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ZigBee技術(shù)與實(shí)訓(xùn)教程-基于CC2530的無線傳感網(wǎng)技術(shù)-(第2版)

ZigBee技術(shù)與實(shí)訓(xùn)教程-基于CC2530的無線傳感網(wǎng)技術(shù)-(第2版)

出版社：清華大學(xué)出版社出版時(shí)間：2018-08-01
開本： 16開 頁數(shù)： 321
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ZigBee技術(shù)與實(shí)訓(xùn)教程-基于CC2530的無線傳感網(wǎng)技術(shù)-(第2版) 版權(quán)信息

ZigBee技術(shù)與實(shí)訓(xùn)教程-基于CC2530的無線傳感網(wǎng)技術(shù)-(第2版) 本書特色

本書以ZigBee無線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為主要對(duì)象，以基于CC2530芯片（TI公司）為核心的硬件平臺(tái)，在介紹了常用傳感器編程的基礎(chǔ)上，深入剖析了TI的Z-Stack協(xié)議棧架構(gòu)和編程接口，并詳細(xì)講述了如何在此基礎(chǔ)上開發(fā)自己的ZigBee項(xiàng)目。本書可作為工程技術(shù)人員進(jìn)行單片機(jī)、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用、ZigBee技術(shù)等項(xiàng)目開發(fā)的學(xué)習(xí)、參考用書，也可作為高等院校高年級(jí)本科生或研究生計(jì)算機(jī)、電子、自動(dòng)化、無線通信等課程的教材。

ZigBee技術(shù)與實(shí)訓(xùn)教程-基于CC2530的無線傳感網(wǎng)技術(shù)-(第2版) 內(nèi)容簡(jiǎn)介

用ZigBee技術(shù)來實(shí)現(xiàn)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，主要需要考慮通信節(jié)點(diǎn)的硬件設(shè)計(jì)，包括傳感數(shù)據(jù)的獲得及發(fā)送，以及實(shí)現(xiàn)相應(yīng)數(shù)據(jù)處理功能所必需的應(yīng)用軟件開發(fā)。TI（德州儀器公司）的CC2530芯片實(shí)現(xiàn)ZigBee技術(shù)的優(yōu)秀解決方案，完全符合ZigBee技術(shù)對(duì)節(jié)點(diǎn)“體積小、能耗低”的要求，另外，TI還提供了Z-Stack協(xié)議棧，盡可能地減輕了開發(fā)者的開發(fā)通信程序的工作量，使開發(fā)者能專注于實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)邏輯。

ZigBee技術(shù)與實(shí)訓(xùn)教程-基于CC2530的無線傳感網(wǎng)技術(shù)-(第2版) 目錄

目錄 第1章 無線傳感器網(wǎng)絡(luò) 1 1.1 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)概述 1 1.2 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展歷程 2 1.3 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的研究現(xiàn)狀和前景 3 1.4 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn) 3 1.5 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu) 5 1.6 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵技術(shù) 8 1.7 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用與發(fā)展 9 1.8 典型短距離無線通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù) 10 1.9 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的主要研究領(lǐng)域 13 第2章 IEEE 802.15.4無線傳感器網(wǎng)絡(luò)通信標(biāo)準(zhǔn) 15 2.1 IEEE 802.15.4標(biāo)準(zhǔn)概述 15 2.2 網(wǎng)絡(luò)組成和拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 18 2.3 協(xié)議棧架構(gòu) 20 2.4 物理層規(guī)范 21 2.5 MAC層規(guī)范 23 2.6 MAC/PHY信息交互流程 29 2.7 基于IEEE 802.15.4標(biāo)準(zhǔn)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò) 29 第3章 ZigBee無線傳感器網(wǎng)絡(luò)通信標(biāo)準(zhǔn) 32 3.1 ZigBee標(biāo)準(zhǔn)概述 32 3.2 ZigBee技術(shù)特點(diǎn) 33 3.3 ZigBee協(xié)議框架 35 3.4 ZigBee網(wǎng)絡(luò)層規(guī)范 35 3.5 ZigBee應(yīng)用層規(guī)范 38 3.6 ZigBee安全服務(wù)規(guī)范 40 第4章 ZigBee開發(fā)平臺(tái) 41 4.1 ZigBee硬件開發(fā)平臺(tái) 42 4.1.1 CC2530射頻模塊 42 4.1.2 調(diào)試器接口 44 4.1.3 ZigBee學(xué)習(xí)板 44 4.2 ZigBee軟件開發(fā)平臺(tái) 47 4.2.1 IAR簡(jiǎn)介 47 4.2.2 IAR基本操作 48 第5章 CC2530基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn) 54 5.1 CC2530無線片上系統(tǒng)概述 54 5.1.1 CC2530芯片主要特性 55 5.1.2 CC2530的應(yīng)用領(lǐng)域 55 5.1.3 CC2530概述 56 5.1.4 CC2530芯片引腳的功能 58 5.1.5 CC2530增強(qiáng)型8051內(nèi)核簡(jiǎn)介 59 5.2 通用I/O端口 60 5.2.1 通用I/O端口簡(jiǎn)介 60 5.2.2 通用I/O端口相關(guān)寄存器 60 5.2.3 實(shí)驗(yàn)1：點(diǎn)亮LED 61 5.2.4 實(shí)驗(yàn)2：按鍵控制LED交替閃爍 63 5.3 外部中斷 64 5.3.1 中斷概述 64 5.3.2 中斷屏蔽 65 5.3.3 中斷處理 68 5.3.4 實(shí)驗(yàn)：按鍵中斷控制LED 71 5.4 定時(shí)器 73 5.4.1 片內(nèi)外設(shè)I/O 73 5.4.2 定時(shí)器簡(jiǎn)介 74 5.4.3 定時(shí)器1寄存器 75 5.4.4 定時(shí)器1操作 76 5.4.5 16位計(jì)數(shù)器 77 5.4.6 實(shí)驗(yàn)1：定時(shí)器1控制LED閃爍 78 5.4.7 定時(shí)器3概述 79 5.4.8 實(shí)驗(yàn)2：定時(shí)器1和定時(shí)器3同時(shí)控制LED1和LED2以不同頻率閃爍 80 5.5 1602型LCD 82 5.5.1 1602型LCD簡(jiǎn)介 82 5.5.2 1602型LCD引腳功能 82 5.5.3 1602型LCD的特性 83 5.5.4 1602型LCD字符集 83 5.5.5 1602型LCD基本操作程序 83 5.5.6 1602型LCD指令集 84 5.5.7 1602型LCD 4線連接方式 85 5.5.8 實(shí)驗(yàn)：LCD顯示實(shí)驗(yàn) 85 5.6 USART 90 5.6.1 串行通信接口 90 5.6.2 串行通信接口寄存器 91 5.6.3 設(shè)置串行通信接口寄存器波特率 93 5.6.4 實(shí)驗(yàn)1：UART發(fā)送 93 5.6.5 UART接收 95 5.6.6 實(shí)驗(yàn)2：UART發(fā)送與接收 96 5.7 ADC 99 5.7.1 ADC簡(jiǎn)介 99 5.7.2 ADC輸入 99 5.7.3 ADC寄存器 100 5.7.4 ADC轉(zhuǎn)換結(jié)果 102 5.7.5 單個(gè)ADC轉(zhuǎn)換 102 5.7.6 片內(nèi)溫度傳感器實(shí)驗(yàn) 102 5.8 睡眠定時(shí)器 104 5.8.1 睡眠定時(shí)器簡(jiǎn)介 104 5.8.2 睡眠定時(shí)器寄存器 105 5.8.3 實(shí)驗(yàn)：睡眠定時(shí)器喚醒實(shí)驗(yàn) 105 5.9 時(shí)鐘和電源管理 110 5.9.1 CC2530電源管理簡(jiǎn)介 110 5.9.2 CC2530電源管理控制 111 5.9.3 CC2530振蕩器和時(shí)鐘 111 5.9.4 實(shí)驗(yàn)：中斷喚醒系統(tǒng)實(shí)驗(yàn) 111 5.10 看門狗 114 5.10.1 看門狗模式 115 5.10.2 定時(shí)器模式 115 5.10.3 看門狗定時(shí)器寄存器 116 5.10.4 實(shí)驗(yàn)：看門狗實(shí)驗(yàn) 116 5.11 DMA 118 5.11.1 DMA操作 119 5.11.2 DMA配置參數(shù) 119 5.11.3 DMA配置安裝 122 5.11.4 實(shí)驗(yàn)：DMA傳輸 123 第6章 常用傳感器 127 6.1 數(shù)字溫濕度傳感器DHT11 127 6.1.1 DHT11簡(jiǎn)介 127 6.1.2 DHT11典型應(yīng)用電路 127 6.1.3 DHT11串行接口 128 6.1.4 DHT11串行接口通信過程 128 6.1.5 實(shí)驗(yàn)：DHT11實(shí)驗(yàn) 129 6.2 紅外人體感應(yīng)模塊實(shí)驗(yàn) 133 6.2.1 紅外人體感應(yīng)模塊功能特點(diǎn) 133 6.2.2 紅外人體感應(yīng)模塊實(shí)物 133 6.2.3 實(shí)驗(yàn)：紅外人體感應(yīng)模塊實(shí)驗(yàn) 134 6.3 結(jié)露傳感器實(shí)驗(yàn) 134 6.3.1 HDS05結(jié)露傳感器特性曲線 135 6.3.2 HDS05結(jié)露傳感器電路設(shè)計(jì) 135 6.3.3 HDS05結(jié)露傳感器實(shí)物 135 6.3.4 實(shí)驗(yàn)：結(jié)露傳感器實(shí)驗(yàn) 136 6.4 煙霧傳感器模塊 138 6.4.1 煙霧傳感器模塊的功能特點(diǎn) 138 6.4.2 煙霧傳感器模塊實(shí)物 138 6.4.3 實(shí)驗(yàn)：煙霧傳感器模塊實(shí)驗(yàn) 139 6.5 光強(qiáng)度傳感器模塊 139 6.5.1 GY-30 數(shù)字光模塊介紹 139 6.5.2 數(shù)字光模塊實(shí)物 140 6.5.3 I2C總線介紹 140 6.5.4 實(shí)驗(yàn)：光強(qiáng)度傳感器模塊實(shí)驗(yàn) 141 第7章 CC2530實(shí)現(xiàn)紅外通信 148 7.1 紅外通信簡(jiǎn)介 148 7.1.1 紅外線通信的特點(diǎn) 148 7.1.2 紅外線發(fā)射和接收 148 7.1.3 紅外線遙控發(fā)射和接收電路 149 7.1.4 紅外發(fā)射電路 150 7.1.5 NEC協(xié)議 150 7.2 實(shí)驗(yàn)1：中斷方式發(fā)射紅外信號(hào) 150 7.3 實(shí)驗(yàn)2：PWM方式輸出紅外信號(hào) 157 7.4 實(shí)驗(yàn)3：紅外接收實(shí)驗(yàn) 161 第8章 Z-Stack協(xié)議棧 165 8.1 Z-Stack協(xié)議；A(chǔ) 165 8.1.1 Z-Stack協(xié)議棧簡(jiǎn)介 165 8.1.2 Z-Stack協(xié)議；靖拍 165 8.1.3 Z-Stack的下載與安裝 168 8.2 Sample Application工程 169 8.2.1 Sample Application工程簡(jiǎn)介 169 8.2.2 Sample Application工程概況 170 8.2.3 Sample Application工程初始化與事件的處理 170 8.2.4 Sample Application工程事件的處理函數(shù) 172 8.2.5 Sample Application工程流程 173 8.3 OSAL循環(huán) 178 8.3.1 Z-Stack的任務(wù)調(diào)度 178 8.3.2 Z-Stack主函數(shù) 179 8.3.3 Z-Stack任務(wù)的初始化 180 8.3.4 Z-Stack的系統(tǒng)主循環(huán) 181 8.4 數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收 184 8.4.1 網(wǎng)絡(luò)參數(shù)的設(shè)置 184 8.4.2 數(shù)據(jù)的發(fā)送 186 8.4.3 數(shù)據(jù)的接收 189 8.5 修改LED驅(qū)動(dòng) 191 8.6 修改按鍵驅(qū)動(dòng) 195 8.6.1 Z-Stack的按鍵機(jī)制概述 195 8.6.2 Z-Stack按鍵的宏定義 195 8.6.3 Z-Stack按鍵初始化代碼分析 196 8.6.4 Z-Stack按鍵的配置 199 8.6.5 Z-Stack輪詢方式按鍵處理 201 8.6.6 Z-Stack中斷方式按鍵處理 206 8.7 Z-Stack 2007串口機(jī)制 213 8.7.1 串口配置 213 8.7.2 串口初始化 215 8.7.3 串口接收數(shù)據(jù) 220 8.7.4 Z-Stack串口發(fā)送數(shù)據(jù) 225 8.8 Z-Stack啟動(dòng)分析 227 8.8.1 啟動(dòng)配置 227 8.8.2 Z-Stack啟動(dòng)相關(guān)概念 228 8.8.3 SampleApp工程協(xié)調(diào)器啟動(dòng)過程分析 232 8.9 ZigBee綁定機(jī)制 236 8.10 SimpleApp工程 237 8.10.1 SimpleApp的打開 237 8.10.2 SimpleApp啟動(dòng)分析 238 8.11 燈開關(guān)實(shí)驗(yàn) 240 8.11.1 SimpleController.c 240 8.11.2 SimpleSwitch.c 244 8.11.3 燈開關(guān)實(shí)驗(yàn)其他函數(shù)分析 248 8.12 傳感器采集實(shí)驗(yàn) 249 8.12.1 采集節(jié)點(diǎn)SimpleCollector.c 249 8.12.2 傳感器節(jié)點(diǎn)SimpleSensor.c 251 第9章 智能家居系統(tǒng) 254 9.1 智能家居系統(tǒng)設(shè)計(jì) 254 9.1.1 智能家居系統(tǒng)的需求分析 254 9.1.2 智能家居系統(tǒng)分析 255 9.1.3 智能家居系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 255 9.2 智能家居系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境的搭建 256 9.2.1 Mini6410 ARM11開發(fā)板 256 9.2.2 建立Android應(yīng)用開發(fā)環(huán)境 256 9.2.3 在Andorid程序中訪問串口 260 9.2.4 Android上的Servlet服務(wù)器i-jetty 261 9.3 智能家居系統(tǒng)下位機(jī)程序設(shè)計(jì) 262 9.3.1 下位機(jī)程序設(shè)計(jì)思路 262 9.3.2 一鍵報(bào)警功能下位機(jī)實(shí)現(xiàn) 262 9.3.3 水浸報(bào)警功能下位機(jī)實(shí)現(xiàn) 263 9.3.4 中斷方式報(bào)警的紅外入侵傳感器的實(shí)現(xiàn) 264 9.4 智能家居系統(tǒng)設(shè)置模塊的實(shí)現(xiàn) 265 9.4.1 SQLite簡(jiǎn)介 265 9.4.2 Android系統(tǒng)中SQLite?數(shù)據(jù)庫的操作 266 9.4.3 智能家居系統(tǒng)設(shè)置模塊的實(shí)現(xiàn) 267 9.5 智能家居系統(tǒng)監(jiān)聽服務(wù)的實(shí)現(xiàn) 270 9.5.1 Android Service 270 9.5.2 Android多線程 271 9.5.3 短信的發(fā)送與接收 273 9.5.4 智能家居系統(tǒng)監(jiān)聽服務(wù)的實(shí)現(xiàn) 274 9.6 Web方式訪問智能家居系統(tǒng) 279 9.6.1 ContentProvider簡(jiǎn)介 280 9.6.2 ContentProvider操作 280 9.6.3 創(chuàng)建ContentProvider 282 9.6.4 Web方式訪問智能家居系統(tǒng) 283 第10章 智能溫室系統(tǒng) 290 10.1 智能溫室系統(tǒng)設(shè)計(jì) 290 10.1.1 智能溫室定義 290 10.1.2 智能溫室系統(tǒng)的需求分析 290 10.1.3 智能溫室系統(tǒng)分析 291 10.2 智能溫室系統(tǒng)控制功能的實(shí)現(xiàn) 291 10.2.1 繼電器 291 10.2.2 控制板中控制電路的實(shí)現(xiàn) 292 10.2.3 智能溫室系統(tǒng)控制功能的實(shí)現(xiàn) 293 10.3 智能溫室系統(tǒng)休眠功能的實(shí)現(xiàn) 29410.4 協(xié)調(diào)器直接訪問Web服務(wù)器 29510.4.1 設(shè)置wificp210x模塊 29510.4.2 使用wificp210x模塊訪問Web服務(wù)器 29610.4.3 編程實(shí)現(xiàn)ZigBee協(xié)調(diào)器數(shù)據(jù)上傳至Web服務(wù)器 297 第11章 學(xué)生考勤管理系統(tǒng) 299 11.1 學(xué)生考勤管理系統(tǒng)設(shè)計(jì) 299 11.1.1 校園一卡通學(xué)生考勤管理系統(tǒng)的組成 299 11.1.2 校園一卡通學(xué)生考勤管理系統(tǒng)的可行性分析 300 11.1.3 校園一卡通學(xué)生考勤管理系統(tǒng)的需求分析 300 11.2 學(xué)生考勤管理系統(tǒng)的時(shí)鐘功能的實(shí)現(xiàn) 300 11.2.1 DS1302實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路 300 11.2.2 DS1302實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊 300 11.2.3 DS1302實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊的操作說明 301 11.2.4 DS1302時(shí)鐘模塊例程 303 11.2.5 Z-Stack中使用DS1302時(shí)鐘模塊實(shí)現(xiàn)顯示時(shí)間的功能 306 11.3 學(xué)生考勤管理系統(tǒng)讀卡功能的實(shí)現(xiàn) 307 11.3.1 RFID介紹 307 11.3.2 M104BPC讀寫模塊 309 11.3.3 例程 313 11.3.4 Z-Stack實(shí)現(xiàn)讀卡功能 319 參考文獻(xiàn) 322
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