答辯PPT 基于Zigbee的通信系統(tǒng)研究

1、基于Zigbee的通信系統(tǒng)設(shè)計答辯人：高 玲班級：通信1011指導老師：潘欣裕數(shù)碼相框系統(tǒng)的背景和意義：背景： 無線通信技術(shù)在工農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的發(fā)展勢頭越來越猛，人們將無線通信結(jié)合于數(shù)據(jù)采集技術(shù)，用來解決大面積不易布線的數(shù)據(jù)采集問題，有效的克服了有線傳輸布線繁雜和維護困難的缺點。意義： ZigBee技術(shù)就是在這種情境下應(yīng)運而生的并且很具有代表性。數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)從有線到無線，從單一領(lǐng)域發(fā)展到多重領(lǐng)域，例如智能家居、家庭安全、設(shè)備檢測、環(huán)境監(jiān)控、遠程抄表等需要無人堅守的領(lǐng)域。 系統(tǒng)實現(xiàn)的功能： TI公司制造的CC2530芯片作為RF射頻發(fā)射模塊的主芯片 基于IAR系統(tǒng)開發(fā)平臺，使用smartRF工具來編程

2、、實驗 配合電源電路、JTAG接口和串口通信電路實現(xiàn)從一臺PC機發(fā)送數(shù)據(jù)，通過傳輸模塊，另一臺PC機接收數(shù)據(jù)。使用串口調(diào)試助手，實現(xiàn)短距離數(shù)據(jù)傳輸論文結(jié)構(gòu)：第一部分：ZigBee協(xié)議棧介紹第二部分：通信系統(tǒng)的硬件介紹第三部分：通信系統(tǒng)的軟件設(shè)計ZigBee協(xié)議棧介紹操作系統(tǒng)抽象層OSAL框架 Z-Stack由 figure 8 wireless設(shè)計研發(fā), OSAL框架的協(xié)議棧調(diào)度程序是專門為ZStack協(xié)議棧所 提供的 。 OSAL調(diào)度機制三部分：任務(wù)調(diào)度時間管理原語通信 任務(wù)調(diào)度 主循環(huán)函數(shù)處理機制 *tasksEvents數(shù)組用途 ： 從序號為0到tasksCnt，每個任務(wù)在本次循環(huán)中是否

3、要被運行，需要運行的任務(wù)其值非0（用橙色表示),否則為0 *tasksArr數(shù)組的用途 ： 存放了對應(yīng)每個任務(wù)的入口地址，只有在tasksEvents中記錄的需要運行的任務(wù)，在本次循環(huán)中才會被調(diào)用到。 時間管理 每個操作系統(tǒng)都有一個“節(jié)拍”，OSAL雖不是一個標準的操作系統(tǒng)，但也有速度。在osal_timer_activate函數(shù)中開啟了系統(tǒng)節(jié)拍，用TICK_TIME來定義其速度 ：#define TICK_TIME 1000 /Timer per tick - in micro-sec，即1000微秒。 這里使用osalTimerUpdate函數(shù)，這個函數(shù)是每1ms被調(diào)用一次的，這樣它就為應(yīng)

4、用程序提供了一個毫秒計時器，并且大大節(jié)省了硬件空間。 原語通信系統(tǒng)的消息處理機制是系統(tǒng)最核心的部分，通過osalTimerUpdate函數(shù)設(shè)置消息機制中的tasksEvents，就可以在主循環(huán)中運行需要執(zhí)行的任務(wù)，運行的條件則是定時器溢出。 osalTimerUpdate函數(shù)的“任務(wù)表”，為應(yīng)用程序提供了“軟計時”。*timeHead*newtimer圖3.5 軟件定時器數(shù)據(jù)鏈表byte task_idUINT 16 event_flagUINT 16 timeout*nextbyte task_idUINT 16 event_flagUINT 16 timeout*next=NULL系統(tǒng)設(shè)計

5、方案：系統(tǒng)框圖如下：工作流程： 下位機發(fā)送指令通過RS232傳給連接著下位機的射頻模塊，該模塊經(jīng)過處理后將信息傳給連接在平板電腦上的射頻模塊，該模塊通過USB接口將信息傳給平板電腦； PC機串口轉(zhuǎn)換電路ZigBee射頻模塊無線收發(fā)模塊JTAG接口電路 電源模塊串行接口圖4.1 硬件總體框圖通信系統(tǒng)的硬件介紹：核心處理模塊：無線收發(fā)模塊CC2530芯片介紹CC2530全部引腳分類 引腳功能簡述I/O端口線引腳可以設(shè)置為通用I/O口，也可以設(shè)置為外圍I/O口。用作輸入時，通用I/O口端口引腳可設(shè)置為上拉、下拉或三態(tài)三種操作模式電源線引腳為芯片的各個部分的電路和模塊提供電壓控制線引腳提供電阻、正負射

6、頻電路提供信號和為晶振提供信號通信系統(tǒng)的硬件介紹：電源電路模塊： 電源電路可采用5V電源通過DC-DC變換器得到3.3V工作電壓，此外還可采用2節(jié)5號電池供電方案 。電源電路圖電容濾波電路通信系統(tǒng)的硬件介紹：串口電路模塊 實現(xiàn)CMOS/TTL電平到RS232電平的轉(zhuǎn)換 CH340是實現(xiàn)USB轉(zhuǎn)RS232串口的功能。CH340提供了MODEM信號及常用的串口信號，通過電平轉(zhuǎn)換電路將TTL串口轉(zhuǎn)換為RS232串口 圖4.7串口電路圖 通信系統(tǒng)的硬件介紹：JTAG接口電路模塊: JTAG主要用于芯片內(nèi)部測試及對系統(tǒng)進行仿真、調(diào)試， JTAG 技術(shù)是一種嵌入式調(diào)試技術(shù)。 圖4.8 JTAG接口電路各引腳名稱 引腳功能介紹測試數(shù)據(jù)輸入，數(shù)據(jù)從TDI輸入JTAG口測試時鐘的輸入TMSTDI 測試數(shù)據(jù)的傳輸，數(shù)據(jù)從TDO輸出JTAG口TCKTDOTRST測試模式選擇，設(shè)置JTAG口處于某種特定的測試模式測試復位，屬于輸入引腳，低電平有效圖4.8 JTAG各引腳定義系統(tǒng)的軟件設(shè)計： 開 始數(shù)據(jù)送入緩沖器中斷標志清零 結(jié)束發(fā)送判斷數(shù)據(jù)是否發(fā)送完中斷標志=0YNNN（傳入的數(shù)據(jù)！=“#”）&（已接收字節(jié)數(shù)）Y開 始初始化0，串口0接收數(shù)據(jù)將接收到的數(shù)據(jù)發(fā)出清除收到的數(shù)據(jù)判斷是否有數(shù)據(jù)傳入NY 數(shù)據(jù)發(fā)送 接收數(shù)據(jù)實驗結(jié)果：