目錄Zigbee技術(shù)無線傳感網(wǎng)應(yīng)用四、課程思政二、知識講解一、任務(wù)描述三、任務(wù)實施五、小結(jié)一、任務(wù)描述基于Z-Stack協(xié)議棧構(gòu)建無線傳感器數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，分別采集開關(guān)量數(shù)據(jù)和模擬量數(shù)據(jù)，采用3個ZigBee模塊，節(jié)點A作為協(xié)調(diào)器使用，負(fù)責(zé)組建網(wǎng)絡(luò)并將路由點B和末端節(jié)點C采集的數(shù)據(jù)上傳給PC機(jī)，路由節(jié)點B收集開關(guān)量傳感器數(shù)據(jù)，末端節(jié)點C收集模擬量傳感器數(shù)據(jù)，PC機(jī)可通過串口助手軟件查看接收到的傳感器數(shù)據(jù)。本應(yīng)用可拓展為N個節(jié)點。Zigbee技術(shù)無線傳感網(wǎng)應(yīng)用二、知識講解在本例中自定了簡單的傳感器上傳數(shù)據(jù)格式，由于本案例未涉及上位機(jī)開發(fā)，所以在協(xié)調(diào)器解析數(shù)據(jù)，通過串口顯示相關(guān)信息。上傳數(shù)據(jù)格式：Zigbee技術(shù)無線傳感網(wǎng)應(yīng)用自定義傳感器上傳數(shù)據(jù)格式：HEADLENSTYPESDATA1字節(jié)1字節(jié)1字節(jié)1字節(jié)1字節(jié)數(shù)據(jù)頭，

固定為0xFE數(shù)據(jù)包長度：從HEAD到SDATA傳感器類型：0x01代表開關(guān)量；0x02代表模擬量傳感器數(shù)據(jù)低8位傳感器數(shù)據(jù)高8位二、知識講解1、開關(guān)量傳感器數(shù)據(jù)采集在單片機(jī)CC2530開發(fā)中，通過I/O口采集傳感器的數(shù)據(jù)，如傳感器沒有采集到數(shù)據(jù)時，引腳狀態(tài)為高電平，傳感器有采集到數(shù)據(jù)時，引腳為低電平。根據(jù)此原理，我們在本任務(wù)中通過按鍵模擬開關(guān)量傳感器的數(shù)據(jù)采集，只不過傳感器是自動采集數(shù)據(jù)，此任務(wù)是手動模擬，原理是一致的。Zigbee技術(shù)無線傳感網(wǎng)應(yīng)用開關(guān)量傳感器數(shù)據(jù)采集模塊：二、知識講解在具體的工作中需要根據(jù)自己使用設(shè)備進(jìn)行相應(yīng)配置，可自行編寫初始化函數(shù)，根據(jù)掌握的CC2530單片機(jī)知識可直接配置寄存器，完成按鍵引腳初始化，以及通過掃描引腳或通過外部中斷方式查看引腳輸入狀態(tài)。例如我們可編寫如下函數(shù)：uint8get_swsensor(void) {P0SEL&=~(1<<1);//設(shè)置P0.1為普通I/O口 P0DIR&=~(1<<1);//設(shè)置P0.1為輸入方向 returnP0_1;//返回P0.1電平 }Zigbee技術(shù)無線傳感網(wǎng)應(yīng)用開關(guān)量傳感器數(shù)據(jù)采集模塊：二、知識講解2、編寫開關(guān)量傳感器模塊新任務(wù)的事件處理函數(shù)通過函數(shù)osal_start_timerEx()將SAMPLEAPP_SEND_PERIODIC_MSG_EVT事件定時5秒后設(shè)置。根據(jù)自定義指令格式，第一個字節(jié)為數(shù)據(jù)頭：固定為0xFE；第二個字節(jié)為發(fā)送數(shù)據(jù)長度0x05；第三個字節(jié)為開關(guān)量傳感器值0x01；第四個字節(jié)為傳感器數(shù)據(jù)，若按下按鍵傳輸0x00，否則傳輸0xEE，第五個字節(jié)自定義為0xEE。代碼如下所示：Zigbee技術(shù)無線傳感網(wǎng)應(yīng)用開關(guān)量傳感器數(shù)據(jù)采集模塊：二、知識講解Zigbee技術(shù)無線傳感網(wǎng)應(yīng)用開關(guān)量傳感器數(shù)據(jù)采集模塊：voidSampleApp_SendPeriodicMessage(void){uint8Switch_Data[5]={0xFE,0x05,0x01,0xEE,0xEE};if(get_swsensor()==0){Switch_Data[3]=0x00;//00代表采集到數(shù)據(jù)}if(AF_DataRequest(&SampleApp_Periodic_DstAddr,&SampleApp_epDesc,SAMPLEAPP_PERIODIC_CLUSTERID,5,Switch_Data,&SampleApp_TransID,AF_DISCV_ROUTE,AF_DEFAULT_RADIUS)==afStatus_SUCCESS){HalLedBlink(HAL_LED_2,0,50,500);}else{//Erroroccurredinrequesttosend.}}二、知識講解1、模擬量傳感器數(shù)據(jù)采集在本任務(wù)中，我們通過CC2530芯片的ADC模塊獲取片內(nèi)溫度，將節(jié)點的片內(nèi)溫度傳輸給協(xié)調(diào)器。在實際的工作中可根據(jù)具體電路配置ADC的相關(guān)寄存器。本例獲取片內(nèi)溫度代碼如下：Zigbee技術(shù)無線傳感網(wǎng)應(yīng)用模擬量傳感器采集模塊：二、知識講解uint16get_adc(void){uint32value;ADCIF=0;//清ADC中斷標(biāo)志//采用內(nèi)部參考電壓，128抽取率，獲取片內(nèi)溫度，啟動AD轉(zhuǎn)化ADCCON3=(0x00|0x10|0x0E);while(!ADCIF){;//等待AD轉(zhuǎn)化結(jié)束}Zigbee技術(shù)無線傳感網(wǎng)應(yīng)用模擬量傳感器采集模塊：value=ADCL; //ADC轉(zhuǎn)換結(jié)果的低位部分存入value中value|=(((uint16)ADCH)<<8); //取得最終轉(zhuǎn)換結(jié)果存入value中value=value*330;value=value>>15; //根據(jù)計算公式算出結(jié)果值

return(uint16)value;二、知識講解2、編寫模擬量傳感器模塊新任務(wù)的事件處理函數(shù)通過函數(shù)osal_start_timerEx()將SAMPLEAPP_SEND_PERIODIC_MSG_EVT事件定時5秒后設(shè)置。根據(jù)自定義指令格式，第一個字節(jié)為數(shù)據(jù)頭：固定為0xFE；第二個字節(jié)為發(fā)送數(shù)據(jù)長度0x05；第三個字節(jié)為模擬量傳感器值0x02；第四個字節(jié)為傳感器數(shù)據(jù)低8位；第五個字節(jié)為傳感器數(shù)據(jù)高8位。代碼如下所示：Zigbee技術(shù)無線傳感網(wǎng)應(yīng)用模擬量傳感器采集模塊：二、知識講解voidSampleApp_SendPeriodicMessage(void){uint16sensor_val;uint8Analog_Data[5]={0xFE,0x05,0x02,0x00,0x00};sensor_val=get_adc();Analog_Data[3]=sensor_val&0x00ff;Analog_Data[4]=sensor_val>>8&0x00ff;

Zigbee技術(shù)無線傳感網(wǎng)應(yīng)用模擬量傳感器采集模塊：if(AF_DataRequest(&SampleApp_Periodic_DstAddr,&SampleApp_epDesc,SAMPLEAPP_PERIODIC_CLUSTERID,5,Analog_Data,&SampleApp_TransID,AF_DISCV_ROUTE,AF_DEFAULT_RADIUS)==afStatus_SUCCESS){HalLedBlink(HAL_LED_2,0,50,500);}else{//Erroroccurredinrequesttosend.}}二、知識講解1、任務(wù)初始化函數(shù)由于協(xié)調(diào)器需要通過串口將數(shù)據(jù)傳輸給PC機(jī)，所以需要進(jìn)行串口初始化以及串口注冊，其余代碼配置按工程模板編寫即可，代碼如下所示：MT_UartInit();MT_UartRegisterTaskID(task_id);//任務(wù)注冊

HalUARTWrite(0,"WSN_SYSTEM\n",11);//系統(tǒng)提示信息Zigbee技術(shù)無線傳感網(wǎng)應(yīng)用協(xié)調(diào)器模塊：二、知識講解2、編寫協(xié)調(diào)器模塊新任務(wù)的事件處理函數(shù)

當(dāng)協(xié)調(diào)器檢查到一個新的無線數(shù)據(jù)事件時，調(diào)用SampleApp_MessageMSGCB(MSGpkt)函數(shù)。接收處理數(shù)據(jù)，本模塊收到路由節(jié)點和末端節(jié)點傳來的數(shù)據(jù)，在協(xié)調(diào)器端對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，以便PC機(jī)串口查看，由于代碼較長，具體見書或工程文件。Zigbee技術(shù)無線傳感網(wǎng)應(yīng)用協(xié)調(diào)器模塊：三、任務(wù)實施拷貝已安裝好的的協(xié)議棧文件夾ZStack-CC2530-2.5.1a。1、用IAR打開Projects\zstack\Samples\SampleApp\CC2530DB文件夾下SampleApp.eww文件。2、在ZStack-CC2530-2.5.1a\Projects\zstack\Samples\SampleApp\Source文件夾內(nèi)創(chuàng)建Coordinator.c，Analog_sensor.c，Switch_sensor.c，get_adc.c，get_adc.h六個文件，并添加到工程APP組下，如圖所示。

Zigbee技術(shù)無線傳感網(wǎng)應(yīng)用工程創(chuàng)建：三、任務(wù)實施3、拷貝文件SampleApp.c內(nèi)所有代碼，分別粘貼到Coordinator.c，Analog_sensor.c，Switch_sensor.c文件內(nèi)。4、編寫get_adc.h文件代碼#ifndefSIMPLE_adc_H#defineSIMPLE_adc_Hexternuint16get_adc(void);externuint8get_swsensor(void);#endif

Zigbee技術(shù)無線傳感網(wǎng)應(yīng)用工程創(chuàng)建：三、任務(wù)實施5、編寫get_adc.c文件代碼A/D轉(zhuǎn)換請根據(jù)工程實際使用設(shè)備的的傳感器連接電路設(shè)置，本例獲取的是片內(nèi)溫度；開關(guān)量傳感器也請根據(jù)使用設(shè)備的具體情況配置，本例根據(jù)官方模板設(shè)置。由于代碼較長，具體見書或工程文件。

Zigbee技術(shù)無線傳感網(wǎng)應(yīng)用工程創(chuàng)建：三、任務(wù)實施6、Coordinator.c文件的修改協(xié)調(diào)器需要用到串口，所以請?zhí)砑宇^文件#include"MT_UART.h"。在voidSampleApp_Init(uint8task_id)函數(shù)中輸入MT_UartInit()、MT_UartRegisterTaskID(task_id)和HalUARTWrite(0,"WSN_SYSTEM\n",11);代碼（參照上文）。進(jìn)入MT_UartInit()函數(shù)，進(jìn)行相應(yīng)的串口配置。找到串口的流控配置變量uartConfig.flowControl，可以在mt_uart.h文件中看到：MT_UART_DEFAULT_OVERFLOW，默認(rèn)是采用流控，本例不采用流控，所以將TRUE修改為FALSE。同時查看串口波特率，本例設(shè)置為38400。事件處理函數(shù)的編寫見上文。

Zigbee技術(shù)無線傳感網(wǎng)應(yīng)用工程創(chuàng)建：三、任務(wù)實施7、Analog_sensor.c和Switch_sensor.c文件的修改因兩個文件都用到了get_adc.c文件中的函數(shù)，所以要添加頭文件#include"get_adc.h"，事件處理函數(shù)的編寫見上文，任務(wù)初始化函數(shù)都不用修改。

Zigbee技術(shù)無線傳感網(wǎng)應(yīng)用工程創(chuàng)建：三、任務(wù)實施8、文件編譯設(shè)置在Workspace下面的下拉列表框中選擇CoordinatorEB，通過設(shè)置使Analog_sensor.c，Switch_sensor.c文件不參與編譯。在Workspace下面的下拉列表框中選擇RouterEB，通過設(shè)置使Analog_sensor.c，Coordinator.c文件不參與編譯。在Workspace下面的下拉列表框中選擇EndDeviceEB，通過設(shè)置使Switch_sensor.c，Coordinator.c文件不參與編譯。

Zigbee技術(shù)無線傳感網(wǎng)應(yīng)用工程創(chuàng)建：三、任務(wù)實施1、下載（1）在Workspace下面的下拉列表框中選擇CoordinatorEB，編譯程序無誤后，模塊上電，下載程序到協(xié)調(diào)器模塊中。（2）在Workspace下面的下拉列表框中選擇RouterEB，編譯程序無誤后，模塊上電，下載程序到開關(guān)量的路由節(jié)點模塊中。（3）在Workspace下面的下拉列表框中選擇EndDeviceEB，編譯程序無誤后，模塊上電，下載程序到模擬量量的末端節(jié)點模塊中。

Zigbee技術(shù)無線傳感網(wǎng)應(yīng)用下載與操作：三、任務(wù)實施2、操作將協(xié)調(diào)模塊上電并通過串口與PC機(jī)連接，在PC機(jī)上打開串口助手軟件，設(shè)