zigbee基本通信實(shí)驗(yàn)_mdk

1、ZigbeeZigbee基本通信實(shí)驗(yàn)基本通信實(shí)驗(yàn)1實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)?zāi)康?了解Zigbee的原理及在軟件上如何編程來(lái)方便使用；?掌握S3C2410在MDK下UART通信的編程方法。2實(shí)驗(yàn)設(shè)備實(shí)驗(yàn)設(shè)備?硬件：EmbestEduKitIV平臺(tái)，ULINK2仿真器套件，PC機(jī)和Zigbee模塊；?軟件：VisionIDEfARM集成開發(fā)環(huán)境，Windows982000NTXP。3實(shí)驗(yàn)內(nèi)容實(shí)驗(yàn)內(nèi)容?學(xué)習(xí)和掌握EduKitIV教學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)中以S3C24

2、10為處理器，MDK為開發(fā)工具編碼實(shí)現(xiàn)，通過(guò)UART與Zigbee模塊通信，實(shí)現(xiàn)對(duì)Zigbee模塊的配置和各種組網(wǎng)模式下的通信。4實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)原理4.14.1ZigbeeZigbee起源起源無(wú)線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)源自美國(guó)軍方的“電子塵埃(eMote)”技術(shù)，是目前國(guó)內(nèi)、外研究的熱點(diǎn)技術(shù)之一。該系統(tǒng)基于IEEE802.15.4規(guī)范的無(wú)線技術(shù)，工作在2.4GHz或868／928MHz，用于個(gè)人區(qū)域網(wǎng)和對(duì)等網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)。ZigBee是一種新興的近距離、低復(fù)

3、雜度、低功耗、低數(shù)據(jù)速率、低成本的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。它是一種介于紅外無(wú)線技術(shù)和藍(lán)牙之間的技術(shù)提案。主要用于近距離無(wú)線連接。它依據(jù)802.15.4標(biāo)準(zhǔn)。在數(shù)千個(gè)微小的傳感器之間相互協(xié)調(diào)實(shí)現(xiàn)通信。這些傳感器只需要很少的能量，以接力的方式通過(guò)無(wú)線電波將數(shù)據(jù)從一個(gè)傳感器傳到另一個(gè)傳感器，所以它們的通信效率非常高。相對(duì)于現(xiàn)有的各種無(wú)線通信技術(shù)，無(wú)線ZigBee網(wǎng)絡(luò)技術(shù)將是近距離通信最低功耗和成本的技術(shù)。這一技術(shù)目前正向工業(yè)、民用方向推廣和發(fā)展，市場(chǎng)前

4、景廣闊。包括國(guó)家863計(jì)劃等項(xiàng)目都在進(jìn)行相關(guān)的研究工作。因此，本文介紹的基于ZigBee技術(shù)的嵌入式無(wú)線網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，這一無(wú)線網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)可應(yīng)用于工業(yè)控制、信息家電、安保系統(tǒng)、環(huán)境監(jiān)測(cè)、港務(wù)運(yùn)輸、煤礦安全、農(nóng)業(yè)自動(dòng)化和醫(yī)療監(jiān)護(hù)消息轉(zhuǎn)發(fā)，通過(guò)連接別的節(jié)點(diǎn)來(lái)擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍等。此外，ZigBee路由節(jié)點(diǎn)還可以在它的個(gè)人操作空間（POS，PersonalOperatingSpace）中充當(dāng)普通協(xié)調(diào)點(diǎn)（IEEE802.15.4稱為協(xié)調(diào)點(diǎn)）。普通協(xié)調(diào)點(diǎn)

5、與ZigBee協(xié)調(diào)點(diǎn)不同，它仍然受ZigBee協(xié)調(diào)點(diǎn)的控制。?ZigBee終端節(jié)點(diǎn)：ZigBee終端節(jié)點(diǎn)（ZigBeeEndDevice，ZE）可以是FFD或者RFD，它通過(guò)ZigBee協(xié)凋點(diǎn)或者ZigBee路由節(jié)點(diǎn)連接到網(wǎng)絡(luò)，但不允許其他任何節(jié)點(diǎn)通過(guò)它加入網(wǎng)絡(luò)，ZigBee終端節(jié)點(diǎn)能夠以非常低的功率運(yùn)行。3.網(wǎng)絡(luò)工作模式。ZigBee網(wǎng)絡(luò)的工作模式可以分為信標(biāo)（Beacon）和非信標(biāo)（Nonbeacon）2種模式，信標(biāo)模式實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)中

6、所有設(shè)備的同步工作和同步休眠，以達(dá)到最大限度的功耗節(jié)省，而非信標(biāo)模式則只允許ZE進(jìn)行周期性休眠，ZC和所有ZR設(shè)備必須長(zhǎng)期處于工作狀態(tài)。信標(biāo)模式下，ZC負(fù)責(zé)以一定的間隔時(shí)間（一般在15ms～4min）向網(wǎng)絡(luò)廣播信標(biāo)幀，2個(gè)信標(biāo)幀發(fā)送之間有16個(gè)相同的時(shí)槽，這些時(shí)槽分為網(wǎng)絡(luò)休眠區(qū)和網(wǎng)絡(luò)活動(dòng)區(qū)2個(gè)部分，消息只能在網(wǎng)絡(luò)活動(dòng)區(qū)的各時(shí)槽內(nèi)發(fā)送。非信標(biāo)模式下，ZigBee標(biāo)準(zhǔn)采用父節(jié)點(diǎn)為ZE子節(jié)點(diǎn)緩存數(shù)據(jù)，ZE主動(dòng)向其父節(jié)點(diǎn)提取數(shù)據(jù)的機(jī)制，實(shí)現(xiàn)ZE

7、的周期性（周期可設(shè)置）休眠。網(wǎng)絡(luò)中所有父節(jié)點(diǎn)需為自己的ZE子節(jié)點(diǎn)緩存數(shù)據(jù)幀，所有ZE子節(jié)點(diǎn)的大多數(shù)時(shí)間都處于休眠模式，周期性的醒來(lái)與父節(jié)點(diǎn)握手以確認(rèn)自己仍處于網(wǎng)絡(luò)中，其從休眠模式轉(zhuǎn)入數(shù)據(jù)傳輸模式一般只需要15ms。4.34.3ZigBeeZigBee的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)ZigBee主要采用了3種組網(wǎng)方式：星型網(wǎng)、網(wǎng)狀網(wǎng)和簇狀網(wǎng)。其中網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器相當(dāng)于本試驗(yàn)中的中心節(jié)點(diǎn)，全功能設(shè)備相當(dāng)于本試驗(yàn)中的路由節(jié)點(diǎn)，精簡(jiǎn)功能設(shè)備相當(dāng)于本試驗(yàn)中