基于这些因素的考虑,本文以低功耗芯片CC 2530作为处理核心,采用易于扩展的Zi gBee 无线传感器网络组成无线传感网络模块,对常规环境变量进行就地存储和对危险情况进行预警和无线报警。

近年来,以Zi gB ee 技术为核心的无线传感器网络发展迅猛[1],具有良好的应用前景,尤其是应用Zi gBee 技术实现传感数据的存储、监测和分析[2]。

1无线数据采集和存储模块总体设计本文重点研究采用CC 2530和CH 376芯片实现温湿度数据的无线传输和存储,为数据的监测和分析奠定基础。

以温湿度数据采集为例,设计的无线采集和存储的无线传感模块由监测区域的协调器节点和上位机构成。

在无线传感网络中,监测区域的终端节点主要完成广阔区域多个位置点的环境温湿度数据采集,并按照一定的格式,把经由Zi gBee 无线传感网络的数据定向传输给协调器节点,协调器节点将接收的数据经过一定的处理后实时存储到数据存储模块中。

无线传感模块中微控制器可使用低功耗芯片CC 2530,从而延长无线传感模块的使用周期[3-5]外,当需要读取已存储的历史温湿度数据时,上位机可通过W i -Fi 无线通信模块与上位机之间建立的W i -Fi 无线网络访问数据存储模块中已存储的监测区域的历史数据,并进行监测和分析。

通过这样的模块设计,实现无线温湿度数据的采集和存储。

2无线数据采集和存储模块硬件结构2.1无线传感器网络节点本文以一个终端节点和一个协调器节点组成的无线传感网络为例,其硬件结构见第67页图1。

无线传感器网络节点选用的是创思通信公司生产的Zi gBee 开发板,并在此基础上进行二次开发。

终端节点的微控制器采用的是C C2530芯片,它是工业标准增强型8051微控制器,具有高达128K B 的可编程闪存和8K B 随机存取存储器,其遵循I E EE 802.15.4标准,射频收发器为2.4G H z ,可控的编程输出功率最高达到4.5dB m [6]。

基于CC2530的ZigBee数据采集系统设计

基于CC2530的ZigBee数据采集系统设计

基于CC2530的ZigBee数据采集系统设计一、概述随着物联网技术的快速发展,无线通信技术在数据采集领域的应用日益广泛。

ZigBee作为一种低功耗、低成本、短距离无线通信技术,在智能家居、工业自动化、环境监测等领域具有广泛的应用前景。

基于CC2530的ZigBee数据采集系统,充分利用了ZigBee技术的优势,实现了高效、稳定的数据采集与传输功能。

本系统以CC2530芯片为核心,构建了一个完整的ZigBee无线通信网络。

CC2530芯片是德州仪器(TI)公司推出的一款基于8051内核的无线单片机,具有高性能、低功耗的特点。

通过CC2530芯片,系统可以实现数据的采集、处理、传输以及网络管理等功能。

在数据采集方面,系统通过外接传感器实现对温度、湿度、光照等环境参数的实时监测。

传感器采集到的数据经过CC2530芯片处理后,通过ZigBee网络传输至协调器节点,再由协调器节点将数据上传至上位机或云端服务器进行进一步的分析和处理。

本系统还具备网络管理功能,可以对ZigBee网络进行配置、监控和维护。

通过上位机软件,用户可以实时查看网络状态、节点信息以及采集到的数据,并进行相应的操作和管理。

基于CC2530的ZigBee数据采集系统以其高效、稳定、低功耗的特点,在物联网领域具有广泛的应用价值。

本文将对系统的硬件设计、软件编程以及实现过程进行详细阐述,为相关领域的研究和实践提供有益的参考。

1. ZigBee技术概述《基于CC2530的ZigBee数据采集系统设计》文章“ ZigBee技术概述”段落内容ZigBee技术是一种专为短距离、低速率无线通信设计的协议,它基于IEEE 4标准,具有低功耗、低成本、高可靠性及高安全性等特点。

该技术最初被称为“HomeRF Lite”和“FireFly”,后统一命名为ZigBee,其命名灵感来源于蜜蜂通过Z字形飞行交流食物源信息的自然现象。

ZigBee技术广泛应用于智能家居、工业自动化、农业智能化等领域,在这些领域中,ZigBee技术以其独特的优势,为数据采集和传输提供了高效的解决方案。

基于CC2530的温室无线采集与控制系统设计与实现

基于CC2530的温室无线采集与控制系统设计与实现

基于CC2530的温室无线采集与控制系统设计与实现
引言
农业是国家发展的基础。

中国是农业大国,却不是农业强国,大力发展温室农业是提高我国农业水平的重要途径。

温室作为现代农业的重要组成
部分,使农业生产可以不受气候、地域的限制,大大地提高了作物产出。

目前,我国温室的智能化和信息化水平仍十分落后。

采集和控制是现代温室的
两个基本构成,目前温室的采集和控制大多采用线缆传输,当传感器和控制
设备较多时,线路杂乱,施工难度大、成本高,维护升级困难,而且温室的
高温度、高湿度、酸性环境极易造成线路腐蚀老化,影响系统的可靠性和安
全性。

针对这些问题,本文设计了基于CC2530的温室无线采集与控制系统,该系统不仅实现了温室多点数据的实时采集和无线上传,而且实现了设备控
制的无线化和自动化,系统运行过程中几乎不需要人的参与,具有很高的应
用价值。

1 系统总体设计
系统结构如图1所示。

通过若干分布在温室中的传感器节点采集数据,无线发送至中心节点,中心节点汇集各采集节点的传感数据并上传到监控计。

基于CC2530的ZigBee无线传感器网络的设计与实现

基于CC2530的ZigBee无线传感器网络的设计与实现

基于CC2530的ZigBee无线传感器网络的设计与实现随着物联网技术的迅猛发展,无线传感器网络在各个领域发挥着重要作用。

ZigBee作为一种低功耗、低数据传输率、广域无线通信技术,逐渐成为无线传感器网络中的主流技术之一。

本文将以CC2530为硬件平台,设计并实现一个基于ZigBee的无线传感器网络。

首先,我们将介绍CC2530这款硬件平台的特点和功能。

CC2530是德州仪器(Texas Instruments)推出的一款具有微控制器和无线收发器功能的系统级芯片。

它集成了强大的处理能力和丰富的外设接口,可以支持多种无线通信标准,包括ZigBee。

为了简化设计和开发过程,我们选择CC2530作为我们的硬件平台。

其次,我们将讨论无线传感器网络的设计思路和目标。

无线传感器网络由大量分布在空间中的无线传感器节点组成,这些节点可以收集、传输和处理环境中的各种信息。

基于ZigBee的无线传感器网络具有低功耗、低成本和易于扩展的优势。

我们的设计目标是实现一个具备稳定性、可靠性和高性能的无线传感器网络。

然后,我们将详细介绍无线传感器网络的硬件组成和功能模块。

无线传感器网络通常由无线传感器节点、协调器和基站组成。

无线传感器节点负责数据采集和传输,协调器负责网络管理和节点通信,基站则负责数据处理和存储。

我们将详细介绍这些硬件组成和各自的功能模块,并阐述它们之间的关系和通信方式。

接下来,我们将介绍无线传感器网络的软件设计和实现。

在无线传感器网络中,软件设计起着至关重要的作用。

我们将采用CC2530的软件开发工具包,对协调器和无线传感器节点的软件进行开发和调试。

在软件设计中,我们将涉及到无线通信协议的选择、节点的路由算法、数据采集和处理算法等。

最后,我们将对设计实现的无线传感器网络进行测试和评估。

我们将利用实际的场景和环境,对无线传感器网络的性能和可靠性进行测试。

通过数据分析和对比,我们将评估无线传感器网络在不同场景和环境下的适用性,并提出可能的改进和优化方案。

基于CC2530的无线数据传输模块的设计毕业论文

基于CC2530的无线数据传输模块的设计毕业论文

南阳理工学院本科生毕业设计(论文)学院:电子与电气工程学院专业:电子科学与技术学生:徐向丽指导教师:尹应鹏完成日期2013 年 5 月南阳理工学院本科毕业设计(论文)基于CC2530的无线数据传输模块的设计Design of Wireless Data Transmission ModuleBased on CC2530总计:35页表格:4个插图::21幅南阳理工学院本科毕业设计(论文)基于CC2530的无线数据传输模块的设计Design of Wireless Data Transmission ModuleBased on CC2530学院:电子与电气工程学院专业:电子科学与技术学生姓名:徐向丽学号:098109035指导教师(职称):尹应鹏(讲师)评阅教师:完成日期:南阳理工学院Nanyang Institute of Technolog基于CC2530的无线数据传输模块的设计电子科学与技术专业徐向丽[摘要]针对有线数据传输方式成本高、移动性差等缺陷,在目前短距离无线通信技术的基础上,设计并实现了一套基于CC2530的数据无线传输模块。

模块以构建近距离、低功耗、高传输速率、低成本的无线通信网络为标准,将ZigBee技术与数据传输技术相结合。

在硬件方面,根据模块化的设计思路,完成了数据处理模块、电源模块、RS-232串口通信模块、外接传感器I/V转换模块和无线通信模块的硬件设计,并预留处理器芯片的I/O引脚以供扩展传感器接口,满足多种模拟数据处理的需求。

在软件方面,通过分析模块实现的功能,规范模块工作的方式,编写出简捷的数据采集和无线通信等模块功能程序。

[关键词]CC2530;模块;无线传输;数据采集Design of Wireless Data Transmission Module Based on CC2530 Electronic Science and Technology Specialty XU Xiang-liAbstract:For the cable data transmission way high cost, poor mobility of defects, on the basis of the short distance wireless communication technology, designs and realizes a data wireless transmission module based on CC2530. Modules to build close distance, low power consumption, high transmission rate, low cost of wireless communication network, combines the ZigBee technology and data transmission technology.In the aspect of hardware, according to the modular design idea, completes the data processing module, power module, RS - 232 serial interface communication module, external sensor I/V conversion module and the hardware design of a wireless communication module, and obligate processor chip I/O pins for expanded sensor interfaces, meet the needs of a variety of simulation data processing. In terms of software, through the analysis of the function of module implements, standard module work, write a simple data acquisition and wireless communication module functions such as program.key word: CC2530; module;wireless transmission; data collection目录1 引言 (1)1.1设计的背景及意义 (1)1.2无线数据传输技术的现状及发展趋势 (2)1.3无线数据传输技术设计的必要性 (3)2 总体设计 (4)2.1基于CC2530的无线数据传输模块的功能分析 (4)2.2无线传输模块整体设计思想 (4)3 硬件电路设计 (6)3.1设计模块的基本功能 (6)3.2CC2530芯片介绍 (6)3.2.1 CC2530芯片引脚 (7)3.2.2 CC2530芯片功能介绍 (7)3.2.3 CC2530芯片模块说明 (8)3.2.4 其他 (8)3.3电源电路设计 (9)3.4晶体振荡器电路设计 (10)3.5复位电路设计 (11)3.6仿真跳线模块设计 (12)3.7串口模块设计 (13)3.8外接模块设计 (15)3.9LED指示灯模块设计 (16)3.10RF天线电路设计 (17)3.11硬件总体设计 (17)4 ZIGBEE技术概况和网路配置 (18)4.1物理层(PHY) (18)4.2媒体访问控制层(MAC)规范 (20)4.3Z IG B EE网络节点构成 (22)5 相关仿真程序编写 (23)5.1CC2530无线数据传输并显示在液晶上 (24)5.2CC2530一对多(多对一)无线数据传输 (24)6 无线模块抗干扰分析和硬件调试 (25)6.1无线传输抗干扰分析 (25)6.2无线数据传输模块调试 (25)结束语 (27)参考文献 (28)附录 (29)致谢 (35)1 引言随着微电子技术的不断进步极大地推动了计算机和通信设备的普及迅猛发展,PC 机、掌上(平板)电脑、智能手机、移动电话、无绳电话等进入了人们日常和工作中,成为了人们生活中不可缺少的一部分。

基于CC2530无线传感网络系统的设计

基于CC2530无线传感网络系统的设计

龙源期刊网
基于CC2530无线传感网络系统的设计
作者:刘毅力焦尚彬
来源:《现代电子技术》2013年第03期
摘要:提出一种基于ZigBee协议的用于测量温度的无线传感器网络方案,方案中使用CC2530无线芯片和温度传感器DS18B20搭建了一个基于ZigBee协议栈的无线传感器网络。

该网络由一个协调器充当中心节点和若干个终端节点一起,构成一个星型网络,给出了传感器节点、协调器节点的硬件设计原理图及软件流程图。

实验证明节点性能良好、通信可靠,通信距离明显增大。

关键字:无线传感网络; ZigBee; CC2530; DS18B20
中图分类号: TN711⁃34 文献标识码: A 文章编号: 1004⁃373X(2013)03⁃0043⁃04。

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摘要随着网络的飞速发展,人们呼吁快速便捷的网络的呼声也越来越来强烈,无线网络必定是未来世界的网络主要发展方向。

而3G时代无线应用的日渐丰富,以及无线终端设备的层出不穷,对于无线网络,尤其是基于802.11技术标准的Wi-Fi无线网络,802.11n产品技术应用逐渐成为市场主流应用。

ZigBee技术是一种新兴的短距离、低速率无线网络技术。

它是一种介于无限标记技术和蓝牙之间的技术提案,主要用于近距离无线连接。

自己在学校学习期间熟悉了通信原理,简单的单片机知识,c语言编程等等。

这些都能在这次的srtp里面得到体现。

我们本次srtp重点研究了zigbee无线组网,结合TI z-stack无线传感协议,在cc2530芯片的基础上实现温湿度光敏等数据的无线监测,通过此次设计过程来验证zigbee无线网络的便捷性。

关键词无线网络 zigbee 数据监测第一章绪论1 课题背景机车在做牵引试验时,需对机车上的试验数据进行采集与传输系统,目前还是通过有线方式实现数据的采集与传输,由于线缆本身十分笨重,占用空间多,这就使得每次牵引试验时,不但接线非常繁琐,而且费时费力。

又由于受到振动,连接电缆易损坏或者断线,大大影响了数据采集的可靠性。

针对目前牵引试验数据采集与传输系统存在的不足,拟采用无线传感器网络来实现牵引试验数据的采集与传输。

该系统采用无线传感器网络节点构成测量系统。

由于该系统取消了常规的测量接线,采用无线传输采用由无线传感器节点构成的无线传感器网络,来实现机车牵引试验时,试验数据的采集与传输。

所以采用ZigBee无线通信技术实现数据的无线传输。

采用软测量方法实现试验数据的检测。

测量数据,大大减少了试验所需的连线。

提高了试验效率和试验的灵活性。

本文通过对ZigBee无线网络的讨论,重点研究了无线传感器网络节点设备。

无线技术在传感监测领域有自己独特的优势,传统的有线通信方式因为其成本高、布线复杂,已经不能完全满足人们的应用需求了。

由此,无线通信技术应运而生。

无线网络技术按照传输范围来划分,可分为无线广域网、无线城域网、无线局域网和无线个人域网。

无线个人域网即短距离无线网络,典型的短距离无线传输技术有:蓝牙(Bluetooth)、ZigBee、WiFi等。

在工业控制、家庭自动化和遥测遥感领域,蓝牙(Bluetooth)虽然成本较低,成熟度高,但是传输距离有限,仅为10米,可以参与组网的节点少。

WiFi 虽然传输速度较快,传输距离达到100米,但是其价格偏高,功耗较大,组网能力较差。

相比之下ZigBee技术则主要针对低成本、低功耗和低速率的无线通信市场,具有如下特点:功耗低:工作模式情况下,ZigBee技术传输速率低,传输数据量很小,因此信号的收发时间很短,其次在非工作模式时,ZigBee节点处于休眠模式。

设备搜索时延一般为30ms,休眠激活时延为15ms,活动设备信道接入时延为15ms。

由于工作时间较短、收发信息功耗较低且采用了休眠模式,使得ZigBee节点非常省电,ZigBee节点的电池工作时间可以长达6个月到2年左右。

同时,由于电池时间取决于很多因素,例如:电池种类、容量和应用场合,ZigBee技术在协议上对电池使用也作了优化。

对于典型应用,碱性电池可以使用数年,对于某些工作时间和总时间(工作时间+休眠时间)之比小于1%的情况.数据传输可靠:ZigBee的媒体接入控制层(MAC层)采用talk-when-ready 的碰撞避免机制。

在这种完全确认的数据传输机制下,当有数据传送需求时则立刻传送,发送的每个数据包都必须等待接收方的确认信息,并进行确认信息回复,若没有得到确认信息的回复就表示发生了碰撞,将再传一次,采用这种方法可以提高系统信息传输的可靠性。

同时为需要固定带宽的通信业务预留了专用时隙,避免了发送数据时的竞争和冲突。

同时ZigBee针对时延敏感的应用做了优化,通信时延和休眠状态激活的时延都非常短。

网络容量大:ZigBee低速率、低功耗和短距离传输的特点使它非常适宜支持简单器件。

ZigBee定义了两种器件:全功能器件(FFD)和简化功能器件(RFD)。

对全功能器件,要求它支持所有的49个基本参数。

而对简化功能器件,在最小配置时只要求它支持38个基本参数。

一个全功能器件可以与简化功能器件和其他全功能器件通话,可以按3种方式工作,分别为:个域网协调器、协调器或器件。

而简化功能器件只能与全功能器件通话,仅用于非常简单的应用。

一个ZigBee的网络最多包括有255个ZigBee网路节点,其中一个是主控(Master)设备,其余则是从属(Slave)设备。

若是通过网络协调器(Network Coordinator),整个网络最多可以支持超过64000个ZigBee网路节点,再加上各个Network Coordinator可互相连接,整个ZigBee网络节点的数目将十分可观。

兼容性:ZigBee技术与现有的控制网络标准无缝集成。

通过网络协调器(Coordinator)自动建立网络,采用载波侦听/冲突检测(CSMA-CA)方式进行信道接入。

为了可靠传递,还提供全握手协议。

安全性:Zigbee提供了数据完整性检查和鉴权功能,在数据传输中提供了三级安全性。

第一级实际是无安全方式,对于某种应用,如果安全并不重要或者上层已经提供足够的安全保护,器件就可以选择这种方式来转移数据。

对于第二级安全级别,器件可以使用接入控制清单(ACL)来防止非法器件获取数据,在这一级不采取加密措施。

第三级安全级别在数据转移中采用属于高级加密标准(AES)的对称密码。

AES可以用来保护数据净荷和防止攻击者冒充合法器件。

实现成本低:模块的初始成本估计在6美元左右,很快就能降到1.5-2.5美元,且Zigbee协议免专利费用。

目前低速低功率的UWB芯片组的价格至少为20美元。

而ZigBee的价格目标仅为几美分。

由于ZigBee技术具有上述特点,因而广泛应用在短距离低速率电子设备之间的数据传输。

ZigBee联盟预测的主要应用领域包括工业控制、消费性电子设备、汽车自动化、农业自动化和医用设备控制等。

2 课题研究的目的意义ZigBee技术具有低成本、低功耗、近距离、短时延、高容量、高安全及免执照频段等优势,广泛应用于智能家庭、工业控制、自动抄表、医疗监护、传感器网络应用和电信应用等领域。

智能家庭:现今家用电器已经随处可见了,如何将这些电器和电子设备联系起来,组成一个网络,甚至可以通过网关连接到Internet,使得用户可以方便地在任何地方监控自己家里的情况?ZigBee技术提供了家庭智能化的技术支持,在ZigBee技术的支持下,家用电器可以组成一个无线局域网,省却了在家里布线的烦恼。

工业控制:工厂环境当中有大量的传感器和控制器,可以利用ZigBee技术把它们连接成一个网络进行监控,加强作业管理,降低成本。

自动抄表:现在在大多数地方还是使用人工的方式来逐家逐户进行抄表,十分不方便。

而ZigBee可以用于这个领域,利用传感器把表的读数转化为数字信号,通过ZigBee网络把读数直接发送到提供煤气或水电的公司。

使用ZigBee进行抄表还可以带来其它好处,比如煤气或水电公司可以直接把一些信息发送给用户,或者和节能相结合,当发现能源使用过快的时候可以自动降低使用速度。

医疗监护:医疗工作中,时常要获得病人的生理指标、环境指标,可以通过放置传感器构成传感器网络,实时监测这些数据。

由于是无线技术,传感器之间不需要有线连接,被监护的人也可以比较自由的行动,非常方便。

传感器网络应用:传感器网络也是最近的一个研究热点,像货物跟踪、建筑物监测、环境保护等方面都有很好的应用前景。

传感器网络要求节点低成本、低功耗,并且能够自动组网、易于维护、可靠性高。

ZigBee在组网和低功耗方面的优势使得它成为传感器网络应用的一个很好的技术选择。

此外,ZigBee技术也可以应用到汽车电子、农业生产和军事领域中。

随着物联网技术的日渐兴起,ZigBee技术将会扮演更为重要的角色。

但是,物联网的全面普及将是一个十分漫长的过程,至少目前还在探索和实验阶段,距离实用还有很长的路要走。

虽然前景一片大好,但是我们应该清楚认识到由于各方面的制约,ZigBee 技术的大规模商业应用还有待时日,基于ZigBee技术的无线网络应用还远远说不上成熟,主要表现在:ZigBee市场仍处于起步探索阶段,终端产品和应用大多处于研发阶段,真正上市的少,且以家庭自动化为主;潜在应用多,但具有很大出货量的典型应用少,市场缺乏明确方向;使用点对多点星状拓扑的应用较多,体现ZigBee优势的网状网络应用少;基于IEEE 802.15.4底层协议的应用多,而基于ZigBee标准协议的应用少3 设计的准备工作及预期实现的目的1 熟悉通信原理 zigbee是一种无线网络技术,在组网过程中涉及到的广播原理以及网络标识等都需要我去补充通信原理方面的知识2 熟悉掌握IAR软件的应用 zigbee硬件里面的程序大部分是在IAR环境下完成编译调试的3 掌握基础的射频知识 cc2530的芯片就是右51单片机跟射频前端组成的,信息的发送与接受是靠射频前端完成的4 熟悉c语言网络硬件编程,在设计传感器网络的时候需要在zigbee网络的应用层做编程工作,用到的语言就是c语言。

5 了解TI的z-stack协议预期实现的效果:把调试完成的程序烧写进zigbee硬件后可以成功组网,通过电脑可以观察到网络拓扑结构,在电脑上可以监测节点的温湿度光敏数值。

第二章 zigbee无线网络概述2.1 ZigBee概述ZigBee一词来源于蜜蜂的八字舞,由于蜜蜂(bee)是靠飞翔和“嗡嗡”(zig)地抖动翅膀的“舞蹈”来与同伴传递花粉所在方位信息,也就是说蜜蜂依靠这样的方式构成了群体中的通信网络,它是一种低成本、低功耗的近距离无线组网通信技术。

2000年,IEEE 802.15工作组成立的任务组TG4(Task Group,TG)制定了IEEE 802.15.4标准。

该标准以低能耗、低速率传输、低成本为重点目标,为设备之间的低速无线互连提供了统一标准,就是ZigBee无线通信技术。

ZigBee协议是基于IEEE 802.15.4标准的,由IEEE 802.15.4和ZigBee联盟共同制定。

IEEE 802.15.4工作组制定ZigBee协议的物理层(PHY)和媒体访问控制层(MAC层)协议。

ZigBee联盟成立用于2002年,定义了ZigBee协议的网络层(NWK)、应用层(APL)和安全服务规范。

协议栈结构如图2-1。

图2-1 ZigBee协议栈结构ZigBee协议由物理层(PHY)、介质访问控制子层(MAC)、网络层(NWK),应用层(APL)及安全服务提供层(SSP)五块内容组成。

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