Zigbee开发实战指南.pdf

【实例截图】

【核心代码】

目 录
前 言................................................................................................................................................................ I
I 学习使用建议........................................................................................................................................ I
II Zigbee 是什么？如何应用？..............................................................................................................II
III Zigbee 协议栈是什么？如何应用？................................................................................................II
IV Zigbee 开发....................................................................................................................................... III
V 总结.....................................................................................................................................................III
目 录...............................................................................................................................................................V
第一部分： Zigbee 简介及其开发环境建立.......................................................................................1
第 1 章 Zigbee 简介....................................................................................................................... 2
1.1.1 定义......................................................................................................................................... 2
1.1.2 由来......................................................................................................................................... 2
1.1.3 特点......................................................................................................................................... 2
1.1.4 分类......................................................................................................................................... 3
1.1.5 应用......................................................................................................................................... 3
1.1.6 前景......................................................................................................................................... 4
1.2 相关软件及驱动安装........................................................................................................................ 5
1.2.1 安装 IAR 8.20 (32/64bit 系统均可)....................................................................................... 5
1.2.2 TI 协议栈 Zstack-CC2530-2.3.0-1.4.0 的安装.....................................................................7
1.2.3 烧写器 CC Debugger 的驱动的安装......................................................................................9
1.2.4 CH340 (USB 转串口)驱动的安装........................................................................................13
1.3 IAR 工程环境建立........................................................................................................................... 15
1.4 IAR 如何下载程序........................................................................................................................... 32
第二部分： 裸机实验......................................................................................................................... 36
第 2 章 LED..................................................................................................................................37
2.1.1 CC2530 的 IO 端口介绍........................................................................................................37
2.1.2 CC2530 与 51 单片机比较....................................................................................................38
2.1.3 实验目的............................................................................................................................... 39
2.1.4 实验功能............................................................................................................................... 39
2.1.5 实验分析............................................................................................................................... 39
2.1.6 实验现象............................................................................................................................... 41
2.1.7 实验总结............................................................................................................................... 43
第 3 章 KEY(查询方式).............................................................................................................. 45
VII
2.2.1 CC2530 通用 IO 详解............................................................................................................45
2.2.2 流程图................................................................................................................................... 46
2.2.3 实验目的............................................................................................................................... 46
2.2.4 实验功能............................................................................................................................... 46
2.2.5 实验分析............................................................................................................................... 47
2.2.6 实验现象............................................................................................................................... 49
2.2.7 实验总结............................................................................................................................... 50
第 4 章 KEY(中断方式).............................................................................................................. 52
2.3.1 CC2530 通用 IO 中断详解................................................................................................... 52
2.3.2 流程图................................................................................................................................... 53
2.3.3 实验目的............................................................................................................................... 53
2.3.4 实验功能............................................................................................................................... 53
2.3.5 实验分析............................................................................................................................... 53
2.3.6 实验现象............................................................................................................................... 58
2.3.7 实验总结............................................................................................................................... 59
第 5 章 Timer1 LED(查询方式).................................................................................................63
2.4.1 CC2530 的 Timer1 介绍........................................................................................................63
2.4.2 实验目的............................................................................................................................... 64
2.4.3 实验功能............................................................................................................................... 64
2.4.4 实验分析............................................................................................................................... 64
2.4.5 实验现象............................................................................................................................... 68
2.4.6 实验总结............................................................................................................................... 69
第 6 章 Timer3 LED(查询方式).................................................................................................71
2.5.1 CC2530 的 Timer3、Timer4 介绍........................................................................................ 71
2.5.2 实验目的............................................................................................................................... 72
2.5.3 实验功能............................................................................................................................... 72
2.5.4 实验分析............................................................................................................................... 72
2.5.5 实验现象............................................................................................................................... 76
2.5.6 实验总结............................................................................................................................... 77
第 7 章 Timer3 LED(中断方式).................................................................................................78
2.6.1 Timer3 和 Timer4 中断机制介绍......................................................................................... 78
2.6.2 实验目的............................................................................................................................... 78
VIII
2.6.3 实验功能............................................................................................................................... 78
2.6.4 实验分析............................................................................................................................... 79
2.6.5 实验现象................................................................................................................................ 82
2.6.6 实验总结............................................................................................................................... 83
第 8 章 Timer1 LED(中断方式).................................................................................................85
2.7.1 Timer1 中断机制介绍........................................................................................................... 85
2.7.2 实验目的............................................................................................................................... 85
2.7.3 实验功能............................................................................................................................... 85
2.7.4 实验分析............................................................................................................................... 86
2.7.5 实验现象............................................................................................................................... 89
2.7.6 实验总结............................................................................................................................... 90
第 9 章 Usart(发送)......................................................................................................................92
2.8.1 CC2530 的 Usart 介绍........................................................................................................... 92
2.8.2 Uart 发送................................................................................................................................ 94
2.8.3 实验目的............................................................................................................................... 94
2.8.4 实验功能............................................................................................................................... 94
2.8.5 实验分析............................................................................................................................... 95
2.8.6 实验现象............................................................................................................................. 100
2.8.7 实验总结............................................................................................................................. 103
第 10 章 Usart(接收)....................................................................................................................106
2.9.1 Usart 接收.............................................................................................................................106
2.9.2 实验目的............................................................................................................................. 106
2.9.3 实验功能............................................................................................................................. 107
2.9.4 实验分析............................................................................................................................. 107
2.9.5 实验现象............................................................................................................................. 111
第 11 章 Usart(接收 发送)..........................................................................................................113
2.10.1 Usart 发送...........................................................................................................................113
2.10.2 Usart 接收...........................................................................................................................113
2.10.3 实验目的........................................................................................................................... 114
2.10.4 实验功能........................................................................................................................... 114
2.10.5 实验分析........................................................................................................................... 114
2.10.6 实验现象........................................................................................................................... 117
IX
第 12 章 Usart ADC(片内 AD).................................................................................................. 119
2.11.1 CC2530 的 ADC 介绍....................................................................................................... 119
2.11.2 流程图................................................................................................................................ 120
2.11.3 实验目的........................................................................................................................... 121
2.11.4 实验功能........................................................................................................................... 121
2.11.5 实验分析........................................................................................................................... 122
2.11.6 实验现象........................................................................................................................... 123
2.11.7 实验总结........................................................................................................................... 126
第 13 章 Uart ADC TempertureSensor......................................................................................128
2.12.1 CC2530 的 ADC 输入介绍............................................................................................... 128
2.12.2 Usart ADC  TempertureSensor 流程图...........................................................................128
2.12.3 实验目的........................................................................................................................... 129
2.12.4 实验功能........................................................................................................................... 129
2.12.5 实验分析........................................................................................................................... 129
2.12.6 实验现象........................................................................................................................... 130
第 14 章 DMA..............................................................................................................................132
2.13.1 CC2530 的 DMA 介绍...................................................................................................... 132
2.13.2 CC2530 的 DMA 操作...................................................................................................... 133
2.13.3 DMA 测试流程图..............................................................................................................133
2.13.4 实验目的........................................................................................................................... 134
2.13.5 实验功能........................................................................................................................... 134
2.13.6 实验分析........................................................................................................................... 134
2.13.7 实验现象........................................................................................................................... 138
2.13.8 实验总结........................................................................................................................... 139
第 15 章 随机数发生器............................................................................................................... 141
2.14.1 CC2530 随机数发生器简介..............................................................................................141
2.14.2 CC2530 随机数发生器的运行..........................................................................................141
2.14.3 实验目的........................................................................................................................... 142
2.14.4 实验功能........................................................................................................................... 142
2.14.5 实验分析........................................................................................................................... 142
2.14.6 实验现象........................................................................................................................... 144
第 16 章 看门狗........................................................................................................................... 147
X
2.15.1 CC2530 看门狗简介..........................................................................................................147
2.15.2 实验目的........................................................................................................................... 148
2.15.3 实验功能........................................................................................................................... 149
2.15.4 实验分析........................................................................................................................... 149
2.15.5 实验现象........................................................................................................................... 151
第 17 章 睡眠唤醒(外部中断).................................................................................................... 153
2.16.1 CC2530 睡眠定时器简介..................................................................................................153
2.16.2 CC2530 工作模式介绍......................................................................................................155
2.16.3 实验目的........................................................................................................................... 157
2.16.4 实验功能........................................................................................................................... 157
2.16.5 实验分析........................................................................................................................... 157
2.16.6 实验现象........................................................................................................................... 160
第 18 章 睡眠唤醒(Timer)...........................................................................................................162
2.17.1 CC2530 睡眠定时器的比较功能介绍............................................................................. 162
2.17.2 实验目的............................................................................................................................ 162
2.17.3 实验功能........................................................................................................................... 163
2.17.4 实验分析........................................................................................................................... 163
2.17.5 实验现象........................................................................................................................... 166
第 19 章 光敏传感器................................................................................................................... 168
2.18.1 光敏传感器介绍............................................................................................................... 168
2.18.2 实验目的........................................................................................................................... 170
2.18.3 实验功能........................................................................................................................... 170
2.18.4 实验分析........................................................................................................................... 170
2.18.5 实验现象........................................................................................................................... 172
第 20 章 热释电红外传感器....................................................................................................... 174
2.19.1 热释电红外传感器介绍................................................................................................... 174
2.19.2 实验目的........................................................................................................................... 175
2.19.3 实验功能........................................................................................................................... 176
2.19.4 实验分析........................................................................................................................... 176
2.19.5 实验现象........................................................................................................................... 178
第 21 章 温度传感器(DS18B20).................................................................................................180
2.20.1 DS18B20 介绍................................................................................................................... 180
XI
2.20.2 CC2530 读取 DS18B20 温度值........................................................................................182
2.20.3 实验目的........................................................................................................................... 183
2.20.4 实验功能........................................................................................................................... 183
2.20.5 实验分析........................................................................................................................... 183
2.20.5 实验现象........................................................................................................................... 185
第 22 章 温湿度传感器(DHT11)................................................................................................ 188
2.21.1 DHT11 介绍....................................................................................................................... 188
2.21.2 CC2530 读取 DHT11 温湿度值....................................................................................... 188
2.21.3 实验目的........................................................................................................................... 190
2.21.4 实验功能........................................................................................................................... 190
2.21.5 实验分析........................................................................................................................... 191
2.21.6 实验现象........................................................................................................................... 193
第 23 章 继电器........................................................................................................................... 196
2.22.1 继电器介绍........................................................................................................................ 196
2.22.2 实验目的........................................................................................................................... 197
2.22.3 实验功能........................................................................................................................... 198
2.22.4 实验分析........................................................................................................................... 198
2.22.5 实验现象............................................................................................................................ 200
第 24 章 红外解码(VS1838)....................................................................................................... 202
2.23.1 红外遥控技术介绍........................................................................................................... 202
2.23.2 实验目的........................................................................................................................... 205
2.23.3 实验功能........................................................................................................................... 205
2.23.4 实验分析........................................................................................................................... 205
2.23.5 实验现象........................................................................................................................... 212
2.23.6 实验总结........................................................................................................................... 213
第 25 章 OLED_0.96 寸(SPI)......................................................................................................215
2.24.1 实验目的........................................................................................................................... 215
2.24.2 实验功能........................................................................................................................... 215
2.24.3 实验分析........................................................................................................................... 215
2.24.4 实验现象............................................................................................................................ 225
第 26 章 射频打卡(RC522)......................................................................................................... 229
2.25.1 MFRC522 介绍.................................................................................................................. 229
XII
2.25.2 实验目的........................................................................................................................... 232
2.25.3 实验功能........................................................................................................................... 232
2.25.4 实验分析........................................................................................................................... 232
2.25.5 实验现象........................................................................................................................... 234
第三部分： 协议栈基础实验........................................................................................................... 237
第 27 章 BasicRF 协议深度剖析................................................................................................ 238
3.1.1 如何获取 TI 例程............................................................................................................... 238
3.1.2 CC2530 BasicRF 工程文件放置说明................................................................................238
3.1.3 CC2530 BasicRF 工程软件架构.........................................................................................240
3.1.4 Basic RF 层介绍.................................................................................................................. 241
3.1.5 硬件抽象层(hal)介绍..........................................................................................................245
3.1.6 用户层(Application layer).................................................................................................. 247
3.1.7 BasicRF 操作总结............................................................................................................... 250
第 28 章 基于 BasicRF 的 Light_Switch.................................................................................... 255
3.2.1 Light_Switch 工作流程....................................................................................................... 255
3.2.1 Light_Switch 流程图........................................................................................................... 256
3.2.3 实验目的............................................................................................................................. 257
3.2.4 实验功能............................................................................................................................. 257
3.2.5 实验分析............................................................................................................................. 257
3.2.6 实验现象............................................................................................................................. 259
第 29 章 基于 BasicRF 的 Packet Error Rate Tester...................................................................261
3.3.1 Packet Error Rate tester 工作流程.......................................................................................261
3.3.2 Packet Error Rate tester 流程图...........................................................................................262
3.3.2 丢包、PER、RSSI 计算方法............................................................................................ 262
3.3.3 实验目的............................................................................................................................. 263
3.3.4 实验功能............................................................................................................................. 264
3.3.5 实验分析............................................................................................................................. 264
3.3.6 实验现象............................................................................................................................. 265
第 30 章 ZStack 协议深度剖析...................................................................................................268
3.4.1 ZStack 体系架构..................................................................................................................268
3.4.2 ZStack 工作原理..................................................................................................................271
3.4.3 Zstack 中如何实现自己的任务.......................................................................................... 276
XIII
第 31 章 基于协议栈的 Usart 实验............................................................................................ 282
3.5.1 实验目的............................................................................................................................. 282
3.5.2 实验功能............................................................................................................................. 282
3.5.3 实验分析............................................................................................................................. 282
3.5.4 实验现象............................................................................................................................. 285
3.5.5 实验总结............................................................................................................................. 288
第 32 章 基于协议栈的无线数据传输.......................................................................................290
3.6.1 实验目的............................................................................................................................. 290
3.6.2 实验功能............................................................................................................................. 290
3.6.3 实验分析............................................................................................................................. 290
3.6.4 实验现象............................................................................................................................. 297
3.6.5 实验总结............................................................................................................................. 298
第 33 章 基于协议栈的按键实验...............................................................................................299
3.7.1 实验目的............................................................................................................................. 299
3.7.2 实验功能............................................................................................................................. 299
3.7.3 实验分析............................................................................................................................. 299
3.7.4 实验现象............................................................................................................................. 305
第 34 章 基于协议栈的串口透传...............................................................................................308
3.8.1 实验目的............................................................................................................................. 308
3.8.2 实验功能............................................................................................................................. 308
3.8.3 实验分析............................................................................................................................. 308
3.8.4 实验现象............................................................................................................................. 318
3.8.5 实验总结............................................................................................................................. 321
第 35 章 网络拓扑（点播、组播、广播）...............................................................................322
3.9.1 实验目的............................................................................................................................. 322
3.9.2 实验功能............................................................................................................................. 322
3.9.3 实验分析............................................................................................................................. 322
3.9.4 实验现象............................................................................................................................. 337
第 36 章 协议栈网络管理........................................................................................................... 346
3.10.1 实验目的........................................................................................................................... 346
3.10.2 实验功能........................................................................................................................... 346
3.10.3 实验分析........................................................................................................................... 346
3.10.4 实验现象........................................................................................................................... 348
XIV
3.10.5 实验总结........................................................................................................................... 352
第四部分： 协议栈应用实验........................................................................................................... 353
第 37 章 基于 BasicRF 的 Light_Usart.......................................................................................354
4.1.1 添加“串口功能”到 BasicRF.......................................................................................... 354
4.1.2 工作流程图......................................................................................................................... 354
4.1.3 实验目的............................................................................................................................. 355
4.1.4 实验功能............................................................................................................................. 356
4.1.5 实验分析............................................................................................................................. 356
4.1.6 实验现象............................................................................................................................. 358
第 38 章 基于 BasicRF 的数据传输(一对多)............................................................................ 360
4.2.1 工作流程图......................................................................................................................... 360
4.2.2 实验目的............................................................................................................................. 361
4.2.3 实验功能............................................................................................................................. 361
4.2.4 实验分析............................................................................................................................. 361
4.2.5 实验现象............................................................................................................................. 365
第 39 章 基于 BasicRF 的继电器控制....................................................................................... 367
4.3.1 实验目的............................................................................................................................. 367
4.3.2 实验功能............................................................................................................................. 367
4.3.3 实验分析............................................................................................................................. 367
4.3.4 实验现象............................................................................................................................. 370
第 40 章 基于 BasicRF 的红外解码（VS1838）......................................................................371
4.4.1 实验目的............................................................................................................................. 371
4.4.2 实验功能............................................................................................................................. 371
4.4.3 实验分析............................................................................................................................. 371
4.4.4 实验现象............................................................................................................................. 377
4.4.5 实验总结............................................................................................................................. 378
第 41 章 基于 BasicRF 的 OLED 测试...................................................................................... 380
4.5.1 实验目的............................................................................................................................. 380
4.5.2 实验功能............................................................................................................................. 380
4.5.3 实验分析............................................................................................................................. 380
4.5.4 实验现象............................................................................................................................. 381
第 42 章 基于协议栈的 Light_Switch........................................................................................ 385
4.6.1 实验目的............................................................................................................................. 385
XV
4.6.2 实验功能............................................................................................................................. 385
4.6.3 实验分析............................................................................................................................. 385
4.6.4 实验现象............................................................................................................................. 387
第 43 章 基于协议栈的光敏检测...............................................................................................389
4.7.1 实验目的............................................................................................................................. 389
4.7.2 实验功能............................................................................................................................. 389
4.7.3 实验分析............................................................................................................................. 389
4.7.4 实验现象............................................................................................................................. 392
第 44 章 基于协议栈的热释电红外人体检测...........................................................................395
4.8.1 实验目的............................................................................................................................. 395
4.8.2 实验功能............................................................................................................................. 395
4.8.3 实验分析............................................................................................................................. 395
4.8.4 实验现象............................................................................................................................. 398
第 45 章 基于协议栈的 DS18B20 温度检测............................................................................. 400
4.9.1 实验目的............................................................................................................................. 400
4.9.2 实验功能............................................................................................................................. 400
4.9.3 实验分析............................................................................................................................. 400
4.9.4 实验现象............................................................................................................................. 404
第 46 章 基于协议栈的 DHT11 温湿度检测.............................................................................408
4.10.1 实验目的........................................................................................................................... 408
4.10.2 实验功能........................................................................................................................... 408
4.10.3 实验分析........................................................................................................................... 408
4.10.4 实验现象........................................................................................................................... 413
第 47 章 基于协议栈的 AD 采样............................................................................................... 416
4.11.1 实验目的........................................................................................................................... 416
4.11.2 实验功能........................................................................................................................... 416
4.11.3 实验分析........................................................................................................................... 416
4.11.4 实验现象........................................................................................................................... 419
第 48 章 基于协议栈的继电器控制...........................................................................................422
4.12.1 实验目的........................................................................................................................... 422
4.12.2 实验功能........................................................................................................................... 422
4.12.3 实验分析........................................................................................................................... 422
4.12.4 实验现象........................................................................................................................... 430
XVI
第 49 章 基于协议栈的 OLED 测试......................................................................................... 433
4.13.1 实验目的........................................................................................................................... 433
4.13.2 实验功能........................................................................................................................... 433
4.13.3 实验分析........................................................................................................................... 433
4.13.4 实验现象........................................................................................................................... 435
第 50 章 基于协议栈的射频打卡(RC522).................................................................................439
4.14.1 实验目的........................................................................................................................... 439
4.14.2 实验功能........................................................................................................................... 439
4.14.3 实验分析........................................................................................................................... 439
4.14.4 实验现象........................................................................................................................... 442