【摘要】：隨著嵌入式技術(shù)和無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)的高速發(fā)展,對(duì)短距離無(wú)線(xiàn)通信的需求也越來(lái)越迫切。ZigBee技術(shù)作為近年來(lái)新出現(xiàn)的一種低成本、低功耗、低復(fù)雜度的短距離無(wú)線(xiàn)通信技術(shù),為近場(chǎng)通信提供了一種良好的解決方案。 本文綜述了嵌入式技術(shù)和短距離無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)的發(fā)展概況,給出ZigBee技術(shù)的特點(diǎn)及國(guó)內(nèi)外的發(fā)展動(dòng)態(tài)。設(shè)計(jì)了基于ZigBee技術(shù)的嵌入式無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)的總體方案。完成了無(wú)線(xiàn)通信節(jié)點(diǎn)的軟硬件設(shè)計(jì)。 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)方面,從無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)的實(shí)際需求出發(fā),選用符合IEEE802.15.4協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)的CC2430芯片設(shè)計(jì)無(wú)線(xiàn)收發(fā)模塊,采用基于ARM920T內(nèi)核的S3C2440微處理器作為嵌入式系統(tǒng)的核心,構(gòu)建了由S3C2440微處理器和CC2430無(wú)線(xiàn)通信模塊組成的中心節(jié)點(diǎn)硬件平臺(tái)。同時(shí)系統(tǒng)選用MSP430單片機(jī)為微處理器,與CC2430無(wú)線(xiàn)模塊構(gòu)建了無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)的外圍節(jié)點(diǎn)部分。整個(gè)無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)外圍節(jié)點(diǎn)和中心節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)互聯(lián)。 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)方面,中心節(jié)點(diǎn)選用開(kāi)源的嵌入式Linux作為操作系統(tǒng),設(shè)計(jì)了底層驅(qū)動(dòng)程序,以及同PC上位機(jī)通過(guò)TCP/IP網(wǎng)口傳輸?shù)耐ㄐ懦绦�。外圍�?jié)點(diǎn)的軟件設(shè)計(jì)主要包括MSP430單片機(jī)和CC2430無(wú)線(xiàn)模塊通過(guò)SPI接口通信的程序。從而實(shí)現(xiàn)了MSP430微處理器到無(wú)線(xiàn)模塊CC2430到ARM開(kāi)發(fā)系統(tǒng)再到PC上位機(jī)的的數(shù)據(jù)傳輸。 最后對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試,完成短距離數(shù)據(jù)傳輸與網(wǎng)絡(luò)傳輸。測(cè)試結(jié)果表明,該系統(tǒng)能夠可靠地完成外圍節(jié)點(diǎn)和中心節(jié)點(diǎn)的通信。
【圖文】：

哈爾濱工程大學(xué)碩士學(xué)位論文來(lái)越多的芯片公司、電信開(kāi)發(fā)商和無(wú)線(xiàn)通信公司的加入。包括lC設(shè)計(jì)、家用電器、節(jié)點(diǎn)、服務(wù)提供等在內(nèi)的越來(lái)越多的廠(chǎng)商也都把ZigBee技術(shù)納入到產(chǎn)品中。在ZigBee產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)上，國(guó)外的公司一直走在前列，丹麥的NESA公司憑借飛思半導(dǎo)體的ZigBee兼容平臺(tái)在歐洲為自動(dòng)讀表系統(tǒng)(AMR)部署了第一套支持ZigBee統(tǒng);韓國(guó)第三大移動(dòng)手持設(shè)備制造商CuritelCo~皿ications公司已經(jīng)開(kāi)始研究世第一款ZigBee手機(jī)，該手機(jī)將可通過(guò)無(wú)線(xiàn)的方式將家庭或辦公室的個(gè)人電腦、家電器和電動(dòng)開(kāi)關(guān)連接起來(lái)。由于融入了ZigBee技術(shù)，手機(jī)用戶(hù)可以在短距離內(nèi)操作開(kāi)關(guān)及控制其他的電子設(shè)備。如圖1.1所示，是ZigBee技術(shù)成功應(yīng)用于無(wú)線(xiàn)抄表系，實(shí)現(xiàn)了集抄中心通過(guò)ZigBee網(wǎng)絡(luò)對(duì)樓宇電表情況的實(shí)時(shí)監(jiān)控[4]。

哈爾濱工程大學(xué)碩士學(xué)位論文效的805IMCU，SKB的SRAM以及功能強(qiáng)大的外圍模塊，同時(shí)將ZigBee協(xié)置在芯片中，，再加上CC2430超低功耗的特點(diǎn)，使得CC2430完全可以勝任本系入式無(wú)線(xiàn)通信節(jié)點(diǎn)的無(wú)線(xiàn)收發(fā)模塊。CC243O芯片內(nèi)部還集成了看門(mén)狗(M厄tchdogtimer)、32kHz晶振的休眠模式定模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)、上電復(fù)位電路(poweronreset)、定時(shí)器(Timer)以及掉電檢(Brownoutdeteetion)，并且擁有21個(gè)可編程的1/0管腳。CC2430芯片在接收模電流的損耗小于27n1A，而在發(fā)射模式下，電流損耗低于251nA。由于CC243O非常短的時(shí)間就可以從休眠模式轉(zhuǎn)換到工作模式，因此特別適合那些對(duì)電池壽命要求的應(yīng)用。圖2.3為CC2430芯片的內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖[l4]。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工程大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2011
【分類(lèi)號(hào)】：TP368.1;TN92

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2619465