《單片機技術(shù)及應(yīng)用》課件-10.1設(shè)計無線LED點燈

無線同學(xué)系統(tǒng)總體教學(xué)設(shè)計無線LED點燈相關(guān)知識無線LED點燈實施步驟任務(wù)總結(jié)任務(wù)考核無線通信系統(tǒng)總體教學(xué)Part01無線通信應(yīng)用CC2530無線通信應(yīng)用

在房屋智能化方面，可以通過CC2530實現(xiàn)無線燈光控制、溫度控制等功能，人們可以通過手機APP遠(yuǎn)程控制房屋中的各種設(shè)備，實現(xiàn)智能家居的夢想。此外，在工業(yè)自動化、農(nóng)業(yè)、氣象學(xué)等領(lǐng)域，使用CC2530實現(xiàn)無線通信可以更加便捷地進行環(huán)境監(jiān)測、數(shù)據(jù)采集、遠(yuǎn)程控制等工作設(shè)計無線LED點燈相關(guān)知識Part02任務(wù)描述任務(wù)描述：

需要通過CC2530和BasicRF模塊來實現(xiàn)無線點燈，無線點燈在智能家居控制系統(tǒng)中應(yīng)用較多，本任務(wù)建立點對點的無線點燈功能。主要內(nèi)容：1.無線傳輸通信技術(shù)有哪些。2.在不同場景中選擇不同的通信技術(shù)？3.BasicRF的基本原理？4.BasicRF實現(xiàn)無線點燈？

任務(wù)描述1、任務(wù)描述需要通過CC2530和BasicRF模塊來實現(xiàn)無線點燈，無線點燈在智能家居控制系統(tǒng)中應(yīng)用較多，本任務(wù)建立點對點的無線點燈功能。本任務(wù)主要講解以下幾個問題：無線傳輸通信技術(shù)有哪些。在不同場景中選擇不同的通信技術(shù)？BasicRF的基本原理？BasicRF實現(xiàn)無線點燈？認(rèn)識通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)IEEE802.15.4標(biāo)準(zhǔn)IEEE802.15.4標(biāo)準(zhǔn)的制定原因是為了解決一些特殊場合下的無線通信問題。在工業(yè)控制、家庭自動化、醫(yī)療、安全監(jiān)控等領(lǐng)域。具有以下幾個特點：適應(yīng)低數(shù)據(jù)速率、低功耗、低成本等特殊應(yīng)用場景的需求；提供了嚴(yán)格的通信頻道和轉(zhuǎn)換規(guī)則，使設(shè)備之間的通信更穩(wěn)定、更可靠；提供了靈活的設(shè)備地址分配和數(shù)據(jù)包的組包機制，保證不同應(yīng)用場景的需求得到滿足；可實現(xiàn)多種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，比如星型網(wǎng)絡(luò)、樹型網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)等，便于應(yīng)對不同的應(yīng)用場景。認(rèn)識通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)IEEE802.15.4、zigbee和BasicRF的關(guān)系認(rèn)識通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)無線通信技術(shù)比較通信技術(shù)通信距離優(yōu)點缺點安全性應(yīng)用場景藍牙10-300m低功耗、低成本、低延時傳輸距離短、傳送速率一般、不同設(shè)備之間協(xié)議不兼容高手機、智能家居、穿戴設(shè)備zigbee20-350m低功耗、低延時、網(wǎng)絡(luò)容量大穿透能力強、成本較高、自組網(wǎng)能力差中工業(yè)、汽車、農(nóng)業(yè)、醫(yī)療、智能家居Wi-Fi20-300m覆蓋范圍廣、成本低、使用方便穩(wěn)定性較差、功耗高低公交、地鐵、家居、辦公GPRS無距離限制速度快、傳輸距離遠(yuǎn)成本高中智能家居、工業(yè)、醫(yī)療、物聯(lián)網(wǎng)Z-Wave0-200m技術(shù)穩(wěn)定、低功耗、抗干擾強傳輸距離短、成本高高酒店、工業(yè)NFC0-20m安全系數(shù)高、低功耗傳輸距離短、速度慢、成本高超高交通、智能卡、金融UWB0-50m安全、傳輸準(zhǔn)確技術(shù)難度大、功耗高高工業(yè)、汽車、醫(yī)療Modbus0-1000m兼容性好、安全系數(shù)高傳輸滯后、成本高極高工業(yè)、汽車、智能家居、無人機認(rèn)識通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)BasicRF簡介

BasicRF軟件例程提供了一種優(yōu)秀的解決方案，能夠在TI公司的CC2530SoC（片上系統(tǒng)）上實現(xiàn)IEEE802.15.4標(biāo)準(zhǔn)。CC2530是美國德州儀器TI公司生產(chǎn)的一款多功能片上系統(tǒng)解決方案，支持IEEE802.15.4、ZigBee和RF4CE等標(biāo)準(zhǔn)。21個通用I/O引腳；Flash閃存控制器；具有5個通道的DMA控制器；3個通用定時器、1個MAC定時器、1個睡眠定時器和1個看門狗定時器；2個串行通信接口USART；1個隨機數(shù)發(fā)生器；AES安全協(xié)處理器。認(rèn)識通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)BasicRF軟件docs文件夾：存放相關(guān)的說明文檔文檔ide文件夾：存放工程文件Source文件夾：存放工程的源文件components文件夾：BasicRF的一些底層驅(qū)動文件，BasicRF協(xié)議、hal層驅(qū)動文件、加密文件、系統(tǒng)驅(qū)動文件。認(rèn)識通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)BasicRF層配置結(jié)構(gòu)體認(rèn)識通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)主要API功能

函數(shù)

功能

參數(shù)uint8basicRfInit(basicRfCfg_t*pRfConfig)初始化BasicRF層，設(shè)置PANID、本機地址和信道號等信息*pRfConfig，BasicRF層配置結(jié)構(gòu)體uint8basicRfSendPacket(uint16destAddr,uint8*pPayload,uint8length)發(fā)送數(shù)據(jù)至目標(biāo)地址的節(jié)點參數(shù)1：destAddr，目標(biāo)地址。參數(shù)2：*pPayload，要發(fā)送的數(shù)據(jù)緩存區(qū)地址。參數(shù)3：length，要發(fā)送的數(shù)據(jù)長度。認(rèn)識通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)主要API功能續(xù)

函數(shù)

功能

參數(shù)uint8basicRfPacketIsReady(void)判斷BasicRF層是否已準(zhǔn)備好接收數(shù)據(jù)準(zhǔn)備好返回“TRUE”，否則返回“FALSE”int8basicRfGetRssi(void)返回收到的數(shù)據(jù)包的RSSI值接收信號強度值uint8basicRfReceive(uint8*pRxData,uint8len,int16*pRssi)將BasicRF層接收到的數(shù)據(jù)和RSSI值存入預(yù)先分配好的緩沖區(qū)參數(shù)1：*pRxData，存放接收數(shù)據(jù)的緩沖區(qū)地址。參數(shù)2：len，接收數(shù)據(jù)長度。參數(shù)3：*pRssi，存放RSSI值的變量地址認(rèn)識通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)主要API功能續(xù)-3

函數(shù)

功能

參數(shù)voidbasicRfReceiveOn(void)打開數(shù)據(jù)接收器無參數(shù)voidbasicRfReceiveOff(void)關(guān)閉數(shù)據(jù)接收器無參數(shù)設(shè)計無線LED點燈實施步驟Part03任務(wù)實施設(shè)計無線點燈LED流程

配置相關(guān)參數(shù)配置相關(guān)參數(shù)

硬件選擇硬件選擇1）CC2530SoC①：主控MCU2）天線接口②：用于連接小辣椒天線。3）調(diào)試器接口③：用于連接CCDebugger等調(diào)試器。4）用戶LED④：用于現(xiàn)象指示。5）ADC接口⑤：用于連接外部輸入模擬量信號。6）用戶按鍵⑥：用于有按鍵需求的應(yīng)用。7）撥碼開關(guān)⑦；8）輸入輸出接口⑧：用于連接外部數(shù)字量I/O信號9）傳感器接口⑨：用于連接各種傳感器模塊。程序燒寫程序燒寫

編譯程序CCDebugger下載任務(wù)考核Part04任務(wù)考核任務(wù)擴展

使用zigbee板向另外一塊板發(fā)送helloword，并將數(shù)據(jù)輸出觀察效果。評價指標(biāo)評分細(xì)則分值得分計劃與準(zhǔn)備(10分)做好實驗前的準(zhǔn)備，整理材料、清點設(shè)備。5

規(guī)范使用設(shè)備。5

知識儲備(10分)通信基礎(chǔ)5

硬件平臺5

實驗操作(40分)獲取BasicRF5

修改程序30

燒寫程序5

職業(yè)素養(yǎng)(20分)保持實驗后桌面整潔10

愛惜設(shè)備，規(guī)范操作10

實驗結(jié)果(20分)工藝及功能驗證10