zigbee基本通信實驗_mdk

1、ZigbeeZigbee基本通信實驗基本通信實驗1實驗目的實驗目的?了解Zigbee的原理及在軟件上如何編程來方便使用；?掌握S3C2410在MDK下UART通信的編程方法。2實驗設備實驗設備?硬件：EmbestEduKitIV平臺，ULINK2仿真器套件，PC機和Zigbee模塊；?軟件：VisionIDEfARM集成開發(fā)環(huán)境，Windows982000NTXP。3實驗內(nèi)容實驗內(nèi)容?學習和掌握EduKitIV教學實驗平臺中以S3C24

2、10為處理器，MDK為開發(fā)工具編碼實現(xiàn)，通過UART與Zigbee模塊通信，實現(xiàn)對Zigbee模塊的配置和各種組網(wǎng)模式下的通信。4實驗原理實驗原理4.14.1ZigbeeZigbee起源起源無線網(wǎng)絡系統(tǒng)源自美國軍方的“電子塵埃(eMote)”技術，是目前國內(nèi)、外研究的熱點技術之一。該系統(tǒng)基于IEEE802.15.4規(guī)范的無線技術，工作在2.4GHz或868／928MHz，用于個人區(qū)域網(wǎng)和對等網(wǎng)狀網(wǎng)絡。ZigBee是一種新興的近距離、低復

3、雜度、低功耗、低數(shù)據(jù)速率、低成本的無線網(wǎng)絡技術。它是一種介于紅外無線技術和藍牙之間的技術提案。主要用于近距離無線連接。它依據(jù)802.15.4標準。在數(shù)千個微小的傳感器之間相互協(xié)調(diào)實現(xiàn)通信。這些傳感器只需要很少的能量，以接力的方式通過無線電波將數(shù)據(jù)從一個傳感器傳到另一個傳感器，所以它們的通信效率非常高。相對于現(xiàn)有的各種無線通信技術，無線ZigBee網(wǎng)絡技術將是近距離通信最低功耗和成本的技術。這一技術目前正向工業(yè)、民用方向推廣和發(fā)展，市場前

4、景廣闊。包括國家863計劃等項目都在進行相關的研究工作。因此，本文介紹的基于ZigBee技術的嵌入式無線網(wǎng)絡平臺，這一無線網(wǎng)絡平臺可應用于工業(yè)控制、信息家電、安保系統(tǒng)、環(huán)境監(jiān)測、港務運輸、煤礦安全、農(nóng)業(yè)自動化和醫(yī)療監(jiān)護消息轉發(fā)，通過連接別的節(jié)點來擴展網(wǎng)絡的覆蓋范圍等。此外，ZigBee路由節(jié)點還可以在它的個人操作空間（POS，PersonalOperatingSpace）中充當普通協(xié)調(diào)點（IEEE802.15.4稱為協(xié)調(diào)點）。普通協(xié)調(diào)點

5、與ZigBee協(xié)調(diào)點不同，它仍然受ZigBee協(xié)調(diào)點的控制。?ZigBee終端節(jié)點：ZigBee終端節(jié)點（ZigBeeEndDevice，ZE）可以是FFD或者RFD，它通過ZigBee協(xié)凋點或者ZigBee路由節(jié)點連接到網(wǎng)絡，但不允許其他任何節(jié)點通過它加入網(wǎng)絡，ZigBee終端節(jié)點能夠以非常低的功率運行。3.網(wǎng)絡工作模式。ZigBee網(wǎng)絡的工作模式可以分為信標（Beacon）和非信標（Nonbeacon）2種模式，信標模式實現(xiàn)了網(wǎng)絡中

6、所有設備的同步工作和同步休眠，以達到最大限度的功耗節(jié)省，而非信標模式則只允許ZE進行周期性休眠，ZC和所有ZR設備必須長期處于工作狀態(tài)。信標模式下，ZC負責以一定的間隔時間（一般在15ms～4min）向網(wǎng)絡廣播信標幀，2個信標幀發(fā)送之間有16個相同的時槽，這些時槽分為網(wǎng)絡休眠區(qū)和網(wǎng)絡活動區(qū)2個部分，消息只能在網(wǎng)絡活動區(qū)的各時槽內(nèi)發(fā)送。非信標模式下，ZigBee標準采用父節(jié)點為ZE子節(jié)點緩存數(shù)據(jù)，ZE主動向其父節(jié)點提取數(shù)據(jù)的機制，實現(xiàn)ZE

7、的周期性（周期可設置）休眠。網(wǎng)絡中所有父節(jié)點需為自己的ZE子節(jié)點緩存數(shù)據(jù)幀，所有ZE子節(jié)點的大多數(shù)時間都處于休眠模式，周期性的醒來與父節(jié)點握手以確認自己仍處于網(wǎng)絡中，其從休眠模式轉入數(shù)據(jù)傳輸模式一般只需要15ms。4.34.3ZigBeeZigBee的網(wǎng)絡拓撲結構的網(wǎng)絡拓撲結構ZigBee主要采用了3種組網(wǎng)方式：星型網(wǎng)、網(wǎng)狀網(wǎng)和簇狀網(wǎng)。其中網(wǎng)絡協(xié)調(diào)器相當于本試驗中的中心節(jié)點，全功能設備相當于本試驗中的路由節(jié)點，精簡功能設備相當于本試驗中