目錄Zigbee技術(shù)無線傳感網(wǎng)應(yīng)用四、課程思政二、知識(shí)講解一、任務(wù)描述三、任務(wù)實(shí)施五、小結(jié)一、任務(wù)描述以BasicRF無線點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳輸協(xié)議為基礎(chǔ)，采用兩塊ZigBee模塊作為無線發(fā)射模塊和無線接收模塊，實(shí)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)A按下按鍵時(shí)控制節(jié)點(diǎn)B上LED燈的亮滅，實(shí)現(xiàn)無線開關(guān)LED燈的功能。Zigbee技術(shù)無線傳感網(wǎng)應(yīng)用二、知識(shí)講解BasicRF由TI公司提供，它包含了IEEE802.15.4標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)包的收發(fā)。這個(gè)協(xié)議只是用來演示無線設(shè)備是如何進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)模话暾δ艿膮f(xié)議。但是它采用了與802.15.4MAC兼容的數(shù)據(jù)包結(jié)構(gòu)及ACK包結(jié)構(gòu)，其功能限制如下：不提供多跳?設(shè)備掃描及Beacon。不提供不同種的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，如協(xié)調(diào)器、路由器等。所有節(jié)點(diǎn)同級(jí)，只實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳輸。傳輸時(shí)會(huì)等待信道空閑，但不按802.15.4CSMA-CA要求進(jìn)行兩次CCA檢測(cè)。不重傳數(shù)據(jù)。Zigbee技術(shù)無線傳感網(wǎng)應(yīng)用

BasicRF簡(jiǎn)介：二、知識(shí)講解簡(jiǎn)言之，BasicRF是簡(jiǎn)單無線點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳輸協(xié)議，可用來進(jìn)行Z-Stack協(xié)議棧無線設(shè)備數(shù)據(jù)傳輸?shù)娜腴T學(xué)習(xí)。力求由淺入深，使大家逐步掌握無線點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通訊的整體過程。并能在BasicRF軟件代碼的基礎(chǔ)上，進(jìn)行點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的相對(duì)簡(jiǎn)單的無線傳感控制網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用開發(fā)。Zigbee技術(shù)無線傳感網(wǎng)應(yīng)用

BasicRF簡(jiǎn)介：二、知識(shí)講解BasicRF軟件結(jié)構(gòu)：BasicRF軟件結(jié)構(gòu)包括硬件層（Hardwarelayer）、硬件抽象層（HardwareAbstractionlayer）、基本無線傳輸層（BasicRFlayer）和應(yīng)用層（Application），如圖所示。Zigbee技術(shù)無線傳感網(wǎng)應(yīng)用

BasicRF簡(jiǎn)介：二、知識(shí)講解Zigbee技術(shù)無線傳感網(wǎng)應(yīng)用

BasicRF簡(jiǎn)介：硬件層是實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸?shù)幕A(chǔ)，肯定要放在最底層。硬件抽象層包含訪問無線接收功能，以及開發(fā)板上的TIMER、GPIO、UART、ADC、LCD、buttons等外設(shè)功能。BasicRFlayer：基本無線傳輸層提供一種簡(jiǎn)單雙向無線通信協(xié)議。BasicRF由TI公司提供，它包含了IEEE802.15.4標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)包的收發(fā)功能但并沒有使用到協(xié)議棧，它僅僅是是讓兩個(gè)結(jié)點(diǎn)進(jìn)行簡(jiǎn)單的通信，應(yīng)用層是用戶編寫代碼的地方，可調(diào)用封裝好的BasicRF和HAL的函數(shù)，實(shí)現(xiàn)不同的應(yīng)用。它相當(dāng)于用戶使用BasicRF層和HAL的接口。二、知識(shí)講解CC2530BasicRF文件結(jié)構(gòu)如圖所示：Zigbee技術(shù)無線傳感網(wǎng)應(yīng)用

BasicRF簡(jiǎn)介：二、知識(shí)講解CC2530BasicRF工程文件介紹：（1）docs文件夾。（2）ide文件夾：打開文件夾后會(huì)有三個(gè)文件夾，及一個(gè)工程。Ide\Settings文件夾：每個(gè)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)都會(huì)有，主要保存有讀者自己的IAR環(huán)境里面的設(shè)置。Ide\srf05_CC2530文件夾：里面放有三個(gè)工程。（3）source文件夾：打開文件夾里面有apps文件夾和components文件夾。Source\apps文件夾：存放BasicRF三個(gè)實(shí)驗(yàn)的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)的源代碼Source\components文件夾：包含著BasicRF的應(yīng)用程序使用不同組件的源代碼。Zigbee技術(shù)無線傳感網(wǎng)應(yīng)用

BasicRF簡(jiǎn)介：二、知識(shí)講解BasicRF操作包括啟動(dòng)、發(fā)送、接收三個(gè)環(huán)節(jié)。1.啟動(dòng)。啟動(dòng)過程包括：初始化開發(fā)板的硬件外設(shè)和配置I/O端口，設(shè)置無線通訊的網(wǎng)絡(luò)ID、信道、接收和發(fā)送模塊地址、安全加密等參數(shù)。（1）創(chuàng)建basicRfCfg_t類型變量basicRfConfig，并初始化其中的成員。（2）相關(guān)參數(shù)宏定義。（3）調(diào)用halBoardInit()函數(shù)，對(duì)硬件外設(shè)和I/O端口進(jìn)行初始化。（4）調(diào)用halRfInit()函數(shù)，打開射頻模塊，設(shè)置默認(rèn)配置選項(xiàng)。Zigbee技術(shù)無線傳感網(wǎng)應(yīng)用

BasicRF操作：二、知識(shí)講解1.啟動(dòng)。代碼解析（1）創(chuàng)建basicRfCfg_t類型變量basicRfConfig，并初始化其中的成員。staticbasicRfCfg_tbasicRfConfig;//創(chuàng)建basicRfCfg_t類型變量basicRfConfig.panId=PAN_ID;//宏定義basicRfConfig.channel=RF_CHANNEL;//宏定義

basicRfConfig.ackRequest=TRUE; //宏定義Zigbee技術(shù)無線傳感網(wǎng)應(yīng)用

BasicRF操作：二、知識(shí)講解1.啟動(dòng)。代碼解析（2）相關(guān)參數(shù)宏定義。#defineRF_CHANNEL25//2.4GHzRFchannel#definePAN_ID0x2007#defineSWITCH_ADDR0x2520#defineLIGHT_ADDR0xBEEF注意：首先要確定兩個(gè)通訊模塊的網(wǎng)絡(luò)ID和通信信道要一致，其次設(shè)置各模塊的識(shí)別地址，即模塊的地址或編號(hào)。Zigbee技術(shù)無線傳感網(wǎng)應(yīng)用

BasicRF操作：二、知識(shí)講解2.發(fā)送。創(chuàng)建一個(gè)buffer，把數(shù)據(jù)放入其中，調(diào)用basicRfSendPacket()函數(shù)發(fā)送數(shù)據(jù)。在該工程中，light_switch.c文件中的appSwitch()函數(shù)是用來發(fā)送數(shù)據(jù)的，由于代碼較長(zhǎng)，appSwitch()函數(shù)具體實(shí)現(xiàn)代碼參見教材或工程文件。請(qǐng)注意刪除了液晶顯示代碼。Zigbee技術(shù)無線傳感網(wǎng)應(yīng)用

BasicRF操作：二、知識(shí)講解2.發(fā)送：appSwitch()函數(shù)代碼解析。（1）第2行，把要發(fā)送的數(shù)據(jù)LIGHT_TOGGLE_CMD（宏定義該值為0）放到buffer中，數(shù)組pTxData就是發(fā)送的buffer，即把要發(fā)送的數(shù)據(jù)存放到該數(shù)組中。（2）第4行,為basicRfCfg_t型結(jié)構(gòu)體變量basicRfConfig.myAddr賦值，宏定義SWITCH_ADDR為0x2520，即發(fā)射模塊的本機(jī)地址。（3）第5行，調(diào)用basicRfInit(&basicRfConfig)初始化函數(shù)，負(fù)責(zé)調(diào)用halRfInit()配置參數(shù)，設(shè)置中斷等。在basic_rf.c代碼中可以找到uint8basicRfInit(basicRfCfg_t*pRfConfig)。Zigbee技術(shù)無線傳感網(wǎng)應(yīng)用

BasicRF操作：二、知識(shí)講解2.發(fā)送：appSwitch()函數(shù)代碼解析。（4）第11行，調(diào)用halButtonPushed()，查看按鍵狀態(tài)，如該函數(shù)值為0，說明按鍵按下，按鍵連接的外圍電路應(yīng)為上拉模式。（5）第13行，調(diào)用發(fā)送函數(shù)basicRfSendPacket(LIGHT_ADDR,pTxData,APP_PAYLOAD_LENGTH)，該函數(shù)的形參數(shù)格式是：basicRfSendPacket(uint16destAddr,uint8*pPayload,uint8length)。①destAddr是發(fā)送的目標(biāo)地址，實(shí)參是LIGHT_ADDR，即接收模塊的地址。②pPayload是指向發(fā)送緩沖區(qū)的地址，實(shí)參是pTxData，該地址的內(nèi)容是將要發(fā)送的數(shù)據(jù)。③length是發(fā)送數(shù)據(jù)長(zhǎng)度，實(shí)參是APP_PAYLOAD_LENGTH，單位是字節(jié)數(shù)。Zigbee技術(shù)無線傳感網(wǎng)應(yīng)用

BasicRF操作：二、知識(shí)講解3.接收。通過調(diào)用basicRfPacketIsReady()函數(shù)來檢查是否收到一個(gè)新的數(shù)據(jù)包，若有新數(shù)據(jù)，則調(diào)用basicRfReceive()函數(shù)，把數(shù)據(jù)接收到。在該工程中，light_switch.c文件中的appLight()函數(shù)是用來發(fā)送數(shù)據(jù)的，由于代碼較長(zhǎng)，appLight()函數(shù)具體實(shí)現(xiàn)代碼參見教材或工程文件。請(qǐng)注意刪除了液晶顯示代碼。Zigbee技術(shù)無線傳感網(wǎng)應(yīng)用

BasicRF操作：二、知識(shí)講解3.接收：appLight()函數(shù)代碼解析。（1）第10行，調(diào)用basicRfPacketIsReady()函數(shù)來檢查是否收到一個(gè)新數(shù)據(jù)包，若有新數(shù)據(jù)，則返回TRUE。新數(shù)據(jù)包信息存放在basicRfRxInfo_t型結(jié)構(gòu)體變量rxi中。(2)第12行，調(diào)用basicRfReceive(pRxData,APP_PAYLOAD_LENGTH,NULL)函數(shù)，把收到的數(shù)據(jù)復(fù)制到buffer中，即pRxData，注意與發(fā)送數(shù)據(jù)buffer的pTxData區(qū)別。（3）第14行，判斷接收的內(nèi)容是否與發(fā)送的數(shù)據(jù)一致。若正確，則改變LED1燈的亮、滅狀態(tài)。

Zigbee技術(shù)無線傳感網(wǎng)應(yīng)用

BasicRF操作：三、任務(wù)實(shí)施登錄TI官網(wǎng)，下載CC2530BasicRF.rar，解壓后雙擊“\CC2530BasicRF\CC2530BasicRF\ide\srf05_cc2530\iar”文件夾中的“l(fā)ight_switch.eww”工程文件，打開后如圖所示。

Zigbee技術(shù)無線傳感網(wǎng)應(yīng)用1、打開IT官網(wǎng)的工程：三、任務(wù)實(shí)施本例采用與TI官網(wǎng)發(fā)布的開發(fā)平臺(tái)一致的引腳設(shè)置，如使用的設(shè)備與本例不一致，請(qǐng)根據(jù)實(shí)際電路自行修改。打開“hal_board.h”頭文件，打開方法有兩種。（1）展開左邊Workspace欄中的“l(fā)ight_switch.c”的“+”號(hào)，就可以在展開文件列表中找到“hal_board.h”頭文件，雙擊該文件，就可以打開它。（2）在“l(fā)ight_switch.c”文件的開始部分代碼中，可以找到“include<hal_board.h>”宏定義，右擊該宏定義并選中【Open“hal_board.h”】命令，立刻打開該文件。

Zigbee技術(shù)無線傳感網(wǎng)應(yīng)用2、查看按鍵引腳和LED燈引腳：三、任務(wù)實(shí)施Zigbee技術(shù)無線傳感網(wǎng)應(yīng)用3、編寫程序。在light_switch.c文件編寫代碼，由于程序文件較長(zhǎng)，具體參見教材或工程文件。三、任務(wù)實(shí)施Zigbee技術(shù)無線傳感網(wǎng)應(yīng)用4、下載與操作。給發(fā)射和接收模塊下載程序（1）在“l(fā)ight_switch.c”的主函數(shù)中找到“uint8appMode=NONE;”代碼，并把它注釋掉，在其下一行添加“uint8appMode=SWITCH;”代碼。編譯程序，無誤后下載到發(fā)射模塊中。（2）在“l(fā)ight_switch.c”的主函數(shù)中找到“uint8appMode=SWITCH;”代碼，將其修改為：“uint8appMode=LIGHT;”。編譯程序，無誤后下載到接收模塊中。操作按下發(fā)送模塊上的按鍵，觀察接收節(jié)點(diǎn)上LED燈的變化。四、課程思政思政元素：代碼編寫注釋約束。思政元素強(qiáng)化職業(yè)素養(yǎng)教育。我們通過講解代碼注釋提升程序的可讀性和可維護(hù)性，進(jìn)一步強(qiáng)化學(xué)生的團(tuán)隊(duì)意識(shí)。1、一般情況下，源程序有效注釋量必須在20%以上。注釋的原則是有助于對(duì)程序的閱讀理解，注釋不宜太多也不能太少，注釋必須準(zhǔn)確、易懂、簡(jiǎn)潔。2、說明性文件頭部應(yīng)進(jìn)行注釋，注釋必須列出：版權(quán)說明、版本號(hào)、生成日期、作者、內(nèi)容、功能、與其它文件的關(guān)系、修改日志等，頭文件的注釋還應(yīng)有函數(shù)功能簡(jiǎn)要說明。3、函數(shù)頭部應(yīng)進(jìn)行注釋，列出：函數(shù)的目的、功能、輸入?yún)?shù)、輸出參數(shù)、返回值、調(diào)用關(guān)系等。4、邊寫代碼邊注釋，修改代碼同時(shí)修改相應(yīng)的注釋，以保證注