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物联网Zigbee开发实验指导书

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标签: ZigBee

Zigbee是基于IEEE802.15.4标准的低功耗个域网协议。根据这个协议规定的技术是一种短距离、低功耗的无线通信技术。这一名称来源于蜜蜂的八字舞,由于蜜蜂(bee)是靠飞翔和“嗡嗡”(zig)地抖动翅膀的“舞蹈”来与同伴传递花粉所在方位信息,也就是说蜜蜂依靠这样的方式构成了群体中的通信网络。其特点是近距离、低复杂度、自组织、低功耗、低数据速率、低成本。主要适合用于自动控制和远程控制领域,可以嵌入各种设备。简而言之,ZigBee就是一种便宜的,低功耗的近距离无线组网通讯技术。

物联网

物联网是新一代信息技术的重要组成部分,也是“信息化”时代的重要发展阶段。其英文名称是:“Internet of things(IoT)”。利用局部网络或互联网等通信技术把传感器、控制器、机器、人员和物等通过新的方式联在一起,形成人与物、物与物相联,实现信息化、远程管理控制和智能化的网络。物联网是互联网的延伸,它包括互联网及互联网上所有的资源,兼容互联网所有的应用,但物联网中所有的元素(所有的设备、资源及通信等)都是个性化和私有化。

ZigBee  是一种短距离、低功耗无线通信技术名称。这一名称来源与蜜蜂八  字舞。其特  点是近距离、低复杂度、低功耗、低数据速率、低成本。主要适合  用于自动控制和远程控制领域,可以嵌入各种设备。

文档内容节选

GEC210 物联网实验箱 ZigBee 开发实验手册 广州粤嵌通信科技股份有限公司 作者 日期 版本 GEC 201305 Rev30 ZigBee 开发入门手册 目录 目录 2 第一章 ZigBee 无线网络技术 8 11 什么是 ZigBee 无线网络 8 12 ZigBee 无线网络特点 9 13 ZigBee 协议框架 10 14 ZigBee 版本演进 15 15 ZigBee 基本概念 18 151 ZigBee 信道 18 152 ZigBee 的 PAN ID 网络号 20 153 ZigBee 物理地址 20 155 ZigBee 设备类型 21 156 ZigBee 网络地址分配 22 157 路由参数 24 第二章 ZigBee 无线网络构架 25 21 无线传感器网络构架 25 22 无线传感器网络工作流程 26 23 无线传感器网络实验设备 ......

GEC210 物联网实验箱 ZigBee 开发实验手册 广州粤嵌通信科技股份有限公司 作者 日期 版本 GEC 2013-05 Rev3.0 ZigBee 开发入门手册 目录 目录 .................................................................................................................................................. 2 第一章 ZigBee 无线网络技术 ........................................................................................................ 8 1.1 什么是 ZigBee 无线网络 .................................................................................................. 8 1.2 ZigBee 无线网络特点 .................................................................................................... 9 1.3 ZigBee 协议框架 ........................................................................................................... 10 1.4 ZigBee 版本演进 ........................................................................................................... 15 1.5 ZigBee 基本概念 ........................................................................................................... 18 1.5.1 ZigBee 信道 ........................................................................................................ 18 1.5.2 ZigBee 的 PAN ID (网络号) ............................................................................... 20 1.5.3 ZigBee 物理地址 ................................................................................................ 20 1.5.5 ZigBee 设备类型 ................................................................................................ 21 1.5.6 ZigBee 网络地址分配 ........................................................................................ 22 1.5.7 路由参数 ............................................................................................................... 24 第二章 ZigBee 无线网络构架 ...................................................................................................... 25 2.1 无线传感器网络构架 ...................................................................................................... 25 2.2 无线传感器网络工作流程 .............................................................................................. 26 2.3 无线传感器网络实验设备 .............................................................................................. 27 2.3.1 ZigBee 协调器 ....................................................................................................... 27 2.3.2 无线传感节点 ........................................................................................................ 29 第三章 集成开发环境 IAR ........................................................................................................... 30 3.1 IAR 集成开发环境 ........................................................................................................... 30 3.2 IAR 安装 ........................................................................................................................... 32 3.3 IAR 的使用 ....................................................................................................................... 36 3.3.1 打开 IAR ............................................................................................................... 36 3.3.2 创建工程 ................................................................................................................ 38 3.3.3 添加文件 ................................................................................................................ 39 3.3.4 设置工程选项参数 ................................................................................................ 40 3.3.5 安装 CCDebugger 驱动 ........................................................................................ 42 3.3.6 编译、连接、下载 ............................................................................................... 44 3.3.7 新建文档 ............................................................................................................... 45 3.3.8 编译工程 ................................................................................................................ 46 3.3.9 连接工程 ............................................................................................................... 46 3.3.10 下载程序 ............................................................................................................. 46 3.3.11 调试 ...................................................................................................................... 47 3.3.12 添加断点 ............................................................................................................. 47 3.3.13 调试工具 ............................................................................................................. 48 3.3.14 全速运行 ............................................................................................................. 48 第四章 CC2530 体系结构 ............................................................................................................ 49 4.1 CC2530 芯片简介 ............................................................................................................ 49 4.2 芯片框架结构 ................................................................................................................... 50 公司地址:广州科学城光谱西路 69 号 TCL 文化产业园 B 栋 Copyright © 2013,GEC 公司电话:020-69038926 公司传真:020-61038927 2 ZigBee 开发入门手册 4.2.1 CPU 和内存 .......................................................................................................... 50 4.2.2 时钟和电源管理 ................................................................................................. 51 4.2.3 无线设备 ............................................................................................................. 53 4.3 引脚和 I/O 端口配置 ...................................................................................................... 54 4.4 应用电路 ......................................................................................................................... 55 第五章 CC2530 基础实验 ............................................................................................................ 57 5.1 实验 1:LED 实验 .......................................................................................................... 57 5.1.1 实验目的 ............................................................................................................. 57 5.1.2 实验设备 ............................................................................................................. 57 5.1.3 实验内容 ............................................................................................................. 57 5.1.4 实验原理 ............................................................................................................. 57 5.1.5 实验相应寄存器 ................................................................................................. 59 5.1.6 实验电路图 ......................................................................................................... 59 5.1.7 实验程序 ............................................................................................................. 60 5.1.8 实验步骤 ............................................................................................................. 61 5.1.9 实验结果 ............................................................................................................. 61 5.2 实验 2:按键实验 ........................................................................................................... 61 5.2.1 实验目的 ............................................................................................................. 61 5.2.2 实验设备 ............................................................................................................. 62 5.2.3 实验内容 ............................................................................................................. 62 5.2.4 实验原理 ............................................................................................................. 62 5.2.5 实验相应寄存器 ................................................................................................. 63 5.2.6 实验电路图 ......................................................................................................... 64 5.2.7 实验程序 ............................................................................................................. 64 5.2.8 实验步骤 ............................................................................................................. 69 5.2.9 实验结果 ............................................................................................................. 69 5.3 实验 3:外部中断实验 ................................................................................................... 69 5.3.1 实验目的 ............................................................................................................. 69 5.3.2 实验设备 ............................................................................................................. 70 5.3.3 实验内容 ............................................................................................................. 70 5.3.4 实验原理 ............................................................................................................. 70 5.3.5 实验相应寄存器 ................................................................................................. 71 5.3.6 实验电路图 ......................................................................................................... 72 5.3.7 实验程序 ............................................................................................................. 73 5.3.8 实验步骤 ............................................................................................................. 77 5.3.9 实验结果 ............................................................................................................. 77 5.4 实验 4:定时器 1 实验 ................................................................................................... 78 5.4.1 实验目的 ............................................................................................................. 78 5.4.2 实验设备 ............................................................................................................. 78 5.4.3 实验内容 ............................................................................................................. 78 5.4.5 实验原理 ............................................................................................................. 78 5.4.5 实验相应寄存器 ................................................................................................. 79 5.4.6 实验电路图 ......................................................................................................... 80 公司地址:广州科学城光谱西路 69 号 TCL 文化产业园 B 栋 Copyright © 2013,GEC 公司电话:020-69038926 公司传真:020-61038927 3 ZigBee 开发入门手册 5.4.7 实验程序 ............................................................................................................. 80 5.4.8 实验步骤 ............................................................................................................. 82 5.4.9 实验结果 ............................................................................................................. 82 5.5 实验 5:定时器 3 实验 ................................................................................................... 83 5.5.1 实验目的 ............................................................................................................. 83 5.5.2 实验设备 ............................................................................................................. 83 5.5.3 实验内容 ............................................................................................................. 83 5.5.4 实验原理 ............................................................................................................. 83 5.5.5 实验相应寄存器 ................................................................................................. 84 5.5.6 实验电路图 ......................................................................................................... 85 5.5.7 实验程序 ............................................................................................................. 85 5.5.8 实验步骤 ............................................................................................................. 90 5.5.9 实验结果 ............................................................................................................. 90 5.6 实验 6:定时器 4 实验 ................................................................................................... 91 5.6.1 实验目的 ............................................................................................................. 91 5.6.2 实验设备 ............................................................................................................. 91 5.6.3 实验内容 ............................................................................................................. 91 5.6.4 实验原理 ............................................................................................................. 91 5.6.5 实验相应寄存器 ................................................................................................. 92 5.5.6 实验电路图 ......................................................................................................... 93 5.6.7 实验程序 ............................................................................................................. 93 5.6.8 实验步骤 ............................................................................................................. 98 5.6.9 实验结果 ............................................................................................................. 98 5.7 实验 7:串口实验 1 ........................................................................................................ 99 5.7.1 实验目的 ............................................................................................................. 99 5.7.2 实验设备 ............................................................................................................. 99 5.7.3 实验内容 ............................................................................................................. 99 5.7.4 实验原理 ............................................................................................................. 99 5.7.5 实验相应寄存器 ............................................................................................... 101 5.7.6 实验电路图 ....................................................................................................... 103 5.7.7 实验程序 ........................................................................................................... 104 5.7.8 实验步骤 ........................................................................................................... 107 5.7.9 实验结果 ........................................................................................................... 107 5.8 实验 8:串口实验 2 ...................................................................................................... 108 5.8.1 实验目的 ........................................................................................................... 108 5.8.2 实验设备 ........................................................................................................... 108 5.8.3 实验内容 ........................................................................................................... 108 5.8.4 实验原理 ........................................................................................................... 108 5.8.5 实验相应寄存器 ............................................................................................... 110 5.8.6 实验电路图 ....................................................................................................... 112 5.8.7 实验程序 ........................................................................................................... 113 5.8.8 实验步骤 ........................................................................................................... 117 5.8.9 实验结果 ........................................................................................................... 117 公司地址:广州科学城光谱西路 69 号 TCL 文化产业园 B 栋 Copyright © 2013,GEC 公司电话:020-69038926 公司传真:020-61038927 4 ZigBee 开发入门手册 5.9 实验 9:串口实验 3 ...................................................................................................... 118 5.9.1 实验目的 ........................................................................................................... 118 5.9.2 实验设备 ............................................................................................................ 118 5.9.3 实验内容 ............................................................................................................ 118 5.9.4 实验原理 ............................................................................................................ 118 5.9.5 实验相应寄存器 ................................................................................................ 120 5.9.6 实验电路图 ........................................................................................................ 122 5.9.7 实验程序 ............................................................................................................ 123 5.9.8 实验步骤 ............................................................................................................ 126 5.9.10 实验结果 .......................................................................................................... 127 5.10 实验 10:串口实验 4 .................................................................................................. 128 5.10.1 实验目的 .......................................................................................................... 128 5.10.2 实验设备 .......................................................................................................... 128 5.10.3 实验内容 .......................................................................................................... 128 5.10.4 实验原理 .......................................................................................................... 128 5.10.5 实验相应寄存器 .............................................................................................. 130 5.10.6 实验电路图 ...................................................................................................... 132 5.10.7 实验程序 .......................................................................................................... 133 5.10.8 实验步骤 ......................................................................................................... 137 5.10.9 实验结果 .......................................................................................................... 138 5.11 实验 11:简单睡眠实验 ............................................................................................. 139 5.11.1 实验目的 ......................................................................................................... 139 5.11.2 实验设备 .......................................................................................................... 139 5.11.3 实验内容 .......................................................................................................... 139 5.11.4 实验原理 .......................................................................................................... 139 5.11.5 实验相应寄存器 ............................................................................................. 141 5.11.6 实验电路图 ...................................................................................................... 142 5.11.7 实验程序 .......................................................................................................... 142 5.11.8 实验步骤 .......................................................................................................... 146 5.11.9 实验结果 .......................................................................................................... 146 5.12 实验 12:定时睡眠实验 ............................................................................................. 147 5.12.1 实验目的 .......................................................................................................... 147 5.12.2 实验设备 .......................................................................................................... 147 5.12.3 实验内容 .......................................................................................................... 147 5.12.4 实验原理 .......................................................................................................... 147 5.12.5 实验相应寄存器 .............................................................................................. 149 5.12.6 实验电路 .......................................................................................................... 150 5.12.7 实验程序 .......................................................................................................... 150 5.12.8 实验步骤 .......................................................................................................... 156 5.12.9 实验结果 .......................................................................................................... 156 5.13 实验 13:ADC 实验 ................................................................................................... 157 5.13.1 实验目的 .......................................................................................................... 157 5.13.2 实验设备 .......................................................................................................... 157 公司地址:广州科学城光谱西路 69 号 TCL 文化产业园 B 栋 Copyright © 2013,GEC 公司电话:020-69038926 公司传真:020-61038927 5
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