【正文】 沒有他們的幫助，我也不可能很好地完成本次設(shè)計任務(wù)。所以我們做畢業(yè)設(shè)計必須有一個良好的態(tài)度，認(rèn)真地對待，只有這樣才可以學(xué)到更多的專業(yè)知識，為將來的工作做好各個方面準(zhǔn)備。另外，本系統(tǒng)還有許多可改進(jìn)的地方，比如說功耗方面，可以在電源管理程序和無線發(fā)射程序方面改進(jìn)，以達(dá)到更節(jié)省能源的效果；本系統(tǒng)中使用的是串口將信息發(fā)送到管理中心，以后還可以通過無線發(fā)送到手機(jī)客戶端，以便人們無論在何處都能實(shí)時了解到環(huán)境的變化。并對整個測試結(jié)果做了總結(jié)。 軟件測試硬件設(shè)備連接成功，啟動開關(guān)，終端節(jié)點(diǎn)與協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)自動組網(wǎng)成功后，運(yùn)行上位機(jī)軟件，將串口與波特率設(shè)置好，然后點(diǎn)擊按鍵打開串口，出現(xiàn)顯示頁面如下圖63所示。上位機(jī)軟件如圖61所示圖61 上位機(jī)界面如上圖所示，該上位機(jī)軟件能夠滿足一般性監(jiān)控需求，當(dāng)然也有很多的不足之處，其中像濕度，亮度的信息并未參加測試。開始硬件網(wǎng)絡(luò)初始化初始化完成發(fā)送指令接收溫度傳感器信息將信息發(fā)送給協(xié)調(diào)器否是是否圖53 傳感器節(jié)點(diǎn)程序流程圖每個不同的傳感器節(jié)點(diǎn)所測得環(huán)境信息不通，本文涉及有溫度，一氧化碳、亮度等。 } }[13](2)串口通信模塊；在ZigBee協(xié)議棧中，協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)的串口通信單元已經(jīng)由硬件層實(shí)現(xiàn)了接口封裝，其實(shí)現(xiàn)文件為hal _ _ 。handle, txOptions, radius)。 } } // 設(shè)置結(jié)束點(diǎn) = EndPoint。//afAddrNotPresent=0} else { //應(yīng)用短地址 = destination。無線數(shù)據(jù)發(fā)送函數(shù)：void zb_SendDataRequest ( uint16 destination, uint16 mandId, uint8 len, uint8 *pData, uint8 handle, uint8 txOptions, uint8 radius ){ afStatus_t status。整個的組網(wǎng)流程圖如圖52所示：EndMain（）Osal_init_system()Osal_start_systemEvent happend?NYEndZDApp_Init()OsalInitTask()Osal_init_system()ZDO_NetWorkFormationConfirmCB()ZDApp_event_loop()ZDApp_NetworkInit()ZDO_Init()ZDOInitDevice(0)ZDApp_event_loop()ZDO_StartDevice()Osal_set_event()ZDO_UpdateNwkStatus()The ninth step：執(zhí)行ZDO_UpdateNwkStatus()函數(shù)， ZDO狀態(tài)改變事件。The seventh step：進(jìn)入ZDO_NetworkFormationConfirmCB（），給予ZDO層網(wǎng)絡(luò)形成反饋信息（協(xié)調(diào)器），執(zhí)行osal_set_event( ZDAppTaskID, ZDO_NETWORK_START )。The fouth step：執(zhí)行 ZDApp_NetWorkInit()網(wǎng)絡(luò)初始化。第四步：進(jìn)入ZDApp_init()函數(shù)，執(zhí)行ZDApp層初始化。ZDApp_Init( taskID++ )。第三步：進(jìn)入osalInitTasks()。在TI提供的zstack協(xié)議上，設(shè)備啟動的過程都由協(xié)議棧本身做好，用戶只需指定其啟動身份即可。通過上述工作，為系統(tǒng)的應(yīng)用做好了硬件準(zhǔn)備，為后續(xù)系統(tǒng)的軟件做好了準(zhǔn)備。又因?yàn)镃C2530無總線，所以直接接在其I/O口，再應(yīng)用軟件編程來達(dá)到模擬出總線的效果。芯片直接內(nèi)含放大器、AD轉(zhuǎn)換器、光強(qiáng)度計算電路和總線接口。⑨、標(biāo)準(zhǔn)安裝螺紋 M10X1, , G1/2”任選。⑤、在使用中不需要任何外圍元件。技術(shù)性能描述①、獨(dú)特的單線接口方式，DS18B20在與微處理器連接時僅需要一條口線即可實(shí)現(xiàn)微處理器與DS18B20的雙向通訊。圖44 debuger部分電路圖傳感器的介紹：1. 溫度傳感器（DS18B20）本設(shè)計使用的是DS18B20數(shù)字溫度傳感器，DS18B20數(shù)字溫度傳感器接線方便，封裝成后可應(yīng)用于多種場合，如管道式，螺紋式，磁鐵吸附式，不銹鋼封裝式，型號多種多樣，有LTM8877，LTM8874等等。系統(tǒng)工作電壓為3．3V。故本節(jié)只介紹傳感器模塊。終端節(jié)點(diǎn)設(shè)計終端節(jié)點(diǎn)在ZigBee網(wǎng)絡(luò)中主要負(fù)責(zé)的是將采集到的數(shù)據(jù)通過組建好的無線網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)。 節(jié)點(diǎn)硬件設(shè)計協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)設(shè)計協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)在ZigBee網(wǎng)絡(luò)中主要負(fù)責(zé)的是無線網(wǎng)絡(luò)的建立和節(jié)點(diǎn)管理等各種任務(wù)?？梢詫?shí)現(xiàn)對CC2530開發(fā)仿真調(diào)試。CC2530芯片的性能如下：l 具有USB高速下載、支持IAR集成開發(fā)環(huán)境； l 具有在線下載、調(diào)試、仿真功能； l 提供ZigBee2007/PRO/RF4CE協(xié)議棧； l 例程豐富，并且所有例子程序以源代碼方式提供并附實(shí)驗(yàn)手冊； l 靈活配置。 此外，MC13213（帶有60 KB的內(nèi)存和4 KB的RAM）和ZigBee協(xié)議堆棧設(shè)計用于幫助設(shè)計人員開發(fā)完全可認(rèn)證的ZigBee產(chǎn)品。該收發(fā)信機(jī)支持飛思卡爾的軟件棧選項(xiàng)、簡單MAC（SMAC）、 MAC和全ZigBee堆棧。（3） JENNIC(捷力)JN5139芯片是一個低功率及低價位的無線微處理器，主要針對無線感測網(wǎng)絡(luò)的產(chǎn)品為主，JN5139整合了32bit RISC微處理器， ，192k ROM，另外，可選擇搭配RAM的容量從8KB至96KB(不同料號)，也整合一些數(shù)字及模擬周邊線路，大幅降低外部零件的需求。（2） EMBER(ST)EM250半導(dǎo)體系統(tǒng)提供更長的距離和可靠的共存性，包括低功耗16位微控制器，128KB閃存，5K RAM， 。CC2530 結(jié)合了領(lǐng)先的RF 收發(fā)器的優(yōu)良性能，業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)的增強(qiáng)型8051 CPU，系統(tǒng)內(nèi)可編程閃存，8KB RAM 和許多其他強(qiáng)大的功能。由此CC2530得以廣泛應(yīng)用于工控系統(tǒng)、汽車和無線傳感網(wǎng)絡(luò)等各種領(lǐng)域；EMBER(ST)推出首款符合IEEE 。最后，對系統(tǒng)的整體設(shè)別提出了設(shè)計要求，為系統(tǒng)后續(xù)的軟硬件設(shè)計提供了要求和設(shè)計基礎(chǔ)。(4) 可擴(kuò)展：能夠根據(jù)用戶的不同需求，隨時增加或減少傳感器節(jié)點(diǎn)設(shè)置。硬件要求(1) 低功耗：由于是無線傳感網(wǎng)絡(luò)，節(jié)點(diǎn)較多，所以只能由電池供電，故要求低功耗以延長使用，減少電池更換次數(shù)。當(dāng)光線過強(qiáng)時，可以控制窗簾自動合起或電燈關(guān)閉，反之則可以控制其打開或電燈打開。故對一氧化碳?xì)怏w濃度監(jiān)測也是必不可少的一部分。(2) 濕度人類對濕度雖然不是特別敏感，但其時時刻刻亦影響著人們的健康，尤其是老年與兒童。本文設(shè)計的環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)主要是獲取家庭環(huán)境中的一些環(huán)境參數(shù)，以實(shí)現(xiàn)對環(huán)境信息的全面監(jiān)控，從而為用戶的決策提供有利的參考。當(dāng)然在實(shí)踐過程中可以根據(jù)家庭居住環(huán)境的大小和所需監(jiān)測的內(nèi)容，來增加或減少傳感器節(jié)點(diǎn)。特別對最后在程序設(shè)計時起了很大的作用。ZDO公用接口則在ZigBee協(xié)議棧的應(yīng)用框架中提供設(shè)備發(fā)現(xiàn)、綁定、以及安全等各種功能的地址管理服務(wù)。ZDO還有以下作用：(1) 初始化安全服務(wù)規(guī)范(SSS)，應(yīng)用支持子層(APS)和網(wǎng)絡(luò)層(NWK)。其最多可以定義240個較為獨(dú)立的應(yīng)用程序?qū)ο?，任意一個對象的端點(diǎn)編號都是從1到240。(1) APSME通過APSME服務(wù)接入點(diǎn)(APSMESAP)；(2) APSDE通過APSDE服務(wù)接入點(diǎn)(APSDESAP)。 應(yīng)用層（APP）應(yīng)用層主要由用戶根據(jù)具體的應(yīng)用進(jìn)行自我開發(fā)，用以維持節(jié)點(diǎn)的各種功能，發(fā)現(xiàn)此節(jié)點(diǎn)工作空間范圍內(nèi)其他節(jié)點(diǎn)的工作，再根據(jù)服務(wù)的需求為各個不同的節(jié)點(diǎn)提供通信服務(wù)。(4) 鄰居設(shè)備發(fā)現(xiàn)：需要具有發(fā)現(xiàn)、匯報和記錄相鄰設(shè)備信息的能力。配置選項(xiàng)包括對連接一個現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)設(shè)備或一個ZigBee協(xié)調(diào)器的初始化的操作。(2) 生成網(wǎng)絡(luò)層的協(xié)議數(shù)據(jù)單元(NPDU)：通過增加一個適當(dāng)?shù)膮f(xié)議頭，網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)實(shí)體從應(yīng)用支持層協(xié)議數(shù)據(jù)單元中生成網(wǎng)絡(luò)層的協(xié)議數(shù)據(jù)單元。通過網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)服務(wù)實(shí)體服務(wù)接入點(diǎn)（NLDESAP），網(wǎng)絡(luò)層的數(shù)據(jù)實(shí)體（NLDE）得以提供數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)；網(wǎng)絡(luò)層管理實(shí)體(NLME)與之不同，它是通過網(wǎng)絡(luò)層管理實(shí)它體服務(wù)接入點(diǎn)(NLMESAP)來提供網(wǎng)絡(luò)管理服務(wù)的。星狀（start）網(wǎng)狀（Mesh）(2) ZigBee路由器(ZigBee Router)：它也是全功能設(shè)備在加入網(wǎng)絡(luò)后，協(xié)調(diào)器就會分配給它一定量的十六位地址空間，再由其分別分配給下級節(jié)點(diǎn)使用，方便每個節(jié)點(diǎn)接入或離開網(wǎng)絡(luò)，具有數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)及路由之功能?；顒釉O(shè)備信道接入延時和休眠激活延時均僅為15ms，而搜索設(shè)備延時時間達(dá)到[10]。只有10kb/s～250kb/s，符合本設(shè)計需求。這也是ZigBee的最大的一個優(yōu)勢。其設(shè)計的網(wǎng)絡(luò)自己組織性能使網(wǎng)絡(luò)各個節(jié)點(diǎn)在無需人工干預(yù)的情況下自己組網(wǎng)并實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸?shù)娜蝿?wù)，當(dāng)添加或去除網(wǎng)絡(luò)中某個節(jié)點(diǎn)時，其余節(jié)點(diǎn)可以自行尋找其他節(jié)點(diǎn)替代中轉(zhuǎn)信息，具有較強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)自愈能力。此外，單個ZigBee無線模塊就可與254個節(jié)點(diǎn)互聯(lián)，若網(wǎng)絡(luò)中加入路由節(jié)點(diǎn)，則網(wǎng)絡(luò)最大承載量可支持65535個節(jié)點(diǎn)設(shè)備互聯(lián)。ZigBee協(xié)議則比藍(lán)牙技術(shù)、高速率個人區(qū)域網(wǎng)或 。ZigBee 技術(shù)主要用于低數(shù)據(jù)傳輸速率并且傳輸距離要求不是很遠(yuǎn)的各種通信設(shè)備之間。這一名稱來源于蜜蜂的一種名叫Zig的舞蹈，由于通過持續(xù)不斷地跳這種舞蹈來實(shí)現(xiàn)對新發(fā)現(xiàn)的食物或其他信息的傳遞，換句話說蜜蜂是依靠這樣的通信方式來實(shí)現(xiàn)了一個通信網(wǎng)絡(luò)，而每個個體則是網(wǎng)絡(luò)中的一個節(jié)點(diǎn)。Qt支持Unix和Linux系統(tǒng)以及Windows系統(tǒng)。本文使用的是IAR EW ，其與Windows XP系統(tǒng)的兼容性很好，在國內(nèi)研究CC2X30系列芯片的人應(yīng)用此軟件較多。? 便捷的中斷處理和模擬。? 高效PRO Mable 代碼。EW支持35種以上的8位/16位/32位的微處理器結(jié)構(gòu)。EW8051 目前是IAR公司發(fā)展較快的產(chǎn)品，EW8051 已經(jīng)發(fā)展到了8系列版本，并且在同類產(chǎn)品中具有明顯價格優(yōu)勢。EW 對不同的微處理器提供了統(tǒng)一的直觀用戶界面。根據(jù)以上介紹，本文的主要研究如下：(1)ZigBee協(xié)議的介紹。 本文主要研究內(nèi)容隨著我國經(jīng)濟(jì)和科技的迅猛發(fā)展，人們的生活水準(zhǔn)越來提高，日常家居的環(huán)境更受到了人們的關(guān)注。為了實(shí)現(xiàn)環(huán)境信息監(jiān)測的精確性、全面性并且方便使用，本文的環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)應(yīng)具有以下各種特點(diǎn)：(1) 多對象監(jiān)測環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)需要檢測多種環(huán)境信息，如：溫度、濕度、有害氣體濃度、光照強(qiáng)度等。ZigBee技術(shù)填補(bǔ)了低成本、低功