目錄
第1章 無線傳感器網絡 1
1.1 無線傳感器網絡概述 1
1.2 無線傳感器網絡的發(fā)展歷程 2
1.3 無線傳感器網絡的研究現狀和前景 3
1.4 無線傳感器網絡的特點 3
1.5 無線傳感器網絡體系結構 5
1.6 無線傳感器網絡的關鍵技術 8
1.7 無線傳感器網絡的應用與發(fā)展 9
1.8 典型短距離無線通信網絡技術 10
1.9 無線傳感器網絡的主要研究領域 13
第2章 IEEE 802.15.4無線傳感器網絡通信標準 15
2.1
IEEE 802.15.4標準概述 15
2.2 網絡組成和拓撲結構 18
2.3 協(xié)議棧架構 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標準的無線傳感器網絡 29
第3章 ZigBee無線傳感器網絡通信標準 32
3.1
ZigBee標準概述 32
3.2
ZigBee技術特點 33
3.3
ZigBee協(xié)議框架 35
3.4
ZigBee網絡層規(guī)范 35
3.5
ZigBee應用層規(guī)范 38
3.6
ZigBee安全服務規(guī)范 40
第4章 ZigBee開發(fā)平臺 41
4.1
ZigBee硬件開發(fā)平臺 42
4.1.1
CC2530射頻模塊 42
4.1.2
調試器接口 44
4.1.3
ZigBee學習板 44
4.2
ZigBee軟件開發(fā)平臺 47
4.2.1
IAR簡介 47
4.2.2
IAR基本操作 48
第5章 CC2530基礎實驗 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的應用領域 55
5.1.3
CC2530概述 56
5.1.4
CC2530芯片引腳的功能 58
5.1.5
CC2530增強型8051內核簡介 59
5.2 通用I/O端口 60
5.2.1
通用I/O端口簡介 60
5.2.2
通用I/O端口相關寄存器 60
5.2.3
實驗1：點亮LED 61
5.2.4
實驗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
實驗：按鍵中斷控制LED 71
5.4 定時器 73
5.4.1
片內外設I/O 73
5.4.2
定時器簡介 74
5.4.3
定時器1寄存器 75
5.4.4
定時器1操作 76
5.4.5
16位計數器 77
5.4.6
實驗1：定時器1控制LED閃爍 78
5.4.7
定時器3概述 79
5.4.8
實驗2：定時器1和定時器3同時控制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
實驗：LCD顯示實驗 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
設置串行通信接口寄存器波特率 93
5.6.4
實驗1：UART發(fā)送 93
5.6.5
UART接收 95
5.6.6
實驗2：UART發(fā)送與接收 96
5.7
ADC 99
5.7.1
ADC簡介 99
5.7.2
ADC輸入 99
5.7.3
ADC寄存器 100
5.7.4
ADC轉換結果 102
5.7.5
單個ADC轉換 102
5.7.6
片內溫度傳感器實驗 102
5.8 睡眠定時器 104
5.8.1
睡眠定時器簡介 104
5.8.2
睡眠定時器寄存器 105
5.8.3
實驗：睡眠定時器喚醒實驗 105
5.9 時鐘和電源管理 110
5.9.1
CC2530電源管理簡介 110
5.9.2
CC2530電源管理控制 111
5.9.3
CC2530振蕩器和時鐘 111
5.9.4
實驗：中斷喚醒系統(tǒng)實驗 111
5.10
看門狗 114
5.10.1
看門狗模式 115
5.10.2
定時器模式 115
5.10.3
看門狗定時器寄存器 116
5.10.4
實驗：看門狗實驗 116
5.11
DMA 118
5.11.1
DMA操作 119
5.11.2
DMA配置參數 119
5.11.3
DMA配置安裝 122
5.11.4
實驗：DMA傳輸 123
第6章 常用傳感器 127
6.1 數字溫濕度傳感器DHT11 127
6.1.1
DHT11簡介 127
6.1.2
DHT11典型應用電路 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
實驗：DHT11實驗 129
6.2 紅外人體感應模塊實驗 133
6.2.1
紅外人體感應模塊功能特點 133
6.2.2
紅外人體感應模塊實物 133
6.2.3
實驗：紅外人體感應模塊實驗 134
6.3 結露傳感器實驗 134
6.3.1
HDS05結露傳感器特性曲線 135
6.3.2
HDS05結露傳感器電路設計 135
6.3.3
HDS05結露傳感器實物 135
6.3.4
實驗：結露傳感器實驗 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 138
6.4.2
煙霧傳感器模塊實物 138
6.4.3
實驗：煙霧傳感器模塊實驗 139
6.5 光強度傳感器模塊 139
6.5.1
GY-30 數字光模塊介紹 139
6.5.2
數字光模塊實物 140
6.5.3
I2C總線介紹 140
6.5.4
實驗：光強度傳感器模塊實驗 141
第7章 CC2530實現紅外通信 148
7.1 紅外通信簡介 148
7.1.1
紅外線通信的特點 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 實驗1：中斷方式發(fā)射紅外信號 150
7.3 實驗2：PWM方式輸出紅外信號 157
7.4 實驗3：紅外接收實驗 161
第8章 Z-Stack協(xié)議棧 165
8.1
Z-Stack協(xié)議棧基礎 165
8.1.1
Z-Stack協(xié)議棧簡介 165
8.1.2
Z-Stack協(xié)議?；靖拍?nbsp; 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 172
8.2.5
Sample Application工程流程 173
8.3
OSAL循環(huán) 178
8.3.1
Z-Stack的任務調度 178
8.3.2
Z-Stack主函數 179
8.3.3
Z-Stack任務的初始化 180
8.3.4
Z-Stack的系統(tǒng)主循環(huán) 181
8.4 數據的發(fā)送和接收 184
8.4.1
網絡參數的設置 184
8.4.2
數據的發(fā)送 186
8.4.3
數據的接收 189
8.5 修改LED驅動 191
8.6 修改按鍵驅動 195
8.6.1
Z-Stack的按鍵機制概述 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
串口接收數據 220
8.7.4
Z-Stack串口發(fā)送數據 225
8.8
Z-Stack啟動分析 227
8.8.1
啟動配置 227
8.8.2
Z-Stack啟動相關概念 228
8.8.3
SampleApp工程協(xié)調器啟動過程分析 232
8.9
ZigBee綁定機制 236
8.10
SimpleApp工程 237
8.10.1
SimpleApp的打開 237
8.10.2
SimpleApp啟動分析 238
8.11
燈開關實驗 240
8.11.1
SimpleController.c 240
8.11.2
SimpleSwitch.c 244
8.11.3
燈開關實驗其他函數分析 248
8.12
傳感器采集實驗 249
8.12.1
采集節(jié)點SimpleCollector.c 249
8.12.2
傳感器節(jié)點SimpleSensor.c 251
第9章 智能家居系統(tǒng) 254
9.1 智能家居系統(tǒng)設計 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)軟件設計 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服務器i-jetty 261
9.3 智能家居系統(tǒng)下位機程序設計 262
9.3.1
下位機程序設計思路 262
9.3.2
一鍵報警功能下位機實現 262
9.3.3
水浸報警功能下位機實現 263
9.3.4
中斷方式報警的紅外入侵傳感器的實現 264
9.4 智能家居系統(tǒng)設置模塊的實現 265
9.4.1
SQLite簡介 265
9.4.2
Android系統(tǒng)中SQLite?數據庫的操作 266
9.4.3
智能家居系統(tǒng)設置模塊的實現 267
9.5 智能家居系統(tǒng)監(jiān)聽服務的實現 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)聽服務的實現 274
9.6
Web方式訪問智能家居系統(tǒng) 279
9.6.1
ContentProvider簡介 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)設計 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)控制功能的實現 291
10.2.1
繼電器 291
10.2.2
控制板中控制電路的實現 292
10.2.3
智能溫室系統(tǒng)控制功能的實現 293
10.3
智能溫室系統(tǒng)休眠功能的實現 294
10.4 協(xié)調器直接訪問Web服務器 295
10.4.1 設置wificp210x模塊 295
10.4.2 使用wificp210x模塊訪問Web服務器 296
10.4.3 編程實現ZigBee協(xié)調器數據上傳至Web服務器 297
第11章 學生考勤管理系統(tǒng) 299
11.1
學生考勤管理系統(tǒng)設計 299
11.1.1
校園一卡通學生考勤管理系統(tǒng)的組成 299
11.1.2
校園一卡通學生考勤管理系統(tǒng)的可行性分析 300
11.1.3
校園一卡通學生考勤管理系統(tǒng)的需求分析 300
11.2
學生考勤管理系統(tǒng)的時鐘功能的實現 300
11.2.1
DS1302實時時鐘電路 300
11.2.2
DS1302實時時鐘模塊 300
11.2.3
DS1302實時時鐘模塊的操作說明 301
11.2.4
DS1302時鐘模塊例程 303
11.2.5
Z-Stack中使用DS1302時鐘模塊實現顯示時間的功能 306
11.3
學生考勤管理系統(tǒng)讀卡功能的實現 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實現讀卡功能 319
參考文獻 322
鄂公網安備 42010302001612號 