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(jì)答辯人：高 玲班級(jí)：通信1011指導(dǎo)老師：潘欣裕數(shù)碼相框系統(tǒng)的背景和意義：背景： 無(wú)線通信技術(shù)在工農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的發(fā)展勢(shì)頭越來(lái)越猛，人們將無(wú)線通信結(jié)合于數(shù)據(jù)采集技術(shù)，用來(lái)解決大面積不易布線的數(shù)據(jù)采集問(wèn)題，有效的克服了有線傳輸布線繁雜和維護(hù)困難的缺點(diǎn)。意義： ZigBee技術(shù)就是在這種情境下應(yīng)運(yùn)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(wú)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(cè)、環(huán)境監(jiān)控、遠(yuǎn)程抄表等需要無(wú)人堅(jiān)守的領(lǐng)域。 系統(tǒng)實(shí)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(kāi)發(fā)平臺(tái)，使用smartRF工具來(lái)編程

2、、實(shí)驗(yàn) 配合電源電路、JTAG接口和串口通信電路實(shí)現(xiàn)從一臺(tái)PC機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)，通過(guò)傳輸模塊，另一臺(tái)PC機(jī)接收數(shù)據(jù)。使用串口調(diào)試助手，實(shí)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(jì)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(jì)研發(fā), OSAL框架的協(xié)議棧調(diào)度程序是專門(mén)為ZStack協(xié)議棧所 提供的 。 OSAL調(diào)度機(jī)制三部分：任務(wù)調(diào)度時(shí)間管理原語(yǔ)通信 任務(wù)調(diào)度 主循環(huán)函數(shù)處理機(jī)制 *tasksEvents數(shù)組用途 ： 從序號(hào)為0到tasksCnt，每個(gè)任務(wù)在本次循環(huán)中是否

3、要被運(yùn)行，需要運(yùn)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(duì)應(yīng)每個(gè)任務(wù)的入口地址，只有在tasksEvents中記錄的需要運(yùn)行的任務(wù)，在本次循環(huán)中才會(huì)被調(diào)用到。 時(shí)間管理 每個(gè)操作系統(tǒng)都有一個(gè)“節(jié)拍”，OSAL雖不是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的操作系統(tǒng)，但也有速度。在osal_timer_activate函數(shù)中開(kāi)啟了系統(tǒng)節(jié)拍，用TICK_TIME來(lái)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(gè)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(gè)毫秒計(jì)時(shí)器，并且大大節(jié)省了硬件空間。 原語(yǔ)通信系統(tǒng)的消息處理機(jī)制是系統(tǒng)最核心的部分，通過(guò)osalTimerUpdate函數(shù)設(shè)置消息機(jī)制中的tasksEvents，就可以在主循環(huán)中運(yùn)行需要執(zhí)行的任務(wù)，運(yùn)行的條件則是定時(shí)器溢出。 osalTimerUpdate函數(shù)的“任務(wù)表”，為應(yīng)用程序提供了“軟計(jì)時(shí)”。*timeHead*newtimer圖3.5 軟件定時(shí)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(jì)

5、方案：系統(tǒng)框圖如下：工作流程： 下位機(jī)發(fā)送指令通過(guò)RS232傳給連接著下位機(jī)的射頻模塊，該模塊經(jīng)過(guò)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(guò)USB接口將信息傳給平板電腦； PC機(jī)串口轉(zhuǎn)換電路ZigBee射頻模塊無(wú)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(wú)線收發(fā)模塊CC2530芯片介紹CC2530全部引腳分類 引腳功能簡(jiǎn)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(shí)，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(gè)部分的電路和模塊提供電壓控制線引腳提供電阻、正負(fù)射

6、頻電路提供信號(hào)和為晶振提供信號(hào)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(guò)DC-DC變換器得到3.3V工作電壓，此外還可采用2節(jié)5號(hào)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(shí)現(xiàn)CMOS/TTL電平到RS232電平的轉(zhuǎn)換 CH340是實(shí)現(xiàn)USB轉(zhuǎn)RS232串口的功能。CH340提供了MODEM信號(hào)及常用的串口信號(hào)，通過(guò)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(cè)試及對(duì)系統(tǒng)進(jìn)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(cè)試數(shù)據(jù)輸入，數(shù)據(jù)從TDI輸入JTAG口測(cè)試時(shí)鐘的輸入TMSTDI 測(cè)試數(shù)據(jù)的傳輸，數(shù)據(jù)從TDO輸出JTAG口TCKTDOTRST測(cè)試模式選擇，設(shè)置JTAG口處于某種特定的測(cè)試模式測(cè)試復(fù)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(jì)： 開(kāi) 始數(shù)據(jù)送入緩沖器中斷標(biāo)志清零 結(jié)束發(fā)送判斷數(shù)據(jù)是否發(fā)送完中斷標(biāo)志=0YNNN（傳入的數(shù)據(jù)！=“#”）&（已接收字節(jié)數(shù)）Y開(kāi) 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(shí)驗(yàn)結(jié)果：