1、基于Zigbee的通信系統設計答辯人：高 玲班級：通信1011指導老師：潘欣裕數碼相框系統的背景和意義：背景： 無線通信技術在工農業領域的發展勢頭越來越猛，人們將無線通信結合于數據采集技術，用來解決大面積不易布線的數據采集問題，有效的克服了有線傳輸布線繁雜和維護困難的缺點。意義： ZigBee技術就是在這種情境下應運而生的并且很具有代表性。數據傳輸系統從有線到無線，從單一領域發展到多重領域，例如智能家居、家庭安全、設備檢測、環境監控、遠程抄表等需要無人堅守的領域。 系統實現的功能： TI公司制造的CC2530芯片作為RF射頻發射模塊的主芯片 基于IAR系統開發平臺，使用smartRF工具來編程

2、、實驗 配合電源電路、JTAG接口和串口通信電路實現從一臺PC機發送數據，通過傳輸模塊，另一臺PC機接收數據。使用串口調試助手，實現短距離數據傳輸論文結構：第一部分：ZigBee協議棧介紹第二部分：通信系統的硬件介紹第三部分：通信系統的軟件設計ZigBee協議棧介紹操作系統抽象層OSAL框架 Z-Stack由 figure 8 wireless設計研發, OSAL框架的協議棧調度程序是專門為ZStack協議棧所 提供的 。 OSAL調度機制三部分：任務調度時間管理原語通信 任務調度 主循環函數處理機制 *tasksEvents數組用途 ： 從序號為0到tasksCnt，每個任務在本次循環中是否

3、要被運行，需要運行的任務其值非0（用橙色表示),否則為0 *tasksArr數組的用途 ： 存放了對應每個任務的入口地址，只有在tasksEvents中記錄的需要運行的任務，在本次循環中才會被調用到。 時間管理 每個操作系統都有一個“節拍”，OSAL雖不是一個標準的操作系統，但也有速度。在osal_timer_activate函數中開啟了系統節拍，用TICK_TIME來定義其速度 ：#define TICK_TIME 1000 /Timer per tick - in micro-sec，即1000微秒。 這里使用osalTimerUpdate函數，這個函數是每1ms被調用一次的，這樣它就為應

4、用程序提供了一個毫秒計時器，并且大大節省了硬件空間。 原語通信系統的消息處理機制是系統最核心的部分，通過osalTimerUpdate函數設置消息機制中的tasksEvents，就可以在主循環中運行需要執行的任務，運行的條件則是定時器溢出。 osalTimerUpdate函數的“任務表”，為應用程序提供了“軟計時”。*timeHead*newtimer圖3.5 軟件定時器數據鏈表byte task_idUINT 16 event_flagUINT 16 timeout*nextbyte task_idUINT 16 event_flagUINT 16 timeout*next=NULL系統設計

5、方案：系統框圖如下：工作流程： 下位機發送指令通過RS232傳給連接著下位機的射頻模塊，該模塊經過處理后將信息傳給連接在平板電腦上的射頻模塊，該模塊通過USB接口將信息傳給平板電腦； PC機串口轉換電路ZigBee射頻模塊無線收發模塊JTAG接口電路 電源模塊串行接口圖4.1 硬件總體框圖通信系統的硬件介紹：核心處理模塊：無線收發模塊CC2530芯片介紹CC2530全部引腳分類 引腳功能簡述I/O端口線引腳可以設置為通用I/O口，也可以設置為外圍I/O口。用作輸入時，通用I/O口端口引腳可設置為上拉、下拉或三態三種操作模式電源線引腳為芯片的各個部分的電路和模塊提供電壓控制線引腳提供電阻、正負射

6、頻電路提供信號和為晶振提供信號通信系統的硬件介紹：電源電路模塊： 電源電路可采用5V電源通過DC-DC變換器得到3.3V工作電壓，此外還可采用2節5號電池供電方案 。電源電路圖電容濾波電路通信系統的硬件介紹：串口電路模塊 實現CMOS/TTL電平到RS232電平的轉換 CH340是實現USB轉RS232串口的功能。CH340提供了MODEM信號及常用的串口信號，通過電平轉換電路將TTL串口轉換為RS232串口 圖4.7串口電路圖 通信系統的硬件介紹：JTAG接口電路模塊: JTAG主要用于芯片內部測試及對系統進行仿真、調試， JTAG 技術是一種嵌入式調試技術。 圖4.8 JTAG接口電路各引腳名稱 引腳功能介紹測試數據輸入，數據從TDI輸入JTAG口測試時鐘的輸入TMSTDI 測試數據的傳輸，數據從TDO輸出JTAG口TCKTDOTRST測試模式選擇，設置JTAG口處于某種特定的測試模式測試復位，屬于輸入引腳，低電平有效圖4.8 JTAG各引腳定義系統的軟件設計： 開 始數據送入緩沖器中斷標志清零 結束發送判斷數據是否發送完中斷標志=0YNNN（傳入的數據！=“#”）&（已接收字節數）Y開 始初始化0，串口0接收數據將接收到的數據發出清除收到的數據判斷是否有數據傳入NY 數據發送 接收數據實驗結果：