物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與應(yīng)用課程結(jié)課論文(編輯修改稿)
2025-06-27 18:54 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 相應(yīng)的控制命令Command，要求RFD做點(diǎn)燈或其他的動作以報警。若RFD未收到處理命令Command，則重發(fā)該命令。經(jīng)過幾次重發(fā)請求若RFD還是收不到處理命令，則報回路故障。命令發(fā)送成功后過一段時間要發(fā)送解除火警Command。 我們建立了狀態(tài)表來保存節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)和處理命令，且該狀態(tài)表的設(shè)置為靜態(tài)數(shù)組，對于查表等之類的操作效率比較高。對于自檢我們也設(shè)置了同樣的自檢狀態(tài)表，保存結(jié)點(diǎn)的通信狀態(tài)。 節(jié)點(diǎn)登陸時并沒有GeoAddress（地理信息），因此控制器收到的的其狀態(tài)信息（LOGIN）并不能存入狀態(tài)表中其GeoAddress對應(yīng)的項。由于登陸之前節(jié)點(diǎn)的GeoAddress初始值為0，故狀態(tài)消息以及節(jié)點(diǎn)的NetworkAddr被協(xié)調(diào)器保存在狀態(tài)數(shù)組的0號單元。在一個節(jié)點(diǎn)登陸過程中，若有另外一個節(jié)點(diǎn)也發(fā)送登陸狀態(tài)給協(xié)調(diào)器時，由于其狀態(tài)優(yōu)先級相同，協(xié)調(diào)器不作處理。當(dāng)協(xié)調(diào)器收到控制器發(fā)送的GeoAddress后，即將暫存在狀態(tài)表中0號單元的信息轉(zhuǎn)到GeoAddress對應(yīng)的單元中，并將GeoAddress回傳給相應(yīng)節(jié)點(diǎn)。待收到節(jié)點(diǎn)成功接受GeoAddress的ACK后，將0號單元的狀態(tài)項Status設(shè)置為Wait_Status_change（狀態(tài)優(yōu)先級低于LOGIN），便于下一節(jié)點(diǎn)的登陸?？刂破飨騌FD發(fā)命令的過程我們建立了任務(wù)索引表和任務(wù)超時表，分析任務(wù)表中消息的類型并向RFD發(fā)送相應(yīng)命令字控制結(jié)點(diǎn)動作，若一次發(fā)送不成功則操作任務(wù)超時表重發(fā)該任務(wù)。： 系統(tǒng)總體交互圖 三、 系統(tǒng)硬件設(shè)計與實(shí)施方案系統(tǒng)中有三種節(jié)點(diǎn)，協(xié)調(diào)器、路由器和探測器節(jié)點(diǎn)。從硬件角度看，三者的核心部件都是cc24天線、電源，這也是ZigBee設(shè)備可以工作的最簡系統(tǒng)。除此以外，協(xié)調(diào)器還有與火災(zāi)報警控制器通信用的串口；路由器還有顯示狀態(tài)用的指示燈；探測器節(jié)點(diǎn)有顯示狀體用的指示燈以及溫度探頭。三者電路均不復(fù)雜，都是最簡系統(tǒng)加上少量外圍電路。因此為了節(jié)省制版開支，只制作一種電路板，集成所有的外圍電路。只是在制作產(chǎn)品時選擇使用不同的外圍電路即可。現(xiàn)在的ZigBee芯片包括單芯片和ZigBee射頻芯片兩種芯片廠商提供的主力ZigBee射頻芯片在性能上大同小異。比較流行的freescale的mc13192和chipcon的cc2420以及Ember公司的芯片，它們在性能上基本相同。射頻芯片通過SPI接口與MCU相連，由MCU進(jìn)行控制。所謂單芯片，就是一個芯片上集成了ZigBee射頻部分和MCU。以chipcon公司的cc2430為例，他將cc2420芯片與一個51單片機(jī)集成在同一篇芯片上，其體積與一個cc2420芯片差不多。從應(yīng)軟件開發(fā)的角度來看，選擇cc2430或者選擇cc2420外加一個帶有SPI接口的單片機(jī)，軟件設(shè)計是沒有太大區(qū)別的，尤其是MAC層以上是完全相同的。但從硬件開發(fā)的角度來看，單芯片方案卻比雙芯片方便很多。在雙芯片方案中，MCU和射頻芯片之間用SPI接口相連，增加的布線的復(fù)雜性。而在高速PCB設(shè)計上，任何額外的布線和芯片數(shù)目的增加，都會對系統(tǒng)的正常工作產(chǎn)生影響，必須謹(jǐn)慎地選擇芯片布置的位置和走線。因此增加了PCB設(shè)計和調(diào)試的復(fù)雜性。從成本上看cc2430和cc2420價格接近，但使用cc2420時需外加一個單片機(jī)，增加了系統(tǒng)的成本。因此綜合考慮，cc2430的單芯片解決方案是更好的選擇。 節(jié)點(diǎn)硬件示意圖四、系統(tǒng)軟件實(shí)施方案 ZigBee 協(xié)議棧的選擇 開發(fā)一套ZigBee設(shè)備的軟件，首先就要開發(fā)一套支持ZigBee協(xié)議的協(xié)議棧。開發(fā)一套ZigBee協(xié)議棧是比較復(fù)雜的。市場競爭激烈的今天如果要求每個設(shè)備開發(fā)商都從物理層開始開發(fā)自己的協(xié)議棧，那樣既不經(jīng)濟(jì)又不現(xiàn)實(shí)。除了研發(fā)周期的大大延長和大量用于底層的重復(fù)開發(fā)外，不同開發(fā)商開發(fā)的協(xié)議棧之間的兼容性可能存在很大的問題。而ZigBee聯(lián)盟成立的初衷之一就是推動ZigBee設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)化，希望不同廠家之間的設(shè)備可以實(shí)現(xiàn)良好的兼容性。這樣如果在
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