【正文】 了能源消耗。 可以在FCTL寄存器中使能Flash預(yù)取。 Visual Studio 2005的特點(diǎn)作為微軟公司曾經(jīng)提出的．NET 戰(zhàn)略中非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，無論是早期的 Visual Studio． NET 2002 和 Visual Studio． NET 2003，還是到Visual Studio 2005 和最新發(fā)布的 Visual Studio 2008，它們都具備了．NET 框架的一些特點(diǎn)。 ．NET 框架是微軟公司希望在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)時(shí)代的新紀(jì)元讓人們更方便地運(yùn)行程序和使用服務(wù)而提出的一種新的框架。它為開發(fā)人員提供了一個(gè)統(tǒng)一的、面向?qū)ο蟮?、分層并且支持?jǐn)U展的類庫集，公共語言運(yùn)行時(shí)(CLR，Common Language Runtime)使得跨語言的繼承變得更加輕松，擅長(zhǎng)不同語言的開發(fā)人員可以更好地進(jìn)行協(xié)作開發(fā)。Visual Studio 2005 是一款集成開發(fā)環(huán)境，不僅支持一般性的桌面應(yīng)用程序開發(fā)， Web 程序、XML Web Services 程序開發(fā)，還可以進(jìn)行嵌入式設(shè)備的相關(guān)程序開發(fā)，包括針對(duì)所有 Windows CE 操作系統(tǒng)的開發(fā)、Pocket PC應(yīng)用程序開發(fā)、SmartPhone 應(yīng)用程序開發(fā)等。使用 Visual Studio 2005 進(jìn)行開發(fā)，可以自由地選擇熟悉的語言，其本身提供了對(duì) C、C++、VB．NET、J語言的支持，只要符合．NET Compact Framework 規(guī)范，其他的語言也可以被加入。 Platform Builder for CE Platform Builder 是微軟公司推出的一款用于嵌入式平臺(tái)定制和驅(qū)動(dòng)程序開發(fā)的工具。推出這款工具的目的之一就是使Windows CE 可以更好地移植到特定的目標(biāo)平臺(tái)上，可以從微軟的網(wǎng)站上下載到 180天時(shí)間限制的 Platform Builder for CE 。作為一款內(nèi)核定制和驅(qū)動(dòng)程序開發(fā)的集成開發(fā)環(huán)境，Platform Builder for CE 主要包含了如下一組開發(fā)工具。1)創(chuàng)建平臺(tái)向?qū)В河糜趧?chuàng)建一個(gè)新的平臺(tái)。 2)創(chuàng)建 BSP 向?qū)В河糜趧?chuàng)建一個(gè)新的 BSP(板級(jí)支持包)。 3)導(dǎo)出 SDK 向?qū)В簩?dǎo)出一個(gè)定制的軟件開發(fā)工具包(SDK)。 4)自動(dòng)的依賴性檢查：可以保證支撐一個(gè)平臺(tái)所需的所有特性都被包含在操作系統(tǒng)鏡像中。 5)導(dǎo)出目錄向?qū)В嚎梢韵蚱渌?Platform Builder用戶導(dǎo)出一個(gè)定制的目錄特性。 6)Windows CE Test Kit：主要用于驅(qū)動(dòng)程序的測(cè)試。 7)目錄：列出了可以用來定制一個(gè)平臺(tái)的操作系統(tǒng)的特性。 8)基本的配置：提供了一個(gè)創(chuàng)建的操作系統(tǒng)的起點(diǎn)。 9)應(yīng)用程序調(diào)試器：用于在一個(gè)定制好的操作系統(tǒng)鏡像上測(cè)試應(yīng)用程序。 10)模擬器工具：允許可以在模擬器上進(jìn)行程序的調(diào)試。 11)遠(yuǎn)程調(diào)試工具：用于在目標(biāo)機(jī)上進(jìn)行程序的調(diào)試。 12)內(nèi)核調(diào)試器：用于調(diào)試一個(gè)定制的操作系統(tǒng)鏡像。 同時(shí)，Platform Builder for CE 還具備了微軟其余軟件的特性，如類似的操作界面（通用的按鈕圖標(biāo)、通用的快捷鍵配置等）、友好的開發(fā)環(huán)境等。Windows Embedded CE Builder for CE ，它是一個(gè) Visual Studio 2005 插件，通過它可以幫助開發(fā)人員非常方便地搭建一個(gè)基于Windows Embedded CE 的目標(biāo)設(shè)備軟件平臺(tái)。 當(dāng) Windows Embedded CE 安裝好后， Visual Studio 2005 的集成開發(fā)環(huán)境就會(huì)專門為Windows Embedded CE 開發(fā)做一些適應(yīng)性調(diào)整。通過 Platform Builder for CE ，開發(fā)人員可以完成對(duì)一個(gè)基于 Windows Embedded CE 的嵌入式操作系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、創(chuàng)建、生成、測(cè)試、調(diào)試等工作。集成開發(fā)環(huán)境還提供了對(duì)與其相關(guān)的子項(xiàng)目(SubProject)開發(fā)的支持。 系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境的搭建及組網(wǎng)實(shí)現(xiàn) 軟件開發(fā)環(huán)境的搭建宿主 PC 機(jī)上搭建Windows Embedded CE ：① 安裝 Visual Studio 2005(含有Platform Builder for CE ) ② 安裝 Visual Studio 2005 Team Suite Service Pack 1 ③ 安裝 Visual Studio 2005 SP1 Update for Vista（如果需要的話） ④ 安裝 Windows Embedded CE ⑤ 安裝 Windows Embedded CE Service Pack 1 ⑥ 安裝 Windows Embedded CE R2 ⑦ 安裝 Windows Embedded CE R3 ⑧ 安裝 Update 升級(jí)包PC 機(jī)上搭建ZigBee通信節(jié)點(diǎn)模塊下載環(huán)境：① 安裝 IAR EW8051集成開發(fā)環(huán)境（C/C++交叉編譯器和調(diào)試器） ② 安裝 SmartRF Flash Programmer軟件（閃存編程器） 在進(jìn)行相關(guān)軟件的安裝之前，務(wù)必保證開發(fā)機(jī)上系統(tǒng)所在盤有足夠的空間，建議系統(tǒng)盤至少有 8GB的總空間，并在安裝這一切軟件之前至少有 4GB 的剩余空間 硬件模塊簡(jiǎn)介及硬件環(huán)境的搭建● 硬件模塊簡(jiǎn)介物聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)IOVT2530如圖52所示：圖52物聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)IOVT2530物聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)IOVT2530 的功能特點(diǎn)如下： 1) 具有 USB高速下載，支持IAR 集成開發(fā)環(huán)境；2) 具有在線下載、調(diào)試、仿真功能； 3) 提供 ZigBee協(xié)議棧源代碼； 4) 所有例子程序以源代碼方式提供； 5) 配置靈活，可根據(jù)需求選配多種擴(kuò)展模塊，如傳感器模塊； 6) 采用 C51 編程，入手快； 7) 具有液晶顯示，直觀明了； 8) 支持3種輸入電源共存于同一系統(tǒng)，包括外接電源、鋰電池和干電池； 9) 硬件系統(tǒng)及軟件代碼程序自主設(shè)計(jì)完成，提供硬件原理圖和接口通訊協(xié)議。● 無線傳感網(wǎng)通信模塊實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)包含4個(gè)無線傳感網(wǎng)通信節(jié)點(diǎn)及一個(gè)無線網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器。其結(jié)構(gòu)如下圖 53 所示：圖 53無線傳感網(wǎng)節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)無線節(jié)點(diǎn)模塊：主要由射頻單片機(jī)構(gòu)成，MCU 是 TI 的 CC2530， 載頻，棒狀天線。 傳感及控制模塊：系列傳感及控制模塊，包括溫度傳感模塊、濕度傳感模塊、繼電器RS232 模塊等，也可以通過總線擴(kuò)展用戶自己的傳感器及控制器部件。電源板或智能主板：即實(shí)現(xiàn)無線節(jié)點(diǎn)模塊與傳感及控制模塊的連接，又實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)供電，目前主要兩節(jié)電池供電，保留外接電源接口，可以直接由直流電源供電。 無線網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器和無線傳感網(wǎng)通信節(jié)點(diǎn)實(shí)物如圖54所示： 圖54 無線網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器（左）和無線傳感網(wǎng)通信節(jié)點(diǎn)（右）其中無線網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)者主要負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)的建立，以及網(wǎng)絡(luò)的相關(guān)配置。無線傳感網(wǎng)通信節(jié)點(diǎn)可作為路由器或者終端設(shè)備，路由器主要負(fù)責(zé)找尋、建立以及修復(fù)網(wǎng)絡(luò)報(bào)文的路由信息，并負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)發(fā)網(wǎng)絡(luò)報(bào)文，網(wǎng)絡(luò)終端具有加入、退出網(wǎng)絡(luò)的功能，并可以接收和發(fā)送網(wǎng)絡(luò)報(bào)文，但終端設(shè)備不允許路由轉(zhuǎn)發(fā)報(bào)文。通常協(xié)調(diào)者和路由器節(jié)點(diǎn)一般由FFD功能設(shè)備構(gòu)成，終端設(shè)備由RFD設(shè)備組成。電源板及智能主板采用部分相同的電路設(shè)計(jì)（當(dāng)然物理尺寸不同），其中，電源板可認(rèn)為是智能主板的一個(gè)設(shè)計(jì)子集，如下圖556所示：圖55 智能主板圖56 電源板● 需要完成如下硬件環(huán)境的搭建：協(xié)調(diào)器：將一個(gè)無線節(jié)點(diǎn)模塊插入到帶LCD的智能主板的相應(yīng)位置，將溫濕度及光電傳感器模塊插入到智能主板的傳感及控制擴(kuò)展口位置。4個(gè)路由節(jié)點(diǎn)：將其他的無線節(jié)點(diǎn)模塊插入到剩下的電源板的相應(yīng)位置上，將其他的傳感及控制模塊插入到電源板的相應(yīng)位置上?！?協(xié)調(diào)器和通信節(jié)點(diǎn)程序下載使用IAR 開發(fā)環(huán)境成功編譯和連接工程，并且沒有錯(cuò)誤信息提示后，需要連接硬件系統(tǒng)對(duì)各ZigBee模塊進(jìn)行程序下載。其中硬件系統(tǒng)連接如圖57所示，仿真器用M3仿真器。圖57 硬件系統(tǒng)連接 網(wǎng)關(guān)多點(diǎn)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)通過嵌入式網(wǎng)關(guān)與無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的配合，實(shí)現(xiàn)了無線網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)采集，嵌入式網(wǎng)關(guān)的數(shù)據(jù)觀察、維護(hù)與管理以及PC機(jī)對(duì)無線節(jié)點(diǎn)模塊的遠(yuǎn)程控制。ZigBee模塊組網(wǎng)采用星狀網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)備類型為協(xié)調(diào)器和終端設(shè)備，且所有的終端設(shè)備都直接與協(xié)調(diào)器通信。網(wǎng)絡(luò)中協(xié)調(diào)器負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)的建立和維護(hù)外，還負(fù)責(zé)與上位機(jī)進(jìn)行通信，包括向上位機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)和接收上位機(jī)的數(shù)據(jù)并無線轉(zhuǎn)發(fā)給下面各個(gè)節(jié)點(diǎn)。，將ZStack(ZigBee 2007)協(xié)議棧設(shè)置為星狀網(wǎng)時(shí)，： elif ( STACK_PROFILE_ID == HOME_CONTROLS ) … define NWK_MODE NWK_MODE_STAR //設(shè)置為星狀網(wǎng) …● 基本原理（1）網(wǎng)關(guān)和協(xié)調(diào)器進(jìn)行信息交互，建立連接，如下流程圖58所示。 （2）協(xié)調(diào)器會(huì)發(fā)起一次 Zigbee PRO網(wǎng)，并持續(xù)檢測(cè)是否有節(jié)點(diǎn)加入或離開本網(wǎng)絡(luò)。 （3）節(jié)點(diǎn)加入網(wǎng)絡(luò)后，會(huì)通過協(xié)調(diào)器發(fā)父子節(jié)點(diǎn)關(guān)系給網(wǎng)關(guān)，網(wǎng)關(guān)收到父子節(jié)點(diǎn)關(guān)系，會(huì)請(qǐng)求節(jié)點(diǎn)信息并保存。通過下拉框手動(dòng)選擇某個(gè)節(jié)點(diǎn)，可以看到此節(jié)點(diǎn)當(dāng)前信息并進(jìn)行控制。58 網(wǎng)關(guān)和協(xié)調(diào)器進(jìn)行信息交互流程圖● 下載固件到相對(duì)應(yīng)的模塊采用SmartRF Flash Programmer閃存編輯器對(duì)CC2530芯片進(jìn)行固件下載，用對(duì)ZigBee模塊中的閃存編程來取代程序下載，以節(jié)省時(shí)間。各個(gè)節(jié)點(diǎn)模塊對(duì)應(yīng)的下載固件如下表所示： 節(jié)點(diǎn)編號(hào)對(duì)應(yīng)模塊CC2530 下載固件名稱1智能主板或插有RS232擴(kuò)展板的電源板模塊2其他模塊1) 按照以下圖59方法連接硬件，將CC2530仿真器的一端通過USB線（A型轉(zhuǎn)B型）連接到 PC機(jī)，另一端通過10Pin下載線連接到智能主板的CC2530 JTAG口（J203），打開節(jié)點(diǎn)模塊電源。圖59 硬件連接2) SmartRF Flash Programmer閃存編輯器對(duì)CC2530芯片進(jìn)行固件下載。SmartRF Flash Programmer下載界面如圖510所示，其中核心程序見附錄。圖510 SmartRF Flash Programmer下載界面● 設(shè)備連接給電源板或智能主板供電（USB外接電源或2節(jié)干電池）；用278交叉串口線（兩頭針的串口線）連接智能主板的串口和嵌入式網(wǎng)關(guān)的串口2，打開電源，如下圖511所示。圖511 網(wǎng)關(guān)多點(diǎn)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)硬件連接● 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn) 文件拷貝到 CORTEX A8DB 開發(fā)板上并雙擊打開，可以看到0節(jié)點(diǎn)是協(xié)調(diào)器，通過點(diǎn)擊相應(yīng)按鈕進(jìn)行控制1）溫濕度及光電傳感器節(jié)點(diǎn)，點(diǎn)擊“采樣開始”，可以采集溫濕度及光電數(shù)據(jù)。點(diǎn)擊“采樣停止”，可以停止采樣。通過按鈕可以對(duì)此節(jié)點(diǎn)上的蜂鳴器和 LED燈進(jìn)行控制。例如圖512溫度數(shù)據(jù)顯示如下：圖512 溫度數(shù)據(jù)采樣2) 切換節(jié)點(diǎn)，分別可以實(shí)現(xiàn)對(duì)繼電器輸出控制器節(jié)點(diǎn)、電流采集（雙通道）傳感器節(jié)點(diǎn)等的采樣和控制。3) 點(diǎn)擊 Web 按鈕，變?yōu)?NoWeb，確保電腦與網(wǎng)關(guān)在同一個(gè)局域網(wǎng)內(nèi)，設(shè)置電腦和開發(fā)板 IP 處于同一網(wǎng)段，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)頁控制之前需要先注冊(cè)一下 。注冊(cè)方法：點(diǎn)擊“開始運(yùn)行”輸入 cmd 打開 CMD 窗口，在窗口中輸入命令：regsvrce \nand flash\，回車，可以看到注冊(cè)成功。然后可以點(diǎn)擊“掛起”保存，這樣以后都不用再重新注冊(cè)了。這樣就實(shí)現(xiàn)了無線傳感網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)的信息交互，PC端用IE瀏覽器訪問，可以看到節(jié)點(diǎn)信息頁面如下圖513。其中每一組ZigBee網(wǎng)絡(luò)中各節(jié)點(diǎn)有相同的PANID號(hào)，而各個(gè)節(jié)點(diǎn)的MAC地址各不相同（如IEEE項(xiàng)所示），協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)地址為0，其他通信節(jié)點(diǎn)模塊節(jié)點(diǎn)地址由協(xié)調(diào)器建立網(wǎng)絡(luò)時(shí)發(fā)放，RSSI代表接收信號(hào)強(qiáng)度，LQI表示無線連接質(zhì)量。圖513 WSN遠(yuǎn)程控制端界面紅色表示當(dāng)前節(jié)點(diǎn)，單擊節(jié)點(diǎn)地址，會(huì)切換到相應(yīng)節(jié)點(diǎn)。網(wǎng)頁控制上面有溫濕度及光電信息節(jié)點(diǎn)和電壓電流的顯示以及 LED 燈、繼電器、蜂鳴器的控制，控制的時(shí)候 程序要保持運(yùn)行狀態(tài)。下圖514為溫濕度及光照信息節(jié)點(diǎn)的WSN遠(yuǎn)程控制界面。圖514 溫濕度及光照信息節(jié)點(diǎn)遠(yuǎn)程控制端界面勾選相應(yīng)的選項(xiàng)，可以實(shí)現(xiàn)PC機(jī)對(duì)無線節(jié)點(diǎn)模塊的遠(yuǎn)程控制。至此物聯(lián)網(wǎng)嵌入式網(wǎng)關(guān)實(shí)現(xiàn)了移動(dòng)傳感網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)（或者移動(dòng)網(wǎng)）的連接和信息交互。6 總結(jié)和展望基于ZigBee技術(shù)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)受到越來越多的關(guān)注，應(yīng)用也愈加廣泛。本文針對(duì)遠(yuǎn)程監(jiān)控?zé)o線網(wǎng)絡(luò)的需求，綜合考慮實(shí)際應(yīng)用中的成本和要求，研究并實(shí)現(xiàn)了嵌入式網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)軟硬件總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。硬件平臺(tái)選用了奧爾斯物聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新競(jìng)賽套件IOVT2530，以TI公司新一代移動(dòng)應(yīng)用處理器OMAP3530作為物聯(lián)網(wǎng)嵌入式網(wǎng)關(guān)處理器，基于ZigBee協(xié)議搭建了星型無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，給出了嵌入式網(wǎng)關(guān)的總體設(shè)計(jì)方案，實(shí)現(xiàn)了ZigBee網(wǎng)絡(luò)與互聯(lián)網(wǎng)的連接和數(shù)據(jù)通信以及WSN的B/S構(gòu)架下的遠(yuǎn)程控制。本文的主要工作總結(jié)如下：（1），任務(wù)機(jī)制及移植。（2）收集分析和歸納整理了有關(guān)ZigBee的歷史、現(xiàn)狀以及最新進(jìn)展等方面的文獻(xiàn)資料和數(shù)據(jù)，對(duì)ZigBee技術(shù)有了比較清楚的認(rèn)識(shí)和了解。（3）對(duì)ZigBee協(xié)議棧的應(yīng)用層進(jìn)行了探索，實(shí)現(xiàn)了ZigBee小范圍星形網(wǎng)絡(luò)的組網(wǎng)。（4）熟悉了軟硬件平臺(tái)的搭建，對(duì)物聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新競(jìng)賽套件做了深入了解和學(xué)習(xí)。（5）實(shí)現(xiàn)了嵌入式網(wǎng)關(guān)在物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用。嵌入式網(wǎng)關(guān)的設(shè)計(jì)到實(shí)際的應(yīng)用還有很長(zhǎng)的路要走，隨著ZigBee廠家芯片的量產(chǎn)和物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)技術(shù)的不斷完善，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)必將遍布世界各個(gè)角落，人們的生產(chǎn)和生活方式也必將隨之產(chǎn)生巨大的變化。參考文獻(xiàn)[D].長(zhǎng)春:吉林大學(xué),2008[D].長(zhǎng)春:長(zhǎng)春理工大學(xué),2011[D].廣州:廣東工業(yè)大學(xué), 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