【文章內(nèi)容簡介】 耗和低成本的特點，主要用于控制家用電器的啟動和關(guān)閉，而相對來說，WiFi更多地是用于較大組網(wǎng)區(qū)域的接入部分，主要用于數(shù)據(jù)存取。 Bluetooth、UWB無線技術(shù)能夠穿透實心物體；FNC、IrDA、ZigBee無法穿透實心物體，或受障礙物影響較大，因此傳送距離和環(huán)境大大受限。 從速率上看，大致有： UWBWLANIrDA藍(lán)牙RFID/NFCZigBee 從傳輸距離上看，大致有： WLANZigBeeUWB藍(lán)牙IrDARFID/NFC ZigBee技術(shù)的應(yīng)用前景ZigBee技術(shù)的應(yīng)用前景被非?？春?。ZigBee在未來的幾年里將在工業(yè)控制，工業(yè)無線定位，家庭網(wǎng)絡(luò)，汽車自動化，樓宇自動化，消費電子，醫(yī)用設(shè)備控制等多個領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景，特別是家庭自動化和工業(yè)控制，將成為今后ZigBee芯片的主要應(yīng)用領(lǐng)域。 在工業(yè)領(lǐng)域，利用傳感器和ZigBee網(wǎng)絡(luò)，使得數(shù)據(jù)的自動采集，分析和處理變得更加容易，可以作為決策輔助系統(tǒng)的重要組成部分。在汽車領(lǐng)域，主要是傳遞信息的通用傳感器。由于很多傳感器只能內(nèi)置在飛轉(zhuǎn)的車輪或者發(fā)動機(jī)中，比如輪胎壓力監(jiān)測系統(tǒng)，這就要求內(nèi)置無線通信設(shè)備使用的電池有較長的壽命，同時應(yīng)該克服嘈雜的環(huán)境和金屬結(jié)構(gòu)對電磁波的屏蔽效應(yīng)。 在精確農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)主要使用孤立的，沒有通信能力的機(jī)械設(shè)備，主要是依靠人力監(jiān)測作物的生產(chǎn)狀況，采用了傳感器和ZigBee網(wǎng)絡(luò)后，農(nóng)業(yè)將可以逐漸地轉(zhuǎn)向以信息和軟件為中心的生產(chǎn)模式，使用更多的自動化，網(wǎng)絡(luò)化，職能化和遠(yuǎn)程控制的設(shè)備來耕種。 在家庭和樓宇自動化領(lǐng)域，家庭自動化系統(tǒng)作為電子技術(shù)的集成得以迅速擴(kuò)展，易于進(jìn)入，簡單明了和廉價的安裝成本等成了驅(qū)動自動化居家，建筑開發(fā)和應(yīng)用無線技術(shù)的主要動因。 在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，將借助于各種傳感器和ZigBee網(wǎng)絡(luò)準(zhǔn)確而且實時地監(jiān)測病人的血壓，體溫和心跳速度等信息，從而減輕醫(yī)生的查房的工作負(fù)擔(dān)，有助于醫(yī)生做出快速的反應(yīng)，特別是對重病和病?；颊叩谋O(jiān)護(hù)和治療。 在消費和家用自動化市場，可以聯(lián)網(wǎng)的家用設(shè)備有電視，錄像機(jī)，無線耳機(jī)，PC外設(shè)，運動與休閑器械，兒童玩具，游戲機(jī)，窗戶和窗簾，照明設(shè)備，空調(diào)系統(tǒng)和其它家用電器。2 搭建環(huán)境要想進(jìn)行嵌入式開發(fā)，首先，必須搭建一套完整的嵌入式開發(fā)環(huán)境。本章介紹了在windows+Vmware虛擬機(jī)環(huán)境下嵌入式開發(fā)環(huán)境的搭建。 虛擬機(jī)概述用虛擬機(jī)軟件，你可以在一臺計算機(jī)上使用多臺邏輯計算機(jī)，這些邏輯計算機(jī)可以安裝操作系統(tǒng)、安裝應(yīng)用程序、訪問網(wǎng)絡(luò)資源等等?？偟膩碚f，它只是運行的一個應(yīng)用程序在物理計算機(jī)上，但是在虛擬機(jī)中運行的應(yīng)用程序而言，它就是一臺真正計算機(jī)。因此，在虛擬機(jī)中進(jìn)行軟件應(yīng)用的時候，系統(tǒng)也一樣有崩潰的危險；但是，崩潰的只是虛擬機(jī)上的邏輯計算機(jī)，而不是物理計算機(jī)上的操作系統(tǒng)，并且，使用虛擬機(jī)的“Undo”（恢復(fù)）功能，你可以馬上恢復(fù)虛擬機(jī)到安裝軟件之前的狀態(tài)[7]。 Linux系統(tǒng)Linux可用于多種硬件平臺。Linux是開源的軟件，代碼的修改維護(hù)由世界各地的程序員進(jìn)行，因此Linux有可靠保證的應(yīng)用?？梢愿鶕?jù)需要進(jìn)行配置，不需要獲得任何的許可證，源代碼可以無償獲得。同時Linux網(wǎng)絡(luò)支持性良好，驅(qū)動程序采用模塊化設(shè)計，開發(fā)過程中可動態(tài)調(diào)試驅(qū)動模塊，便于開發(fā)。有利于添加對新硬件的驅(qū)動支持[8]。Linux是以內(nèi)核為基礎(chǔ)，通過虛擬文件系統(tǒng)支持對各類型物理介質(zhì)的硬件資源訪問。Linux系統(tǒng)提供了具有設(shè)備類的面向?qū)ο蟮脑O(shè)備模型、熱插拔事件，以及用戶空間的設(shè)備文件系統(tǒng)，使其更容易進(jìn)行新硬件設(shè)備的擴(kuò)展與驅(qū)動的開發(fā)應(yīng)用。Linux系統(tǒng)有完善的開發(fā)工具，用不同的交叉編譯工具，匹配不同的嵌入式處理器，建立嵌入式系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境是簡單快捷的。不僅如此，Linux系統(tǒng)還繼承了UNIX穩(wěn)定并且有效率的特點，系統(tǒng)穩(wěn)定，能長期運行而不會出現(xiàn)宕機(jī)的現(xiàn)象。虛擬機(jī)vmware下安裝Linux過程[9][10]：第一步:啟動VMware，在其主界面“主頁”標(biāo)簽頁中點擊“新建虛擬機(jī)”按鈕打開新建向?qū)В瑔螕簟跋乱徊健卑粹o；第二步:在虛擬機(jī)配置界面中有兩個選擇:一是“典型”方式，它根據(jù)虛擬機(jī)的用途自動調(diào)整配置。二是“自定義”方式，它允許用戶自行設(shè)置虛擬機(jī)的主要參數(shù)。這里用“典型”方式安裝，比較方便。第三步:單擊“下一步”按鈕進(jìn)入虛擬機(jī)操作系統(tǒng)選擇界面，可以看到Windows、Linux、Novell等多種不同的系統(tǒng)，這里我們點選“Linux”。 系統(tǒng)界面，我們這里使用的是Fedora系統(tǒng)，用戶為Root，密碼123456，是在根權(quán)限下進(jìn)行操作。 超級終端的設(shè)定(1) 打開超級終端輸入名稱 超級終端連接圖 超級終端端口選擇圖(2) 選擇端口，如果是臺式電腦就直接選擇COM1，如果是筆記本電腦根據(jù)實際情況選擇。(3) 端口設(shè)置，每秒位數(shù)選擇115200，數(shù)據(jù)流控制選擇無。 超級終端端口設(shè)置圖打開電源啟動超級終端，如下圖 內(nèi)核啟動 Linux啟動時BOIS首先加電自檢，然后會加載主引導(dǎo)加載程序再加載次加載引導(dǎo)程序，對Linux內(nèi)核進(jìn)行映射，初始化進(jìn)程。3硬件設(shè)計根據(jù)設(shè)計任務(wù)要求，自行選擇電子元件，畫出電氣原理圖，并調(diào)試。一個完整的系統(tǒng)除了主控芯片以外，還需配上電源系統(tǒng)、時鐘電路、復(fù)位電路等。獨立的芯片是不能工作的LPC2138芯片介紹及設(shè)計LPC2138是基于一個支持實時仿真和嵌入式跟蹤的32位ARM7TDMISTMCPU的微控制器，并帶有32kB的嵌入的高速Flash存儲器。128位寬度的存儲器接口和獨特的加速結(jié)構(gòu)，使32位代碼能夠在最大時鐘速率下運行。對代碼規(guī)模有嚴(yán)格控制的應(yīng)用可使用16%，而性能的損失卻很小。較小的封裝和極低的功耗使LPC2131可理想地用于小型系統(tǒng)中，具有以下一些特性：小型LQFP64封裝8k的片內(nèi)靜態(tài)RAM和32k的片內(nèi)Flash程序存儲器。片內(nèi)Boot裝載軟件實現(xiàn)在系統(tǒng)/在應(yīng)用中編程（ISP/SAP）單扇區(qū)或整片擦除時間為400ms。256字節(jié)行編程時間為1ms。1個10位D/A轉(zhuǎn)換器兩個32位定時器/計數(shù)器（帶四路捕獲和四路比較通道）、PWM單元（6路輸出）和看門狗實時時鐘具有獨立的電源和時鐘源，在節(jié)電模式下極大地降低了功耗多個串行接口，包括2個16C550工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)UART、2個高速I2C接口（400kbit/s）、SPITM和具有緩沖作用和數(shù)據(jù)長度可變功能的SSP。多達(dá)47個5V的通用I/O口；向量中斷控制器，可配置優(yōu)先級和向量地址9個邊沿或電平觸發(fā)的外部中斷引腳片內(nèi)晶振頻率范圍：1～30MHz。通過片內(nèi)PLL可實現(xiàn)最大為60MHz的CPU操作頻率，PLL的穩(wěn)定時間為100us低功耗模式：空閑和掉電?？赏ㄟ^個別使能/禁止外部功能和外圍時鐘分頻來優(yōu)化功耗。通過外部中斷將處理器從掉電模式中喚醒。單電源，具有上電復(fù)位（POR）和掉電檢測（BOD）電路：CPU操作電壓范圍