【正文】 SampleApp_epDesc, SAMPLEAPP_P2P_CLUSTERID, 4, str, amp。 if ( AF_DataRequest( amp。.39。 str[1] = temp%100/10+48。 temp = floatReadDs18B20()。 //DS18B20 的 I/O 口初始化 …… } ③ 讀取溫度數(shù)據(jù) 在文件 中有 SampleApp_Send_P2P_Message()函數(shù)負(fù)責(zé)溫度的讀取和傳輸： void SampleApp_Send_P2P_Message( void ) { char str[4]。 //注冊(cè)串口任務(wù)； POSELamp。 中國礦業(yè)大學(xué) 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 22頁 } ② 初始化串口和溫度傳感器引腳 在文件 中的 SampleApp_Init()處寫入語句： Void SampleApp_Init(uint8 task_id) { …… MT_UartInit()。 fValue = temp*。 //低位 V2 = Ds18b20Read()。 //跳過讀序號(hào)列號(hào)的操作 Ds18b20Write(0xbe)。 // 啟動(dòng)溫度轉(zhuǎn)換 Ds18b20Initial()。 Ds18b20Write(0xcc)。 //定義溫度緩沖寄存器 float fValue。= 0x7f； DS18B20； ： //溫度讀取函數(shù) 帶 1 位小數(shù)位 unsigned int floatReadDs18B20(void) { unsigned char V1,V2。） } } ： P0DIR amp。在文件 中主要有以下幾部分工作： ： define Ds18b20IO P0_7； ： void Ds18b20Delay(unsigned int k) { while (k) { asm(NOP)。終端設(shè)備流程圖如圖 所示。當(dāng)請(qǐng)求得到協(xié)調(diào)器確認(rèn)后，終端設(shè)備會(huì)將自己的地址發(fā)給協(xié)調(diào)器，并自動(dòng)與協(xié)調(diào)器建立綁定。協(xié)調(diào)器程序流程圖如圖 所示。如果協(xié)調(diào) 器新建網(wǎng)絡(luò)成功，允許協(xié)調(diào)器設(shè)定為綁定。 ① 啟動(dòng)過程分析 無論是協(xié)調(diào)器還是終端設(shè)備，啟動(dòng)過程和網(wǎng)絡(luò)初始化的步驟都是一樣的，只是配置文件在編譯時(shí)會(huì)根據(jù)設(shè)備的不同類型而有所區(qū)別。 osal_start_timerEx( SampleApp_TaskID, SAMPLEAPP_SEND_PERIODIC_MSG_EVT, 10000 )。 } …… if ( events amp。同時(shí)完成對(duì)協(xié)調(diào)器、終端的設(shè)置 SampleApp_NwkState = (devStates_t)(MSGpkt)。 SampleApp_ProcessEvent()函數(shù)主要負(fù)責(zé)接收系統(tǒng)消息中國礦業(yè)大學(xué) 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 19頁 并對(duì)消息進(jìn)行處理，在網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)發(fā)生改變時(shí)完成對(duì) 協(xié)調(diào)器和終端設(shè)備的設(shè)置，周期性發(fā)送消息，返回未處理事件，處理周期性事件。 //延時(shí)策略 …… } ⑤ 用戶應(yīng)用任務(wù)的事件處理函數(shù) SampleApp_ProcessEvent() 通用應(yīng)用程序任務(wù)事件處理器。SampleApp_SimpleDesc。SampleApp_TaskID。//發(fā)給協(xié)調(diào)器 //定義本設(shè)備用來通信的 APS 層端點(diǎn)描述符 = SAMPLEAPP_ENDPOINT。 //點(diǎn)播 = SAMPLEAPP_ENDPOINT。= 0x7f。 //串口初始化 MT_UartRegisterTaskID(task_id)。在 文件中， SampleApp_Init()函數(shù)主要內(nèi)容如下： void SampleApp_Init( uint8 task_id ) { SampleApp_TaskID = task_id。在 osalInitTasks()任務(wù)初始化函數(shù)中，包含用戶應(yīng)用系統(tǒng)初始化函數(shù) SampleApp_Init()， 由此進(jìn)入由用戶創(chuàng)建的任務(wù)。 taskID 把任務(wù)聯(lián)系起來一一對(duì)應(yīng)，數(shù)組中事件的順序必須與任務(wù)初始化函數(shù)中的順序相同，以達(dá)到初始化和調(diào)用的目的。 //使進(jìn)程 /系統(tǒng)休眠 } 程序中重點(diǎn)是 events=tasksEvents[idx]。 //提取需要處理的任務(wù)中的事件 …… events = (tasksArr[idx])( idx, events )。函數(shù)中包括：掃描事件設(shè)置標(biāo)志位，輪詢定時(shí)器和串口，準(zhǔn)備任務(wù)，在臨界區(qū)中提取、處理、清除、保存事件，使系統(tǒng)休眠。 此函數(shù)將所有的任務(wù)事件和調(diào)用task_event_processor()事件的任務(wù)功能，如果沒有事件（任務(wù)），這一功能使處理器進(jìn)入睡眠狀態(tài)。 //用戶應(yīng)用任務(wù)初始化 } ③ 執(zhí)行操作系統(tǒng) 在 main()函數(shù)中的另一重點(diǎn)就是 osal_start_system()執(zhí)行操作系統(tǒng)函數(shù)。 osalInitTasks()函數(shù)中主要進(jìn)行了內(nèi)存的分配、設(shè)置內(nèi)存空間單元 、按照任務(wù)優(yōu)先級(jí)由高向低（高優(yōu)先級(jí)對(duì)應(yīng) taskID 值?。┻M(jìn)行任務(wù)初始化 3 件事，而對(duì)用戶應(yīng)用的初始化是關(guān)鍵。在 文件中osal_init_system()函數(shù)主要內(nèi)容： uint8 osal_init_system( void ) { …… osalInitTasks()。該函數(shù)在初始化任務(wù)系統(tǒng)中創(chuàng)建任務(wù)表中定義任務(wù) ()。 //初始化操作系統(tǒng) …… osal_start_system()。 但是 main()函數(shù)最主要做 兩 件事： 一是系統(tǒng)初始化， 二 是開始執(zhí)行操作系統(tǒng)， 如圖 所示。 Zmain . cMain ()主函數(shù)OSAL . cOsal _ init _ system ()初始化操作系統(tǒng)OSAL _ SampleApp . cOsal _ start _ system ()執(zhí)行操作函數(shù)OSAL . cosalInitTasks ()初始化系統(tǒng)任務(wù)SampleApp . cSampleApp _ Init ()用戶創(chuàng)建的任務(wù)OSAL _ SampleApp . cEvents = tasksEvent [ idx ]SampleApp . cSampleApp _ ProcessEvent ()用戶應(yīng)用事件處理函數(shù) 圖 ZStack 協(xié)議棧體系架構(gòu)示意圖 ① ZStack 軟件架構(gòu) ZStack 協(xié)議棧首先從 main()函數(shù)開始執(zhí)行， main()位于 文件中。 ZStack 體系架構(gòu)及工作流程 中國礦業(yè)大學(xué) 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 16頁 ZStack 協(xié)議棧是由 TI 公司在 2021 年 4 月推出的 Zigbee 無線通訊協(xié)議，是一種半開源式的協(xié)議棧，很多關(guān)鍵代碼都是以庫文件的形式 給出的，歷經(jīng)多年發(fā)展，功能不斷完善 。 IAR 集成編譯器主要產(chǎn)品特征：高效 PROMable 代碼、完全標(biāo)準(zhǔn) C 語言 兼容、內(nèi)建對(duì)應(yīng)芯片的程序速度和大小優(yōu)化器、目標(biāo)特性擴(kuò)充、版本控制和擴(kuò)展工具支持良好、便捷的中斷處理和模擬、瓶頸性能分析、高效浮點(diǎn)支持、內(nèi)存模式選擇和工程中相對(duì)路徑支持。 IAR 由嵌入式 C/C++優(yōu)化編譯器和調(diào)試器，實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，狀態(tài)機(jī)建模工具，硬件仿真器組成，是一套完整的集成開發(fā)工具集合， 包含 嵌入式系統(tǒng) 設(shè)計(jì)、開發(fā)和測(cè)試的每一個(gè)階段 。 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 本 設(shè) 計(jì) 所 使用 的 軟件 開 發(fā) 平臺(tái) 是 CC2530 適用 的 ，采用 協(xié)議棧。 DS18B20 有效工作電壓 之間，測(cè)溫范圍在 55℃ +125℃ （測(cè)溫誤差 1℃ ）之間，單線接口方式，無需任何外圍元件。 圖 CC2530 外圍 主電路 DS18B20 概述 DS18B20 是最常用的溫度傳感器之一，具備體積小、成本低、抗干擾能力強(qiáng)、精度高等特點(diǎn)。 ② 應(yīng)用范圍 CC2530 廣泛應(yīng)用于 RF4CE 搖桿控制系統(tǒng)、樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、工業(yè)控制和監(jiān)控、電子消費(fèi)、醫(yī)療保健等領(lǐng)域。 CC2530 的微控制器包括：高性能的 8051MCU 內(nèi)核，32/64/128/256KB 閃存， 8KB 內(nèi)存。 ① 特性描述 CC2530 具有強(qiáng)大的無線前端：采用 標(biāo)準(zhǔn) RF 發(fā)射器，可編程輸出功率為 +，總體無線連接 102dbm， 6*6mm 的 QFN40 封裝。 CC2530 擁有一個(gè)高性能無線收發(fā)器、一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)增強(qiáng)型 8051 微處理器、 8KB 的 RAM、 32/64/128/256KB 閃存、 4 種供電模式以及包括 12 位數(shù)模轉(zhuǎn)換器 、 2 個(gè)通用串口模塊和 21 個(gè)通用 GPIO 等的強(qiáng)大外設(shè)支持。 圖 仿真器實(shí)物圖 CC2530 概述 CC2530 芯片是由 TI 公司設(shè)計(jì)開發(fā)的一款支持 標(biāo)準(zhǔn) /ZigBee/ZigBee RF4CE 的新一代 SOC 芯片，是 真正 的片上系統(tǒng)解決方案?？梢詫?shí)現(xiàn)單步調(diào)試、斷點(diǎn)調(diào)試、觀測(cè)調(diào)試、數(shù)據(jù)流調(diào)試和觀察寄存器。終端節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)如圖 所示。 RXD RF PTXD RF NCC 2530天線晶振32 MHz32 . 768 kHzUART電源模塊 圖 協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn) ② 終端節(jié)點(diǎn) 終端節(jié)點(diǎn)主要由 CC2530 芯片、射頻天線電路、供電模塊、晶振電路以及溫度傳感器DS18B20 五部分組成。協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)的功能是將計(jì)算機(jī)發(fā)送的指令發(fā)送給終端節(jié)點(diǎn)，再接收終端節(jié)點(diǎn)傳來的的數(shù)據(jù)信息，并將接收到的數(shù)據(jù)發(fā)送給計(jì)算機(jī)顯示。 圖 節(jié)點(diǎn)底板電路示意圖 中國礦業(yè)大學(xué) 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 12頁 在本溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，由底板和核心板所組成的兩套節(jié)點(diǎn)分別作為協(xié)調(diào)器和終端節(jié)點(diǎn)。底板尺寸 5*5cm，核心板尺寸 *； ②采用底板加核心板的設(shè)計(jì)，便于更換模塊或板載天線模塊； ③板上接口資源豐富，傳感器即插即用； ④板載 USB轉(zhuǎn)串口電路，方便筆記本以及沒有串口的電腦用戶； ⑤傳輸距離遠(yuǎn)； ⑥具備 USB高速下載功能，支持 IAR 集成開發(fā)環(huán)境； ZigBee 開發(fā)套件節(jié)點(diǎn)底板實(shí)物圖，如圖 。 無線測(cè)溫節(jié)點(diǎn)無線測(cè)溫節(jié)點(diǎn)無線測(cè)溫節(jié)點(diǎn)協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn) 上位機(jī)ZigBee 無線傳輸串口 圖 系統(tǒng)總體方案圖 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) ZigBee 開發(fā)套件 本設(shè)計(jì)所用 ZigBee 開發(fā)套件由節(jié)點(diǎn)（底板和核心板） 2套、仿真器 1個(gè)、 10pin 排線1條、 USB 線 2條、 2db 天線 2條和 DS18B20 溫度傳感器 1個(gè)構(gòu)成。 由于 ZigBee 的特點(diǎn)是低功耗，因此本設(shè)計(jì)中 為使 節(jié)點(diǎn) 滿足低功耗要求，終端節(jié)點(diǎn) 還能進(jìn)入休眠模式， 采用定時(shí)器喚醒模式每 10 秒喚醒一次， 以最大限度的降低功耗。終端節(jié)點(diǎn)與協(xié)調(diào)器相比不具有串口通信部分而是增加了溫度采集傳感器部分。 本文中所設(shè)計(jì)的溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)采用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信的模式，可以理解為簡化的星型拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)，由一個(gè)協(xié)調(diào)器和一個(gè)終端節(jié)點(diǎn)組成。 請(qǐng)求確認(rèn)指示響應(yīng)服務(wù)用戶（ N 1 User ）服務(wù)用戶（ N 2 User ）服務(wù)提供者（ N layer ） 圖 原語操作概念圖 中國礦業(yè)大學(xué) 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 10頁 CC2530 的溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng) 系統(tǒng)設(shè)計(jì)思路及整體結(jié)構(gòu) 本文的溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是利用 ZigBee 無線通訊技術(shù)為基礎(chǔ)，采用 CC2530 芯片為核心設(shè)計(jì)的無線傳感系統(tǒng)。 ③ 響應(yīng)（ Response） ：響應(yīng)原語由 N+1 實(shí)體向 N實(shí)體傳遞，用來響應(yīng)上一個(gè) 指示原語 。 ① 請(qǐng)求（ Request） ： 請(qǐng)求原語從 N+1 實(shí)體發(fā)送到 N 實(shí)體 ，請(qǐng)求發(fā) 起一個(gè)服務(wù)，如請(qǐng)求建立連接、數(shù)據(jù)傳送等。因此，層與層之間的信息交互通過服務(wù)“原語”的操作實(shí)現(xiàn)，“原語”分為 4 種類型，分別是請(qǐng)求（ Request）、指示（ Indication）、響應(yīng)（ Response）和證實(shí)（ conform）。在兩 個(gè) 端點(diǎn)建立綁定 表 后，端點(diǎn)間的通信是由一個(gè)端點(diǎn)將信息傳遞 給協(xié)調(diào)器， 再由 協(xié)調(diào)器通過查找 已有 綁定表將 收到的 信息發(fā)送給所綁定的另一個(gè) 端點(diǎn)， 這樣 實(shí)現(xiàn)端點(diǎn)間的間接通信。 綁定 通過使用 ClusterI 使 不同 的 節(jié)點(diǎn)上的獨(dú)立端點(diǎn) 之間能夠 建立一個(gè)邏輯上的連接的特殊操作被稱為綁定。 每個(gè) ZigBee 設(shè)備必須使用 端點(diǎn)中國礦業(yè)大學(xué) 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 9 頁 0 用于與 ZDO 接口 ，而被保留用于廣播 的 端點(diǎn) 是 255，端點(diǎn) 241254 則被保留 下來為了 將