物联网实训-zigbee-CC2530

郑州轻工业学院校内实习报告

实习名称：物联网技术工程实践

姓名：

院（系）：计算机与通信工程学院

专业班级：

学号：

指导教师：

成绩：

时间：2016年9月1日至2017 年1月8日

实习成绩评定表

目录

1设计说明 (1)

2系统功能描述 (1)

2.1Z-stack协议栈 (1)

2.2CC2530芯片 (2)

2.3功能组成 (3)

3系统设计及实现 (3)

3.1程序设计 (3)

3.1.1发送与接收端程序设计 (3)

3.1.2工程初始化OSAL任务运行方式函数 (5)

3.2硬件操作过程 (5)

4实训心得 (7)

5附录（代码） (7)

1设计说明

在Zigbee网络里，模块之间要进行通信，发射模块明确知道接收模块的网络地址，用这个地址发送数据给接收模块，实现单播通信。单播是以单个端口的短地址或长地址作为目标发送消息的，这样就只有一个端点会接收到，在TI公司的Z-stack协议栈以及提供的工程文件的基础上，配置Zigbee组网的PANID和加入网络添加按键控制数码管完成整个通信过程。

2系统功能描述

2.1Z-stack协议栈

TI公司在提供Zigbee无线单片机CC2530的同时，也提供了Z-Stack协议栈源代码，以方便设计人员将Z-Stack直接移植到CC2530上使用，使其支持IEEE802.15.4/ZigBee 协议。TI也提供比较多的工具软件，如CC2530的FLASH编程软件，包监视分析软件，以及一些在协议之上的应用案例，简单点对点通信软件、智能家居应用软件等。

为了使我们自己的系统稳定可靠运行，必须保证硬件的设计稳定可靠，满足需要的功能要求外，软件的设计也是同样重要的。为了使整个系统能很好的正常工作，必须让软硬件协同操作，在TI的Z-Stack协议栈之上开发我们自己的软件系统，不愧为一种很好的、省力的方式。自己去写Z-Stack协议栈代码并让其稳定运行是不现实的，不是投入太大就是时间太长。这样，对TI的Z-Stack协议栈代码进行必要的了解是非常必要的。

图 2.1-1 协议栈工程页面

第一次打开工程印象最深刻的就是左边一排文件夹，非常多，很庞杂，感觉无从下手。我们先不深入目录之下，先了解每个目录放的是什么内容，那么知道各个文件夹大概是什么功能，分布在 ZIGBEE 的哪一层，那么在以后的工作中无论是查询某些功能函数还是修改某些功能函数，甚至是添加或删除某些功能函数就能顺利的找到在什么地方了，方便对Z-Stack协议栈软件的更深入的学习了解。

下面对Z-Stack协议栈的文件夹进行介绍：

APP（ApplicationProgramming）：应用层目录，这是用户创建各种不同工程的区域，在这个目录中包含了应用层的内容和这个项目的主要内容，在协议栈里面一般是以操作系统的任务实现的。

APP：用户应用程序及接口，包括串口数据处理、无线接收数据处理、用户LCD 显示处理、传感器数据读取和发送等。

HAL（Hardware (H/W) Abstraction Layer）：硬件层目录，包含有与硬件相关的配置和驱动及操作函数。

MAC：MAC 层目录，包含了 MAC 层的参数配置文件及其 MAC 的 LIB 库的函数接口文件。

MT（Monitor Test）：实现通过串口可控各层，于各层进行直接交互。

NWK(ZigBee Network Layer):网络层目录，含网络层配置参数文件及网络层库的函数接口文件，APS 层库的函数接口。

OSAL（Operating System (OS) Abstraction Layer）：协议栈的操作系统。

Profile：AF（Application work）层目录，包含 AF 层处理函数文件。

Security：安全层目录，安全层处理函数，比如加密函数等。

Services：地址处理函数目录，包括着地址模式的定义及地址处理函数。

Tools：工程配置目录，包括空间划分及 ZStack 相关配置信息。

ZDO（ZigBee Device Objects）：ZDO 目录。

ZMac： MAC 层目录，包括 MAC 层参数配置及 MAC 层 LIB 库函数回调处理函数。

ZMain：主函数目录，包括入口函数及硬件配置文件。

Output：输出文件目录，这个是EW8051 IDE 自动生成的。

2.2CC2530芯片

CC2530 是用于2.4-GHz IEEE 802.15.4、ZigBee和RF4CE（电子遥控射频）应用的一个真正的片上系统(SoC)解决方案。它能够以非常低的总的材料成本建立强大的网络

节点。CC2530 结合了领先的RF 收发器的优良性能，业界标准的增强型8051 CPU，系统内可编程闪存，8-KB RAM 和许多其它强大的功能。CC2530 有四种不同的闪存版本:CC2530F32/64/128/256，分别具有32/64/128/256KB的闪存。CC2530 具有不同的运行模式，使得它尤其适应超低功耗要求的系统。运行模式之间的转换时间短进一步确保了低能源消耗。

2.3 功能组成

利用IAR编译器编程，基于Zigbee CC2530通过对发送端定义三个按键来控制字符串的无线发送，用于接收端数码管的数字显示，完成无线单播通信功能。

图 2.3-1 程序流程图

3系统设计及实现

3.1 程序设计

3.1.1发送与接收端程序设计

（1）从消息队列里取出来引发系统事件的消息。