本文關(guān)鍵詞：基于Contiki的ZigBee開(kāi)源采集節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)

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【摘要】：ZigBee無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)因其低成本、低功耗、短距離、低速率的特性被廣泛應(yīng)用于軍事、智能交通、環(huán)境監(jiān)控、醫(yī)療衛(wèi)生等多個(gè)領(lǐng)域。TI、EMBER和FREESCAL等ZigBee主流芯片廠商以庫(kù)的形式推出不開(kāi)源的ZigBe協(xié)議棧,并在MAC層添加私有協(xié)議綁定各自生產(chǎn)的芯片,導(dǎo)致ZigBee協(xié)議棧開(kāi)發(fā)難度增大,以及基于不同廠家的芯片設(shè)計(jì)的ZigBee節(jié)點(diǎn)間互不兼容,無(wú)法正常通信。本文研究了ZigBee協(xié)議標(biāo)準(zhǔn),分析了ZigBee協(xié)議棧的國(guó)內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r和結(jié)構(gòu)特點(diǎn),針對(duì)ZigBee協(xié)議棧不開(kāi)源的問(wèn)題,實(shí)現(xiàn)了開(kāi)源的ZigBee協(xié)議棧的建立,并在此開(kāi)源協(xié)議棧的基礎(chǔ)上為解決節(jié)點(diǎn)不兼容問(wèn)題,設(shè)計(jì)了基于嵌入式控制的ZigBee開(kāi)源采集節(jié)點(diǎn)。采集節(jié)點(diǎn)以STM32為控制核心,基于開(kāi)源ZigBee協(xié)議棧,完成了采集節(jié)點(diǎn)的電路設(shè)計(jì),包括RTC的設(shè)計(jì)、JTAG仿真接口電路設(shè)計(jì)、CC2530 RF芯片通信電路和接口電路設(shè)計(jì)、傳感器I/O接口電路設(shè)計(jì)。將Contiki系統(tǒng)移植到STM32和CC2530平臺(tái)上,采用分層思想,在基于CC2530平臺(tái)的Contiki系統(tǒng)上建立一套開(kāi)源ZigBee協(xié)議棧,實(shí)現(xiàn)了ZigBee無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳送。通過(guò)STM32控制中心控制RF射頻芯片CC2530進(jìn)行數(shù)據(jù)的接受和發(fā)送,實(shí)現(xiàn)了基于開(kāi)源ZigBee協(xié)議棧的采集節(jié)點(diǎn)。ZigBee開(kāi)源采集節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)了協(xié)議棧的開(kāi)源和不同芯片節(jié)點(diǎn)的兼容,對(duì)ZigBee開(kāi)源采集節(jié)點(diǎn)的測(cè)試表明節(jié)點(diǎn)硬件電路性能穩(wěn)定可以正常工作,節(jié)點(diǎn)可以實(shí)現(xiàn)近距離的通信,在功率為1dB的情況下最大通信距離達(dá)到12m;節(jié)點(diǎn)丟包率極低,最大丟包率不超過(guò)2.7%,通過(guò)開(kāi)源ZigBee網(wǎng)絡(luò)可以實(shí)現(xiàn)采集節(jié)點(diǎn)間的正常通信。
【學(xué)位授予單位】：東華理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：TN92;TP212.9

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本文編號(hào)：1136920