【正文】 江蘇科技大學(xué) 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 24 CC2520 以 及工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的增強(qiáng)性 8051 mcu 的卓越性能，還包括了 8kB 的 sram，大容量 flash 以及許多其他的強(qiáng)大特性。CC2530 芯片上系統(tǒng)功能模塊結(jié)構(gòu)如圖 所示。 (2) 用戶板原理 用戶板包含了許多模塊，有 led 顯示， JTAG 調(diào)試，鍵盤電路等。 （ 4） 鍵盤電路，鍵盤電路有 4 個(gè)按鍵，對(duì)應(yīng)于不同的應(yīng)用。在下一節(jié)具體討論 zigbee 網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用生成。 小結(jié) 本章我們主要是大概說明了一下開發(fā)網(wǎng)絡(luò)用到的軟件平臺(tái)和硬件平臺(tái)。用于板級(jí)應(yīng)用。 ? 硬件支持 CSMA/CA 功能 ? 較寬的電壓范圍 （ ） ? 數(shù)字化 RSSI/LQI 支持和強(qiáng)大的 DMA 功能 ? 具有電池檢測(cè)和溫度感測(cè)功能 ? 集成了 14 位的模 /數(shù)轉(zhuǎn)換的 adc ? 集成 AES 安全協(xié)處理器 ? 帶有 2 個(gè)強(qiáng)大支持機(jī)組協(xié)議的 USART，以及一個(gè)符合 規(guī)范的江蘇科技大學(xué) 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 25 MAC 計(jì)時(shí)器，一個(gè)常規(guī)的 16 位計(jì)時(shí)器和 2 個(gè) 8 位計(jì)時(shí)器； ? 強(qiáng)大和靈活的開發(fā)工具 開發(fā)板原理 Zigbee 開發(fā)板有兩塊板組成，射頻板和應(yīng)用板，下面我們分別介紹 ： (1) 射頻板原理 射頻板主要包含了 CC2530 芯片，射頻天線，和與應(yīng)用板的接口。 CC2530芯片系統(tǒng)保持了 CC2520 所包含的作 射頻性能，包括了超低功耗、高靈敏度，出眾的抗噪聲及抗干擾性能，所集成的 mcu 為強(qiáng)大的 8 位，單周期 8051 微控制器核心（其典型性能可達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的 8 倍）。 。 江蘇科技大學(xué) 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 23 第三章 zigbee 開發(fā)平臺(tái) zigbee 軟件開發(fā)平臺(tái) IAR Embedded workbench 是一套開發(fā)工具，用于對(duì)匯編， c 或 c++編寫的而嵌入式應(yīng)用程序進(jìn)行編譯和調(diào)試。 快速參考 如表 22。一個(gè)樣例策略將江蘇科技大學(xué) 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 21 按照一定的間隔周期更新網(wǎng)絡(luò)密碼。這種類型的策略可以通過修改 模塊中的 ZDSecMgrDeviceValidate()函數(shù)來實(shí)現(xiàn)。這個(gè)時(shí)可能的，舉例說明，如果一個(gè)信任中心設(shè)備有一個(gè) ―push‖按鍵。 網(wǎng)絡(luò)訪問控制 在一個(gè)安全的網(wǎng)絡(luò)中，當(dāng)一個(gè)設(shè)備加入網(wǎng)絡(luò)時(shí)會(huì)被告知一個(gè)信任中心 (協(xié)調(diào)器 )。如果這個(gè)值為真，那么默認(rèn)的密碼將被預(yù)先配置到每一個(gè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備上。這個(gè)可以通過 ―‖文件中的DEFAULT_KEY 來設(shè)置。 ZigBee 提供如下的安全特性： ? 構(gòu)造安全 (Infrastructure security) ? 網(wǎng)絡(luò)訪問控制 (Network aCCess control) ? 應(yīng)用數(shù)據(jù)安全 設(shè)置路由表大小 MAX_RTG_ENTRIES，這個(gè)值不能小于 4 (文件 ) 設(shè)置路徑期滿時(shí)間 ROUTE_EXPIRY_TIME，單位秒。這個(gè)值決定了在一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中，可以同時(shí)并發(fā)執(zhí)行的路徑發(fā)現(xiàn)的最大個(gè)數(shù)。 路徑發(fā)現(xiàn)表 路由器設(shè)備致力于路徑發(fā)現(xiàn)，保持維護(hù)路徑發(fā)現(xiàn)表。同樣，為了回收路由表空間，可以終止路由表中的那些已經(jīng)無用的路徑記錄。 路由表 每一個(gè)路由器包括協(xié)調(diào)器都包含一個(gè)路由表。在配置文件 文件中配置自動(dòng)路徑期滿時(shí)間。 路徑期滿 路由表為已經(jīng)建立連接路徑的節(jié)點(diǎn)維護(hù)路徑記錄。 江蘇科技大學(xué) 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 18 路徑保持維護(hù) 網(wǎng)狀網(wǎng)提供路徑維護(hù)和網(wǎng)絡(luò)自愈功能。 RREP 數(shù)據(jù)包是一個(gè)單點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)包，它沿著中間節(jié)點(diǎn)的相反路徑傳送直到它到達(dá)原來發(fā)送請(qǐng)求的節(jié)點(diǎn)為止。這樣，沿著所有它通過的連接， RREQ 數(shù)據(jù)包攜帶著連接成本的總和。路徑通過一系列的請(qǐng)求和回復(fù)數(shù)據(jù)包被發(fā)現(xiàn)。每一個(gè)結(jié)點(diǎn)通常持有跟它所有鄰接點(diǎn)的 ―連接成本 (link costs)‖。 路徑的發(fā)現(xiàn)和選擇 路徑發(fā)現(xiàn)是網(wǎng)絡(luò)設(shè)備憑借網(wǎng)絡(luò)相互協(xié)作發(fā)現(xiàn)和建立路徑的一個(gè)過程。此外，在 ZStack 中，執(zhí)行的江蘇科技大學(xué) 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 17 路由已經(jīng)優(yōu)化了路由表記錄。終端節(jié)點(diǎn)要向任何一個(gè)設(shè)備傳送數(shù)據(jù)包，它只需簡(jiǎn)單的將數(shù)據(jù)向上發(fā)送給它的父親設(shè)備，由它的父親 設(shè)備以它自己的名義執(zhí)行路由。否則，路由器將要檢索它的路由表中與所要傳送的數(shù)據(jù)包的目標(biāo)地址相符合的記錄。簡(jiǎn)化后用于傳感器網(wǎng)絡(luò)。這種方法，應(yīng)用程序不知道操作是在一個(gè)多跳的網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中的。每一條綁定記錄是 8 字節(jié)多江蘇科技大學(xué) 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 16 (MAX_BINDING_CLUSTER_IDS * 2 字節(jié) )。這就意味著應(yīng)用程序需要通過調(diào)用下面的綁定管理函數(shù)在本地進(jìn)入并且刪除綁定記錄： 江蘇科技大學(xué) 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 15 ? bindAddEntry()——在綁定表中增加一個(gè)記錄 ? bindRemoveEntry()——從綁定表中刪除一個(gè)記錄 ? bindRomoveClusterIdFromList()——從一個(gè)存在的綁定表記錄中刪除一個(gè)群 ID ? bindAddClusterIdToList()——向一個(gè)已經(jīng)存在的綁定記錄中增加一個(gè)群ID ? bindRemoveDev()——?jiǎng)h除所有地址引用的記錄 ? bindRemoveSrcDev()——?jiǎng)h除所有源地址引用的記錄 ? bindUpdateAddr()——將記錄更新為另一個(gè)地址 ? bindFindExisting()——查找一個(gè)綁定表記錄 ? bindIsClusterIdInList()——在表記錄中檢查一個(gè)已 經(jīng)存在的群 ID ? bindNumBoundTo()——擁有相同地址 (源或者目的 )的記錄的個(gè)數(shù) ? bindNumEntries()——表中記錄的個(gè)數(shù) ? bindCapacity()——最多允許的記錄個(gè)數(shù) ? bindWriteNV()——在 NV 中更新表 配置源綁定 為了在你的設(shè)備中使能源綁定在 文件中包含 REFLECTOR 編譯標(biāo)志。 ? 等待 ZDO 綁定響應(yīng)，如果收到了，則繼續(xù)前進(jìn)到第一個(gè)設(shè)備的下一個(gè)群 ID。假設(shè)在 ZDO 終端設(shè)備中發(fā)現(xiàn)了匹配的請(qǐng)求，協(xié)調(diào)器將執(zhí)行下面的步驟： ? 發(fā)送一個(gè)解除綁定請(qǐng)求給第一個(gè)設(shè)備。這個(gè)函數(shù)調(diào)用ZDApp_SendEndDeviceBindReq()。協(xié)調(diào)器在指定的時(shí)間周期內(nèi)，搜集終端設(shè)備的綁定請(qǐng)求信息，然后以配置 ID(Profile ID)和群 ID(Cluster ID)協(xié)議為基礎(chǔ)，創(chuàng)建一個(gè)綁定表記錄作為結(jié)果。目標(biāo)設(shè)備發(fā)回ZigBee Device Object Bind 或者 Unbind Response 信息，該信息是 ZDO 代碼根據(jù)動(dòng)作的狀態(tài)，通過調(diào)用 ZDApp_BindRsq()或者 ZDApp_UnbindRsq()函數(shù)來分析和通知 的。 啟動(dòng)申請(qǐng) 一個(gè)應(yīng)用程序可以通過 ZDP_BindReq()函數(shù) (在 )，并在綁定表中包含兩個(gè)請(qǐng)求 (地址和終點(diǎn) )以及想要的群 ID。 建立綁定表 有三種方法可以建立一個(gè)綁定表： ? Zigbee Device Object Bind Request——一 個(gè)啟動(dòng)工具可以告訴設(shè)備創(chuàng)建一個(gè)綁定記錄 江蘇科技大學(xué) 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 13 ? Zigbee Device Object End Device Bind Request——兩個(gè)設(shè)備可以告訴協(xié)調(diào)器它們想要建立一個(gè)綁定表記錄。 綁定允許應(yīng)用程序發(fā)送一個(gè)數(shù)據(jù)包而不需要知道目標(biāo)地址。group )。 下面的代碼是一個(gè)設(shè)備怎樣加入到一個(gè) ID 為 1 的組當(dāng)中： aps_Group_t group。 (參見 Zstack API 文檔中的aps_AddGroup()函數(shù) )。 NWK_BROADCAST_SHORTADDR_DEVZCZR(0xFFFC)——數(shù)據(jù)包發(fā)送給所有的路由器，包括協(xié)調(diào)器。地址模式設(shè)置為 AddrBroadcast。 上一個(gè)版本的 ZigBee(ZigBee04)，有一個(gè)選項(xiàng)可以講綁定表保存在協(xié)調(diào)器江蘇科技大學(xué) 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 11 (Coordinator)當(dāng)中。這種特點(diǎn)稱之為源綁定。將 afAddrMode 設(shè)置為 Addr16Bit 并且在數(shù)據(jù)包中攜帶目標(biāo)設(shè)備地址。 因?yàn)樵?Zigbee 中，數(shù)據(jù)包可以單點(diǎn)傳送 (unicast)，多點(diǎn)傳送 (multicast)或者廣播傳送，所以必須有地址模式參數(shù)。 byte endPoint。數(shù)據(jù)包將要發(fā)送給一個(gè) afAddrType_t(在 中定義 )類型的目標(biāo)設(shè)備。然后 文件中 的 MAX_DEPTH 參數(shù)將被設(shè)置為合適的值。即，整個(gè)地址空間不能超過 216，這就限制了參數(shù)能夠設(shè)置的最大值。 MAX_CHILDREN決定了一個(gè)路由 (Router)或者一個(gè)協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)可以處理的兒子節(jié)點(diǎn)的最大個(gè)數(shù)。這些參數(shù)是棧配置的一部分， ZigBee20xx 協(xié)議棧已經(jīng)規(guī)定了這些參數(shù)的值： MAX_DEPTH = 5，MAX_ROUTERS = 6 和 MAX_CHILDREN = 20。同時(shí)，這個(gè)尋址算法本身的分布特性保證設(shè)備只能與他的父輩設(shè)備通訊來接受一個(gè)網(wǎng)絡(luò)地址。它在網(wǎng)絡(luò)中是唯一的，用來在網(wǎng)絡(luò)中鑒別設(shè)備和發(fā)送數(shù)據(jù)。 64 位 地址使全球唯一的地址，設(shè)備將在它的生命周期中一直擁有它。為了促進(jìn)互用性這個(gè)目標(biāo)， ZigBee 聯(lián)盟為 ZigBee20xx 規(guī)范定義了棧配置。所有的應(yīng)用例子都提 供獨(dú)立的項(xiàng)目文件來編譯每一種設(shè)備類型。但是當(dāng)使用樹群這種網(wǎng)絡(luò)模式時(shí)，允許路由間隔一定的周期操作一次，這樣就可以使用電池給其供電 [1]。一旦這些都完成后，協(xié)調(diào)器的工作就像一個(gè)路由器 (或者消失 )。它也是網(wǎng)絡(luò)的第一個(gè)設(shè)備。 綜上 所示，真?zhèn)€協(xié)議棧中對(duì)于 zigbee 功能已經(jīng)全部體現(xiàn)，在此基礎(chǔ)上建立一個(gè)項(xiàng)目的方法主要是改動(dòng)應(yīng)用層。 Zdo： zdo 目錄。 OSAL:協(xié)議棧的操作系統(tǒng)。 HAL：硬件抽象層，包含有與硬件相關(guān)的配置和驅(qū)動(dòng)及操作函數(shù)。具有幾十億個(gè)節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)將很快耗盡已不足的 IPV4 的地址空間，因此 IPV6 與 結(jié)合 是傳感器網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展趨勢(shì)。其中應(yīng)用層的框架包括了應(yīng)用支持子層（ APS）， zigbee 設(shè)備對(duì)象（ ZDO）和由制造商制定的應(yīng)用對(duì)象。 Zigbee 協(xié)議棧 的體系結(jié)構(gòu)包括 zigbee 應(yīng)用層， 層和 PHY 層。無線自組織網(wǎng)絡(luò)可以快速地為名用和軍事應(yīng)用建立通信平臺(tái) 。并且具有一定的 計(jì)算能力。如果說 Inter 構(gòu)成了邏輯上的信息世界，改 變了人江蘇科技大學(xué) 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 3 與人之間的溝通方式，那么，無線傳感網(wǎng)絡(luò)就是將邏輯上的信息世界與客觀上的物理世界融合在一起，改變?nèi)祟惻c自然界的交互方式。任何 當(dāng)前天氣情況不吻合的異常讀數(shù) 都可能預(yù)示著大橋存在隱患。設(shè)想應(yīng)用與大樓與家庭的無線傳感網(wǎng)絡(luò)以及安全管理方面。而 20xx 年第二季度，他們換用 150 個(gè)安有D 型微型電池的第二代傳感器來評(píng)估這些鳥巢的條件。民用方面，美國(guó)，日本等國(guó)家在對(duì)該技術(shù)不斷研發(fā)的基礎(chǔ)上在多領(lǐng)域也進(jìn)行了應(yīng)用。無線傳感網(wǎng)絡(luò)的廣泛應(yīng)用是一種趨勢(shì)，它的出現(xiàn)將會(huì)給人類社會(huì)帶來極大的變革。 美國(guó)《技術(shù)評(píng)論》雜志在論述未來新興十大技術(shù)時(shí)，更是將無線傳感器網(wǎng)絡(luò)也加入其中。傳統(tǒng)的傳感器正逐步實(shí)現(xiàn)微型化，智能化，信息化，網(wǎng)絡(luò)化，正經(jīng)歷著一個(gè)從傳統(tǒng)傳感器到智能傳感器再到嵌入式 web 的內(nèi)涵不斷豐富的發(fā)展過程。 smart home。 smart home improve home safety, fort and entertainment。 Zigbee 協(xié)議棧由一組特定的服務(wù) 。它有自己的無線標(biāo)準(zhǔn)，是通過數(shù)千個(gè)微小的傳感器之間相互協(xié)調(diào)來實(shí)現(xiàn)通 信的。 第十七周（ 6月 21 日 6月 27 日）：畢業(yè)答辯。 第九 —十一周（ 4月 26 日 5月 16 日）： 硬件、軟件調(diào)試（若有條件）。 (4) 繪制 ZigBee通信模塊的電路框圖、程序流程圖 等； (5) 設(shè)計(jì) ZigBee通信模塊的 電路圖和 C原程序。 (3) 進(jìn)行 ZigBee通信模塊的統(tǒng) 結(jié) 構(gòu)規(guī)范計(jì)算 。 第四 —八周（ 3月 22 日 4月 25 日）： 熟悉 DSP單片機(jī)硬件結(jié)構(gòu)，掌握常用模塊的設(shè)計(jì)原理； 硬件、軟件設(shè)計(jì)。 第十六周（ 6月 14 日 6月 20 日）： 交論文； 完成畢業(yè)設(shè)計(jì)驗(yàn)收。它是一種介于無線標(biāo)記與藍(lán)牙之間的技術(shù)提案，此前被稱作 HomeRF Lite 或 firefly 無線技術(shù)，主要用于近距離無線連接。這些應(yīng)用讓企業(yè)節(jié)省能源，帶來經(jīng)濟(jì)和環(huán)保效益；智能家居提升家居安全，舒適度和娛樂享受；監(jiān)測(cè)如道路及橋梁等公用基建的損耗，避免設(shè)施損壞甚至人員傷亡。 關(guān)鍵字： 短距離 ； 智能家居； 協(xié)議棧； 江蘇科技大學(xué) 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） II Abstract Zigbee is a new shortrange, lowrate wireless work technology. It is a cross between tag and Bluetooth wireless technology between the proposals, had been called HomeRF Lite or firefly wireles