無(wú)線控制演示系統(tǒng)畢業(yè)論文

1、無(wú)線控制演示系統(tǒng)畢業(yè)論文目錄第1章緒論11.1選題的背景和意義11.1.1選題的背景11.1.2國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)21.2研究?jī)?nèi)容和研究方法2121設(shè)計(jì)要求21.2.2設(shè)計(jì)方法及思路3第2章系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)研究42.1方案可行性分析42.1.1芯片制定方案42.1.2系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)4第3章系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)63.1 simplici ti63.1.1 simpliciti 簡(jiǎn)介63.1.2設(shè)備類型73.1.3網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)73.2 simpliciti的工作模式93.3 simpliciti的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)93.3.1 mcu相關(guān)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)93.3.2 simpliciti數(shù)據(jù)幀相關(guān)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)93.3.3 s

2、impliciti接收數(shù)據(jù)處理機(jī)制103.3.4 simpliciti的缺點(diǎn)113.4體系結(jié)構(gòu)概述113.4.1協(xié)議層113.4.2 nwk應(yīng)用程序123.4.3對(duì)等層特性123.4.4信息確認(rèn)133.5協(xié)議概覽133.5.1 拓?fù)?33.5.2終端設(shè)備133.5.3 ap 點(diǎn)143.5.4范圍擴(kuò)展器143.5.5地址空間143.6網(wǎng)絡(luò)準(zhǔn)則153.6.1 鏈接153.6.2 joining153.6.3休眠的終端設(shè)備和輪詢?cè)O(shè)備163.6.4接收/輸出163.6.5輸出/發(fā)送173.7 simpliciti 的缺點(diǎn)17第4章系統(tǒng)的開發(fā)環(huán)境和程序流程184開發(fā)環(huán)境184.1.1 iar 簡(jiǎn)介184

3、.2 iar 編程184.2.1新建iar工程184.2.2 iar 項(xiàng) 0204.2.3 iar下載程序214.3應(yīng)用程序流程224.3.1 ap程序流程224.3.2 ed程序流程23第5章電路制作和模塊圖255電路板的制作255.2無(wú)線控制系統(tǒng)模塊26結(jié)論錯(cuò)誤!未定義書簽。附錄29附錄a電路原理圖29附錄b實(shí)物版圖30附錄c軟件程序31致謝45圖目錄圖2.1主要架構(gòu)5圖3.1星型網(wǎng)絡(luò)8圖3.2煙霧報(bào)警器8圖4iar工程截圖一19圖4.2 iar工程截圖二19圖4.3 iar工程截圖三19圖4.4 iart程截圖四20圖4.5iar項(xiàng)目截圖一20圖4.6 iar項(xiàng)目截圖二21圖4.7 ia

4、r下載程序截圖一21圖4.8 iar下載程序截圖二22圖4.9ap程序流程圖23圖4.10 ed程序流程圖24圖5.1電路設(shè)計(jì)的原理圖25圖5.2 ed和ap的實(shí)物圖26表目錄表3smplstatus_t各項(xiàng)意義10第1章緒論1.1選題的背景和意義1.1.1選題的背景近年以來(lái)，通信技術(shù)快速發(fā)展，短距離無(wú)線通信技術(shù)已經(jīng)成為通信技術(shù)中的 一大熱點(diǎn)。各種網(wǎng)絡(luò)終端的岀現(xiàn)、工業(yè)控制的自動(dòng)化和家庭的智能化等迫切需要 一種具備低成本、低距離、低功耗和組網(wǎng)能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)的無(wú)線互連標(biāo)準(zhǔn)。其中隨著各種便攜式個(gè)人通信設(shè)備與家用電器設(shè)備的增加，人們享受蜂窩移 動(dòng)通信系統(tǒng)帶來(lái)的便利的同時(shí)，對(duì)短距離的無(wú)線與移動(dòng)通信乂提岀了

5、新的需求， 使得短距離無(wú)線通信異軍突起，包括無(wú)線局域網(wǎng)(wlan)、藍(lán)牙(blue. tooth)技術(shù)、 無(wú)線保真(wifi)、超寬帶(uwb)以及zigbee技術(shù)等各種熱點(diǎn)技術(shù)相繼出現(xiàn)，均展現(xiàn) 出各自巨大的應(yīng)用潛力1。日前，德州儀器(ti)宣布推岀在國(guó)際電子展上首次演示的全新cc430技術(shù)平 臺(tái)，該平臺(tái)不僅有助于推動(dòng)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在消費(fèi)類電子產(chǎn)品市場(chǎng)及工業(yè)市場(chǎng)的犬 規(guī)模應(yīng)用,還可為基于微處理器(mcu)的應(yīng)用提供業(yè)界最低功耗的單芯片射頻(rf) 解決方案。cc430平臺(tái)既可降低系統(tǒng)復(fù)雜性、將封裝與印刷電路板尺寸縮小50%, 又可簡(jiǎn)化rf設(shè)計(jì)，從而將包括rf網(wǎng)絡(luò)、能量采集、工業(yè)監(jiān)控與篡改檢測(cè)、個(gè)

6、人 無(wú)線網(wǎng)絡(luò)以及自動(dòng)抄表基礎(chǔ)設(shè)施(ami)等在內(nèi)的應(yīng)用推向前所未有的水平。而隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)水平的快速發(fā)展，人們的生活水平不斷提高，擁有的貴重物 品也口益增多，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)貴重物品的遺忘、遺失或被盜竊現(xiàn)彖等，從而給人們 帶來(lái)較大的經(jīng)濟(jì)損失和一些不必要的麻煩，在某些情況下還會(huì)造成嚴(yán)重的后果。 人們希里能夠擁有一種便攜式的防盜設(shè)備，從而對(duì)貴重物品進(jìn)行有效的管理2。1.1.2國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)已經(jīng)問(wèn)世的不同原理的電子防盜系統(tǒng)包括聲磁防盜系統(tǒng)、無(wú)線電/射頻系統(tǒng)、 電磁波系統(tǒng)、微波系統(tǒng)、分頻系統(tǒng)、智慧型系統(tǒng)。音叉只有在振蕩頻率相同情況下才引起共振。聲磁系統(tǒng)(acousto magnetic)正 是應(yīng)用了

7、這種物理原理，實(shí)現(xiàn)幾乎零誤報(bào)的操作。無(wú)線電射頻系統(tǒng)(radio frequency,rf)問(wèn)世已有30多年歷史，是較早應(yīng)用的電子防盜系統(tǒng)乙一。它采用 無(wú)線電射頻作為系統(tǒng)發(fā)射接收檢測(cè)信號(hào)，檢測(cè)頻率范圍一般為7.x8.x兆赫茲。它 有多種品牌的產(chǎn)品可供選擇，成本低廉。電磁波系統(tǒng)(electromagnetic system)采用 電磁波作為檢測(cè)信號(hào)。微波系統(tǒng)(microwavesystem)采用微波作為檢測(cè)信號(hào)，不易 受周圍環(huán)境的干擾，它能夠靈活地隱蔽式安裝(如隱藏于地毯下或吊置于天花板)， 具有適合店內(nèi)裝飾及美觀的優(yōu)點(diǎn)。分頻系統(tǒng)(split frequency)是采用高科技分頻技 術(shù)和超低頻無(wú)線

8、電信號(hào)的防盜系統(tǒng)。智慧型系統(tǒng)應(yīng)用獨(dú)有的技術(shù)，是一個(gè)內(nèi)部由 集成電路控制、電池驅(qū)動(dòng)、集硬標(biāo)簽與報(bào)警器組為一體的系統(tǒng)3。目前，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上有電子防盜產(chǎn)品，如無(wú)線錢包等。無(wú)線錢包采用了光控電 子技術(shù)，把物品隨無(wú)線錢包一同放入口袋，通過(guò)光感原理，當(dāng)防盜錢包掉落或被 盜，設(shè)備發(fā)出報(bào)警信號(hào)。這類設(shè)備一般工作在一對(duì)一的模式下，一般不具備一對(duì) 多的功能，功耗也較大。隨著技術(shù)的不斷更新，國(guó)內(nèi)外也開始采用實(shí)用新的無(wú)線技術(shù)搭設(shè)無(wú)線防盜設(shè) 備，如博物館文物防盜設(shè)備。當(dāng)然這些防盜設(shè)備具有一對(duì)多或多對(duì)多的控制功能。 但這類設(shè)備一般運(yùn)用在高檔場(chǎng)合，價(jià)格較高不適合普通人的實(shí)用，而且一般不考 慮功耗的問(wèn)題4。1.2研究?jī)?nèi)容和研究

9、方法1.2.1設(shè)計(jì)要求本項(xiàng)目開發(fā)的電子防盜器可分為兩個(gè)模塊：無(wú)線接收器(access point, ap) 和無(wú)線防盜卡(end device, ed)。ap是信號(hào)接收和ed管理的中心，用戶可以掛件的形式或者手腕等裝飾品形 式隨身攜帶。在ap上集成了無(wú)線收發(fā)裝置、led和喇叭，當(dāng)ap接通電源時(shí)，led 會(huì)閃爍從而標(biāo)示ed設(shè)備的連接情況。當(dāng)ed設(shè)備離開ap 定距離后，ap將通 過(guò)喇叭進(jìn)行報(bào)警。當(dāng)ap電池電量變?nèi)鯐r(shí)，相應(yīng)的led將亮起，當(dāng)ed設(shè)備的電 量不足時(shí)，對(duì)應(yīng)的led將點(diǎn)亮。1.2.2設(shè)計(jì)方法及思路本防盜器運(yùn)用了 ti公司提供的simpliciti協(xié)議，具備一對(duì)多的通信功能，即 以一個(gè)ap為

10、中心，與多個(gè)接收器ed同時(shí)工作，從而形成多物品同時(shí)監(jiān)控的功能。 通過(guò)這個(gè)功能，用戶只要攜帶一個(gè)中央處理器，就可同時(shí)管理多達(dá)255個(gè)貴重物 品。任何一個(gè)ed失效，均不會(huì)影響整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的工作，相應(yīng)的設(shè)備會(huì)給出報(bào)警或顯 zj o此外，本防盜器采用cc430低功耗特性，ed設(shè)備以心跳方式工作在低功耗模 式，每次心跳的周期大約在2s3s,心跳工作時(shí)間在納秒級(jí)別，工作時(shí)的電流約為 幾毫安，因此具備單電池長(zhǎng)期工作的能力。同時(shí)，本防盜器還采用了 cc430低電 壓檢測(cè)功能，當(dāng)電池電量過(guò)低時(shí)能夠及時(shí)給出報(bào)警，提醒用戶替換電池。第2章系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)研究2.1方案可行性分析2.1.1芯片制定方案方案一：運(yùn)用ti公司的

11、芯片cc2430或者cc2431芯片能夠提高性能并滿足以zigbee為基礎(chǔ)的2.4ghz ism波段應(yīng)用，及對(duì)低 成本，低功耗的要求。它結(jié)合一個(gè)高性能2.4ghz dsss（直接序列擴(kuò)頻）射頻收發(fā)器 核心和一顆工業(yè)級(jí)小巧高效的8051控制器。cc2430的設(shè)計(jì)結(jié)合了 8kbyte的ram 及強(qiáng)大的外圍模塊，并且有3種不同的版本，他們是根據(jù)不同的閃存空間32, 64 和128kbyte來(lái)優(yōu)化復(fù)雜度與成本的組合。但是在運(yùn)用芯片cc系列的芯片必須詳 細(xì)了解芯片中的底層協(xié)議，這對(duì)于初涉此類設(shè)計(jì)的本科畢業(yè)生增加了很大的難度 。方案二：運(yùn)用cel公司的芯片zic2410芯片zic2410內(nèi)已經(jīng)封裝了協(xié)議s

12、nap,只要在語(yǔ)言python的調(diào)用下能快速 簡(jiǎn)單的進(jìn)行調(diào)試和實(shí)驗(yàn)。python是一種面向?qū)ο蟆⒚ぷg式計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言， 也是一種功能強(qiáng)大而完善的通用型語(yǔ)言，己經(jīng)具有十多年的發(fā)展歷史，成熟且穩(wěn) 定。這種語(yǔ)言具有非常簡(jiǎn)捷而清晰的語(yǔ)法特點(diǎn)，適合完成各種高層任務(wù)，幾乎可 以在所有的操作系統(tǒng)中運(yùn)行6。綜上所述，方案二更適合本人進(jìn)行操作和實(shí)驗(yàn)。2.1.2系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)在本格項(xiàng)目中包含了三種類型的設(shè)備，它們是：access point-相當(dāng)于一個(gè)hub,負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)的建立和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)等；range extender-中繼器，負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)以提高通信距離；end device-終端設(shè)備，負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)接收和發(fā)送，和傳感器

13、綁向access point提供 采集數(shù)據(jù)。如圖2顯示了這三個(gè)設(shè)備之間的關(guān)系和整個(gè)項(xiàng)目的主要結(jié)構(gòu)。ap：信號(hào)接收；ed：管理的屮心，屮繼器，便是無(wú)線主控器負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)以 提高通信距離。無(wú)線主控器ap圖2.1主要架構(gòu)第3章系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)3.1 simplici tisimpliciti是ti開發(fā)的一份專門針對(duì)其ccxxxx系列無(wú)線通信芯片的網(wǎng)絡(luò)協(xié) 議。按照其官方說(shuō)法simpliciti是一個(gè)基于連接的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通訊協(xié)議。simpliciti是-種基于點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信的協(xié)議。它有兩個(gè)基本拓?fù)洌簢?yán)格的映射； 另一種是一對(duì)多的星型拓?fù)洹p主要用于網(wǎng)絡(luò)管理。它支持的特性和功能，如存 儲(chǔ)和轉(zhuǎn)發(fā)給睡眠終端的數(shù)據(jù)，管理

14、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的成員權(quán)限、連接權(quán)限等。ap也有中 斷設(shè)備的功能，譬如，它可以自己在網(wǎng)絡(luò)屮實(shí)例化傳感器或激勵(lì)。在星型拓?fù)溴? ap作為網(wǎng)絡(luò)中的集成器。該協(xié)議能實(shí)現(xiàn)少量的api調(diào)用。這些api支持客戶應(yīng)用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的信息傳遞。 兩個(gè)應(yīng)用z間的關(guān)聯(lián)叫做連接(linking)o連接進(jìn)程是通過(guò)基于可以相互發(fā)送信息 的應(yīng)用鏈接起來(lái)的。當(dāng)一個(gè)鏈接建立的時(shí)候，它是雙向的|7。3.1.1 simpliciti 簡(jiǎn)介simpliciti支持兩種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)：肓接的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信結(jié)構(gòu)和基于星型連接的 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。在星型連接中hub點(diǎn)在simpliciti中被稱為access point,簡(jiǎn)寫為 apo ap負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建和維護(hù)

15、，它具備存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)制，因此可以對(duì)長(zhǎng)期工作在休 眠模式的低功耗設(shè)備提供較好的支持。同時(shí)simpliciti還支持泛洪方式進(jìn)行廣播數(shù) 據(jù)傳輸，這種數(shù)據(jù)通訊方式在各種報(bào)警器網(wǎng)絡(luò)中使用尤為廣泛，同時(shí)也顯得菲常 必要。simpliciti將其網(wǎng)絡(luò)功能封裝為幾個(gè)api函數(shù)型式，應(yīng)用程序可以通過(guò)直接調(diào) 用其api函數(shù)實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的通信。simpliciti對(duì)硬件資源要求非常低，除了程序空 間所需要的flash和運(yùn)行時(shí)隨機(jī)變量所占用的ram外，simpliciti不需耍任何其他 資源，它其至不需要定時(shí)器，內(nèi)部需要的定吋器都是用軟件模擬實(shí)現(xiàn)了。它在運(yùn)行 過(guò)程中不會(huì)進(jìn)行動(dòng)態(tài)內(nèi)存分配因此根木不會(huì)占用程序的堆空間。如果

16、mcu資源富 裕我們可以配給simpliciti 一個(gè)定時(shí)器以提供更好的服務(wù)?？傮w來(lái)講simpliciti的 特色是：低功耗通訊支持，存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)制，支持休眠設(shè)備；低成本，最大使用8k byte flash以及l(fā)k byte ra；網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)靈活，支持p2p的連接方式和星型網(wǎng)絡(luò)；使用方便，協(xié)議僅僅通過(guò)8個(gè)api借口和應(yīng)用程序進(jìn)行交互。3.1.2設(shè)備類型simpliciti協(xié)議中規(guī)定了三種類型的設(shè)備，它們是：access point-相當(dāng)于一個(gè)hub,負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)的建立和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)等；range extender-中繼器，負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)以提高通信距離；end device-終端設(shè)備，負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)接收和發(fā)送，和傳

17、感器綁向access point提供 采集數(shù)據(jù)。3.1.3網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)simpliciti支持多種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?，圖3是其典型的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中使用的星 型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涫疽鈭D。圖3.2是煙霧報(bào)警器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的一種情況，在這種情況下當(dāng)一 個(gè)設(shè)備感知發(fā)生煙霧警報(bào)，為了保證信息能夠可靠的傳輸就采用泛洪的方式發(fā)送, 這樣的數(shù)據(jù)傳輸不是面向連接的9。co sensorglassbreaksmokesensoralarm flooded alarm messageoptional access pointsensor / extenderalarm triggered deviceexamples message flo

18、ws圖3星型網(wǎng)絡(luò) access pointexamples message flows peer2peer message range extenderend devicemessage to access pointmessage repeated through range extenders.zsmokealarmrepeater jdoor locksensorglassbreaksensorco sensorrepeatergatewayoccupancysensor圖3.2煙霧報(bào)警器3.2 simpliciti的工作模式終端設(shè)備上電以后，首先完成系統(tǒng)初始化并向底層注冊(cè)數(shù)據(jù)接收處理函

19、數(shù)， 然后啟動(dòng)一次加入中心節(jié)點(diǎn)的請(qǐng)求，該請(qǐng)求由廣播方式發(fā)出，當(dāng)?shù)玫街行墓?jié)點(diǎn)響 應(yīng)后可以獲取中心節(jié)點(diǎn)地址以及由中心節(jié)點(diǎn)構(gòu)建起來(lái)的網(wǎng)絡(luò)的信標(biāo)（加入中心節(jié)點(diǎn) 的過(guò)程不會(huì)導(dǎo)致可用連接數(shù)減少）。然后應(yīng)用層程序一般會(huì)調(diào)用simpliciti啟動(dòng)link 過(guò)程，建立一個(gè)到鄰近節(jié)點(diǎn)的連接，連接建立成功simpliciti會(huì)反饋給應(yīng)用程序一 個(gè)句柄，之后應(yīng)用程序就是用這個(gè)句柄進(jìn)行通信。在任何一次通信過(guò)程中都可能 通過(guò)range extender進(jìn)行中轉(zhuǎn)。設(shè)備之間通過(guò)調(diào)用link和linklisten建立起連接后就可以通過(guò)smpl_send和 smpl_receive進(jìn)行端口到端口的數(shù)據(jù)收發(fā)了。同時(shí)為了檢測(cè)信道好

20、壞，simpliciti 還提供一個(gè)ping指令用于測(cè)試通信效果。3.3 simpliciti的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)3.3.1 mcu相關(guān)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)typedef signed char int8_t;typedef signed short intl6_t；typedef signed long int32_t;typedef unsigned char uint8_t；typedef unsigned short uintl6_t；typedef unsigned long uint32_t;3.3.2 simpliciti數(shù)據(jù)幀相關(guān)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)typedef unsigned char linkid_

21、t;linkid_t定義了的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)類似于tcp/ip中的端口，這些端口是邏輯意義的 面向于應(yīng)用程序而存在的。應(yīng)用程序z間建立的連接時(shí)基于端口的鏈接，而后的 通信也是面向端口的通信。在linkid_t定義的所有端口中simpliciti保留了一個(gè)端 口，這個(gè)端口由宏smpl_linkid_user_uud定義，該端口命名為無(wú)連接的用戶數(shù)據(jù)端口，該端口數(shù)據(jù)可以被所用用戶程序偵測(cè)。typedef enum smplstatus smplstatus_t；smplstatus_t是一個(gè)枚舉類型，它定義的是simpliciti運(yùn)行過(guò)程中的所有可能 狀態(tài)返冋，具體項(xiàng)參見(jiàn)表3.1。表3smplstatus

22、_t各項(xiàng)意義狀態(tài)描述smpl_success操作成功smpl_timeout操作超時(shí)退出smpl_bad_param函數(shù)調(diào)用參數(shù)錯(cuò)誤smpl_nomem沒(méi)有空間可以用來(lái)分配給rx port, connection table, output frame queuesmpl_no_frame接收數(shù)據(jù)緩沖區(qū)無(wú)有效數(shù)據(jù)幀smpl_no_link連接請(qǐng)求發(fā)出后沒(méi)有收到回復(fù)smpl_n ooin加入網(wǎng)絡(luò)請(qǐng)求發(fā)出后沒(méi)有收到回復(fù)smpl_no_channel頻段掃描未找到有效頻道smpl_no_peer_unlink刪除連接請(qǐng)求失敗smpl_tx_cca_fail因?yàn)閏ca失敗導(dǎo)致數(shù)據(jù)發(fā)送失敗smpl_no

23、_payload接收到數(shù)據(jù)幀但無(wú)有效載荷smpl_no_ap_address未設(shè)置access point的地址3.3.3 simpliciti接收數(shù)據(jù)處理機(jī)制simpliciti接收數(shù)據(jù)的最小單位為數(shù)據(jù)幀，因?yàn)槠渫饨拥纳漕l收發(fā)芯片是按幀 為單位進(jìn)行數(shù)據(jù)收發(fā)的。在適當(dāng)?shù)呐渲脄下，射頻芯片接收到數(shù)據(jù)幀后將發(fā)生一 個(gè)中斷告之mcu, mcu對(duì)響應(yīng)這個(gè)中斷并處理接收數(shù)據(jù)。simpliciti中斷調(diào)用并 處理這個(gè)數(shù)據(jù)幀結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，界常龐大，它兒乎將除了用戶應(yīng)用程序外的所有 simpliciti內(nèi)部協(xié)議的接收處理都放在了屮斷函數(shù)中。mrfi_syncpinrxisr:該函數(shù)由中斷觸發(fā)并調(diào)用，模擬物理層

24、對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行接收。 主要完成的工作是對(duì)幀完整性進(jìn)行驗(yàn)證；對(duì)數(shù)據(jù)幀的校驗(yàn)和進(jìn)行驗(yàn)證；根據(jù)自身 地址和功能開關(guān)對(duì)地址進(jìn)行過(guò)濾（地址過(guò)濾操作將允許廣播地址通過(guò)）；轉(zhuǎn)換幀信號(hào) 標(biāo)識(shí)（rssi,lqi轉(zhuǎn)換為db位計(jì)量單位的量）。該函數(shù)涉及到的一個(gè)全局變量：mrfilncomingpacketo這個(gè)變量專門用于對(duì)存 放接收到的單幀數(shù)據(jù)。nwk.qfindslot：尋找一個(gè)空余數(shù)據(jù)幀空隙，將接收到的數(shù)據(jù)放入該數(shù)據(jù)幀。 如果所有數(shù)據(jù)幀都滿了，那么將最老的那個(gè)數(shù)據(jù)幀去掉。該過(guò)程涉及到的全局變量是：sinframeq,這個(gè)變量時(shí)由結(jié)構(gòu)體framelnfo_t 定義的。mrfi_receive：該函數(shù)實(shí)現(xiàn)將接收到的數(shù)

25、據(jù)填充到剛剛找到的空隙中。這里 有一個(gè)技巧，原代碼設(shè)計(jì)時(shí)使用了結(jié)構(gòu)體變量之間，直接賦值。dispatchframe：檢測(cè)信息類型，并更具信息類型進(jìn)行投遞到相應(yīng)的應(yīng)用層處理 函數(shù)。主要完成工作是：檢測(cè)信息是否是自身的回聲（這種情況一般來(lái)至extender 的轉(zhuǎn)發(fā)）；根據(jù)獲取到的端口判斷是否調(diào)用內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)層固有處理函數(shù)；根據(jù)網(wǎng)絡(luò)層 內(nèi)部處理函數(shù)結(jié)果判斷是否轉(zhuǎn)發(fā)；根據(jù)端口判斷是否存在相應(yīng)的服務(wù)程序10。3.3.4 simpliciti 的缺點(diǎn)（1）能夠構(gòu)建的網(wǎng)絡(luò)相對(duì)較簡(jiǎn)單，網(wǎng)絡(luò)容量?。唬?）不具備路由管理功能，每一次通訊都依靠re進(jìn)行偵聽轉(zhuǎn)發(fā)，比較浪費(fèi) 時(shí)間。這應(yīng)該算是simpliciti最大的一個(gè)缺

26、點(diǎn)了；（3）轉(zhuǎn)發(fā)跳數(shù)限制在4跳，極大地限制了通信距離；（4）每一個(gè)網(wǎng)絡(luò)里邊最大允許出現(xiàn)四個(gè)re,這雖然可以減少數(shù)據(jù)發(fā)送過(guò)程 帶來(lái)的沖突，但是也使網(wǎng)絡(luò)規(guī)模受到限制，傳輸距離受到限制；（5）設(shè)備分了三種類型，為安裝帶來(lái)麻煩。3.4體系結(jié)構(gòu)概述3.4.1協(xié)議層該協(xié)議用于應(yīng)用層，其重點(diǎn)是點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信。這些點(diǎn)通常都是傳感器控制器和 執(zhí)行控制器目標(biāo)。直接的傳感器執(zhí)行器也可以使用。該協(xié)議在這里并沒(méi)有作區(qū)別。從執(zhí)行的角度來(lái)看，該協(xié)議的目標(biāo)是使各種任意的對(duì)等的應(yīng)用簡(jiǎn)單地連接起一個(gè)分層原理圖如下圖所示：沒(méi)有正式的物理層或者數(shù)據(jù)鏈路層（mac/llc）,數(shù)據(jù)直接由無(wú)線電的幀接收。 mrfi （小型rf接口）層包含了所

27、有的與無(wú)線電交互所需要的支持。還有一個(gè)實(shí)體（未顯示）叫做板級(jí)支持包（bsp），調(diào)用與無(wú)線電交互時(shí)，將 spi接口從nwk層抽象出來(lái)。它不是為應(yīng)用服務(wù)吋提供一個(gè)通用的硬件抽象，只 有這些如spi接口之類的服務(wù),在直接支持nwk-無(wú)線電接口時(shí)才提供。為了方便, 它同樣支持led和按鈕/開關(guān)等一類依附于gpio引腳的外圍設(shè)備。但是沒(méi)有其他 的服務(wù)提供諸如uart驅(qū)動(dòng)、lcd驅(qū)動(dòng)和計(jì)時(shí)器服務(wù)11。nwk層管理接收和輸出隊(duì)列和發(fā)往目標(biāo)的命令幀。目標(biāo)一般是由端口號(hào)指定 的應(yīng)用。nwk層沒(méi)有代表應(yīng)用的幀操作。這些端口類似于tcp/ip的概念。它是地址在概念上的擴(kuò)展。網(wǎng)絡(luò)幀的開銷被 剝落，剩余的載荷用于處理指

28、定端口的應(yīng)用。nwk層的應(yīng)用程序是“眾所周知”的端口，它們的值都woxlf。它們都用于 nwk層本身管理網(wǎng)絡(luò)。這些端口并不是用于直接訪問(wèn)用戶應(yīng)用。nwk層的應(yīng)用 不是基于連接的。用戶應(yīng)用端口由nwk在鏈接過(guò)程中指定。一個(gè)成功的鏈接處理的結(jié)果是得到 一個(gè)叫做鏈接id的句柄。鏈接id到地址的映射由nwk完成。這個(gè)類似于套接 字的方法應(yīng)用程序沒(méi)有責(zé)任去指定或維護(hù)端口對(duì)象|12。3.4.2 nwk應(yīng)用程序nwk應(yīng)用程序支持網(wǎng)絡(luò)管理。除了 ping,這些應(yīng)用程序不是用戶開發(fā)環(huán)境的 一部分。simpliciti協(xié)議是怎么樣提供通信環(huán)境的，這里的描述提供了一個(gè)更全面 的理解。3.4.3對(duì)等層特性在這個(gè)結(jié)構(gòu)屮

29、，有兩種必須的sw對(duì)等層：nwk和應(yīng)用程序。應(yīng)用層被劃分 為兩個(gè)部分：nwk應(yīng)用程序和用戶應(yīng)用程序。以開發(fā)為目的，很重要的一點(diǎn)是，simpliciti不支持確認(rèn)。主要的后果是，這 種應(yīng)用程序需要為自己提供以下的支持內(nèi)容：信息的分割和重組大于最大有效載荷應(yīng)用；丟失數(shù)據(jù)（不需要nwk保證傳輸層的形式）；冗余數(shù)據(jù)（不需要nwk識(shí)別重復(fù)的幀）。3.4.4信息確認(rèn)在simpliciti 1.1.0版屮提供了一些供確認(rèn)的支持。當(dāng)一個(gè)應(yīng)用程序發(fā)送一個(gè) 需要確認(rèn)的信息時(shí)，成功（譬如：確認(rèn)接收）只意味著，對(duì)等nwk層接收到該幀。 并不意味著該對(duì)等應(yīng)用程序自己接收到該幀。這不是映射確認(rèn)，不需要唯一的口標(biāo)用于確定傳

30、輸成功。3.5協(xié)議概覽該協(xié)議提供的功能僅僅是提供了基于連接的對(duì)等通信。這樣做的0的是在開 發(fā)過(guò)程中，掩飾無(wú)線電的基本部分、移除用戶關(guān)注的部分。該協(xié)議的功能是實(shí)現(xiàn)一組簡(jiǎn)單的api調(diào)用以能夠完成用戶的應(yīng)用程序。簡(jiǎn)單 性與價(jià)格的靈活性結(jié)合在一起。該版本是使用這個(gè)簡(jiǎn)單、小巧的腳本協(xié)議來(lái)實(shí)現(xiàn)。下面的討論中總結(jié)的機(jī)制在該協(xié)議的支持下實(shí)現(xiàn)。3.5.1拓?fù)鋝impliciti對(duì)象是sw對(duì)象。simpliciti提供的三個(gè)對(duì)象是：終端設(shè)備、ap和 范圍擴(kuò)展器。每個(gè)都是一個(gè)邏輯結(jié)構(gòu)，這樣多個(gè)目標(biāo)就可以在一個(gè)簡(jiǎn)單的碩件平 臺(tái)上實(shí)現(xiàn)了。例如：一個(gè)平臺(tái)包括：一個(gè)ap也可以支持一個(gè)終端設(shè)備。但是犬多 數(shù)終端設(shè)備可能獨(dú)立地

31、活著和其他終端設(shè)備一起占據(jù)了一個(gè)硬件設(shè)備。3.5.2終端設(shè)備這些是最簡(jiǎn)單的設(shè)備。它們是網(wǎng)絡(luò)中大多數(shù)傳感器/執(zhí)行器的軌跡。終端設(shè)備 控制著應(yīng)用映射，一個(gè)集合終端設(shè)備的硬件平臺(tái)可能是由電池供電的。3.5.3 ap 點(diǎn)ap存在的時(shí)候，可以作為網(wǎng)絡(luò)中的星型中心。它們是一直工作的設(shè)備。只有 一個(gè)ap的映射網(wǎng)絡(luò)是可以存在的。這個(gè)可以由以下結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)施。ap可以和終端設(shè)備在同一個(gè)硬件平臺(tái)上共存。它們可以集合映射應(yīng)用程序， 以在網(wǎng)絡(luò)完成傳感器或執(zhí)行器的功能，或者同時(shí)完成兩者。ap在混在模式下工作 的時(shí)候，可以接收到所有的packetso除了基本支持，ap可以自己重新執(zhí)行幀，而 不需要擴(kuò)展終端設(shè)備的范圍。3.5.

32、4范圍擴(kuò)展器范圍擴(kuò)展器是為了在一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中擴(kuò)展無(wú)線電的范圍。它們是一肓工作的設(shè)備。 其主要功能是重復(fù)幀以有效地?cái)U(kuò)展幀發(fā)射器的球面范圍。目前，網(wǎng)絡(luò)可以有4個(gè) 擴(kuò)展器。雖然沒(méi)有被視為可共同使用，但是范圍擴(kuò)展器可以在同一個(gè)硬件平臺(tái)上與終 端設(shè)備共存。它們可以集合對(duì)等的應(yīng)用程序，以在網(wǎng)絡(luò)中實(shí)現(xiàn)傳感器或者執(zhí)行器, 或者兩者共存。在混雜模式下，范圍擴(kuò)展器可以接收到所有的packetso3.5.5地址空間一個(gè)網(wǎng)絡(luò)地址有兩部分組成：硬件平臺(tái)地址和應(yīng)用程序（端口）地址。每個(gè)設(shè)備的硬件地址在建立時(shí)就己經(jīng)指定了。在運(yùn)行時(shí)，有一種性能用來(lái)指 定地址。在網(wǎng)絡(luò)中，每個(gè)設(shè)備的地址必須是獨(dú)一無(wú)二的。硬件的地址空間管理由 用戶來(lái)

33、決定。沒(méi)有地址解析協(xié)議。目前，硬件地址空間由無(wú)符號(hào)數(shù)組成的4字節(jié)的數(shù)組來(lái)組成。在設(shè)備鏈接程序屮，應(yīng)用程序的（端口）地址或是知名的或是固定的。不由 用戶sw控制。3.6網(wǎng)絡(luò)準(zhǔn)則3.6.1鏈接simpliciti api所支持的鏈接，是指一個(gè)應(yīng)用程序的映射連接建立。鏈接是一 對(duì)對(duì)地建立的。一對(duì)屮的某個(gè)應(yīng)用程序只能偵聽到配對(duì)的連接信息。偵聽到的和 發(fā)送的連接信息都是任意的，因此，連接信息是雙向的。一個(gè)典型的連接應(yīng)用被 終端設(shè)備的行為激勵(lì)，比如，按下按鈕或者物理干擾。連接信息包括一個(gè)連接標(biāo)記（現(xiàn)在以4字節(jié)對(duì)彖為例），用作偵聽的一方確認(rèn) 收到信息。在用戶建立吋，生成一個(gè)默認(rèn)連接標(biāo)記。如果網(wǎng)絡(luò)中存在ap,

34、可以加 入附加的約束條件。連接是邏輯實(shí)體。一個(gè)單一平臺(tái)可以支持多種點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的連接。 這些連接包括兩種同樣應(yīng)用之間的連接、多種應(yīng)用之間的簡(jiǎn)單連接或者任意組合。 這些連接對(duì)可能在任意不同的平臺(tái)上。simpliciti不支持在同一平臺(tái)上的兩個(gè)應(yīng)用 之間的連接。設(shè)備的連接數(shù)冃只受到ram和端口地址的限制。362 joining只有網(wǎng)絡(luò)屮只存在一個(gè)ap時(shí)，join才能實(shí)現(xiàn)。join不是特定的api,而是初 始化調(diào)用的副作用。這個(gè)過(guò)程出現(xiàn)在一個(gè)平臺(tái)從一個(gè)ap接入網(wǎng)絡(luò)。join是一個(gè)設(shè) 備在初始化之后其他動(dòng)作之前的第一個(gè)動(dòng)作。一個(gè)平臺(tái)在想加入一個(gè)網(wǎng)絡(luò)時(shí)，需要發(fā)送一個(gè)包含join信息的simpliciti初 始

35、化信息。該信息包括一個(gè)由用戶在建立時(shí)生成的join標(biāo)識(shí)（4字節(jié)對(duì)象為例）。 join標(biāo)識(shí)可以用來(lái)確定兩個(gè)ap不是都用來(lái)響應(yīng)一個(gè)新設(shè)備嘗試加入一個(gè)網(wǎng)絡(luò)。如 果join標(biāo)識(shí)與預(yù)期的ap相匹配，那么該ap將回復(fù)一個(gè)網(wǎng)絡(luò)信息，使得平臺(tái)可以 正確地與網(wǎng)絡(luò)交互。目前，這些信息包括給網(wǎng)絡(luò)的連接標(biāo)識(shí)。如果售后設(shè)備加入網(wǎng)絡(luò)，將使唯一的join標(biāo)識(shí)使用起來(lái)比較難處理。它需要 新設(shè)備在初裝點(diǎn)以某種方式知道網(wǎng)絡(luò)的join標(biāo)識(shí)。為了解決這種情況，ap有一個(gè) 額外的能力去設(shè)置join環(huán)境，不管它是否處于活躍狀態(tài)。在ap,環(huán)境的激活方式 與連接環(huán)境設(shè)置方式相同（按按鈕等），默認(rèn)的join標(biāo)識(shí)可以使用。在默認(rèn)情況下, joi

36、n環(huán)境一直處于活躍狀態(tài)。join-個(gè)網(wǎng)絡(luò)的行為不提供任何除基本信息以外的東西，譬如：join設(shè)備的連 接標(biāo)識(shí)。ap不能尋找join設(shè)備的軌跡，除了查詢?cè)O(shè)備，ap必須提供存儲(chǔ)和轉(zhuǎn)發(fā) 支持。363休眠的終端設(shè)備和輪詢?cè)O(shè)備休眠的終端設(shè)備可以利用兩種路徑去得到信息。一種是查詢ap,看是否有信 息在等待；一種是偵聽活躍設(shè)備，如果一直有活躍設(shè)備醒著，那么需找?guī)繕?biāo)。休眠設(shè)備的類型在建立時(shí)就已經(jīng)配置。如果一個(gè)休眠設(shè)備設(shè)置為輪詢?cè)O(shè)備，當(dāng)該設(shè)備加入網(wǎng)絡(luò)的時(shí)候被認(rèn)為是apo 在這個(gè)時(shí)候，ap存儲(chǔ)支持該設(shè)備所需資源。網(wǎng)絡(luò)端口所有給休眠設(shè)備的信息地址 都由ap接入，廣播信息不支持。當(dāng)喚醒休眠設(shè)備時(shí)，接收一個(gè)調(diào)用查詢，

37、該調(diào)用是查詢ap信息的結(jié)果。這些 輪詢信息指定的端口受到質(zhì)疑時(shí)，發(fā)送到管理端口。ap發(fā)送受到質(zhì)疑端口最老的 幀給查詢?cè)O(shè)備。如果沒(méi)有，ap發(fā)送一個(gè)沒(méi)有載荷的幀給查詢端口。在當(dāng)前的實(shí)現(xiàn)中，每個(gè)端口都必須分別查詢，每個(gè)端口都必須查詢到?jīng)]有多 余的信息在該端口上。3.6.4接收脇出在設(shè)備沒(méi)有休眠的時(shí)候，電臺(tái)接收到的幀觸發(fā)了一個(gè)mcu的中斷。該幀被讀 到radio的rx fifo,以一個(gè)接收幀隊(duì)列的形式存儲(chǔ)進(jìn)mcu用戶空間。如果輸入 隊(duì)列滿幀時(shí)，當(dāng)一個(gè)幀被接收，那么接收隊(duì)列中最老的幀被刪掉。中斷線程被釋 放，這是一個(gè)比較有效的過(guò)程。當(dāng)在連接id指定的輸入幀序列進(jìn)行應(yīng)用程序級(jí)別的讀操作時(shí)，檢查任何等待 幀

38、的連接ido如果等待幀的有效載荷返回給調(diào)用者，否者，調(diào)用者接收到的跡象 會(huì)表明沒(méi)有數(shù)據(jù)。在本質(zhì)上，一個(gè)讀操作是輸入幀序列對(duì)任何等待指定連接id幀 的輪詢操作。有效載荷按fifo的順序返回。如果設(shè)備是休眠或者輪詢?cè)O(shè)備，應(yīng)用層繞開輪詢序列訪問(wèn)ap。這是不可見(jiàn)的 調(diào)用。該線程等待ap的答復(fù)。如果ap轉(zhuǎn)發(fā)一個(gè)幀，則傳遞回調(diào)用者。如果ap 發(fā)送一個(gè)沒(méi)有返冋載荷的幀，它被解釋為一個(gè)簡(jiǎn)單的確認(rèn)，返回給調(diào)用者的像一 個(gè)輪詢沒(méi)有返回載荷。因?yàn)樵谶@種情況下保存線程直到接收到ap的返回，比非休 眠狀態(tài)下只檢查輸入序列的數(shù)據(jù)效率低13o3.6.5輸出/發(fā)送發(fā)送方案是用一個(gè)同步的、直到幀由電臺(tái)轉(zhuǎn)發(fā)才返回的調(diào)用實(shí)現(xiàn)的。這

39、種設(shè) 計(jì)通過(guò)在幀發(fā)送之前關(guān)掉無(wú)線電電源，來(lái)避免意外終止一個(gè)發(fā)送序列。如果tx線程不能訪問(wèn)廣播頻段以傳送幀，那么調(diào)用者將收到相應(yīng)的返回代碼, 稍后可以重試。在網(wǎng)絡(luò)層有一些魯棒性，因?yàn)?，如果要訪問(wèn)的頻段不能立即達(dá)到, 那么將有一定的恢復(fù)程度。但是，很小。這是留給用戶程序來(lái)決定如何處理這種 情況，因?yàn)閟impliciti nwk并不支持傳遞確定。只用應(yīng)用程序直到傳送的幀有多 重要。能耗和通信的可靠性的權(quán)衡是留給用戶應(yīng)用程序的。3.7 simpliciti 的缺點(diǎn)（1）能夠構(gòu)建的網(wǎng)絡(luò)相對(duì)較簡(jiǎn)單，網(wǎng)絡(luò)容量??；（2）不具備路由管理功能，每一次通訊都依靠re進(jìn)行偵聽轉(zhuǎn)發(fā)，比較浪費(fèi) 時(shí)間。這應(yīng)該算是simpl

40、iciti最大的一個(gè)缺點(diǎn)了；（3）轉(zhuǎn)發(fā)跳數(shù)限制在4跳，極大地限制了通信距離；（4）每一個(gè)網(wǎng)絡(luò)里邊最大允許出現(xiàn)四個(gè)re,這雖然可以減少數(shù)據(jù)發(fā)送過(guò)程 帶來(lái)的沖突，但是也使網(wǎng)絡(luò)規(guī)模受到限制，傳輸距離受到限制；（5）設(shè)備分了三種類型，為安裝帶來(lái)麻煩。第4章系統(tǒng)的開發(fā)環(huán)境和程序流程4.1開發(fā)環(huán)境!='simpliciti有兩個(gè)開發(fā)環(huán)境：方案一：一個(gè)是iar embedded workbench這種環(huán)境可以同時(shí)用t 8051內(nèi)核 soc的目標(biāo)和雙芯片(msp430+無(wú)線)目標(biāo)板解決方案。方案二：ti 的 code composer essentials v.3.1 (cce) ide 也支持雙芯片

41、(msp4 30+無(wú)線)目標(biāo)板的simplicitio本實(shí)驗(yàn)將以方案一為確定方案，進(jìn)行開發(fā)。4.1.1 iar 簡(jiǎn)介lai是全球領(lǐng)先的嵌入式系統(tǒng)開發(fā)工具和服務(wù)的供應(yīng)商。公司成立于1983年， 迄今已有27年，提供的產(chǎn)品和服務(wù)涉及到嵌入式系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、開發(fā)和測(cè)試的每一 個(gè)階段，包括：帶有c/c+編譯器和調(diào)試器的集成開發(fā)環(huán)境(ide)、實(shí)時(shí)操作系統(tǒng) 和中間件、開發(fā)套件、硬件仿真器以及狀態(tài)機(jī)建模工具14o4.2 iar編程4.2.1新建iar工程用iar首先要新建的是工作區(qū)，而不是工程。新建iar工作空間，首先是菜單file里選擇open再選擇workspace,為方便說(shuō)明改成file-open-wo

42、rkspaceo圖4iar工程截圖一酒iar eabedded torkbench ideedi t vi ew project simulator tools window heltimbohbnew*h 1 g c 1 qpen卜file.ctrl+0fcloseworkspace|save workspace廠 rin i曠於丄丄nclose norkspace殛f圖4.2 iar工程截圖二然后會(huì)出現(xiàn)以下框圖可以進(jìn)行程序編程。菜單project-create new project,點(diǎn)了之后出現(xiàn)下面這個(gè)對(duì)話框。圖4.3 iar工程截圖三選擇編譯語(yǔ)言4.2.2 iar 項(xiàng)目project

43、templates:圖4.4 iar工程截圖四打開設(shè)置界面,菜單里的位置是project-optionso打開的設(shè)置界面如是:圖4.5 iar項(xiàng)目截圖一 :vine kiinim ut 0u> rmi amiiyw4 clutfq:<41 flj 心“x x«42 fxjw<4 delay(ui»c):wt4 tniti«liwi4li:/» /anwt« mtyluiat nlh 接著的工作就是寫代碼,1 丿 i1a eab«4d«d v«rkbe»ch imp7& irlti

44、k* |4«< ?y»ha«« !»o ao tmr <loeeiho.k>tttszccz"仙"o;tckn；u>*>o:ct<n;ttw);umr1comquretca no1 - o«kk»)2w)m0mmeinctotal wnbolrort 0total anbef olwmrwtg* 0quaff| /ua .bffw”p l»x 1 xa1gy& " 1圖4.6iar項(xiàng)目截圖二423 iar下載程序在編譯正確以后，就需要將程序下

45、載到mcu運(yùn)行，下載程序一板需要的工具 有下載器，目標(biāo)板。寫一個(gè)編譯通過(guò)的程序，然后在工程選項(xiàng)(project->option.)m 作如下設(shè)置：圖4.7 iar下載程序截圖一左列選 debugger,在右邊 setup->driver 區(qū)域選擇 t exas instruments,單擊”ok” 確定，完成iar embedded workbench ide的設(shè)置。接著要進(jìn)行仿真器的連接，用 usb線將pc和仿真器相邊，再用lopin排線將仿真器與cc430連，在仿真器上按一次復(fù)位鍵，然后在菜單project里點(diǎn)debug,也可以使用工具欄里的菜單，同 見(jiàn)下圖:圖4.8 iar下

46、載程序截圖二圖中右上角紅框中的按鈕就是debug按鈕，單擊可將程序下載到cc430接著 可以看到下載成功的界面15。4.3應(yīng)用程序流程4.3.1 ap程序流程整個(gè)ap進(jìn)行一個(gè)bsp初始化，之后進(jìn)行無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的初始化，發(fā)送一個(gè)監(jiān)聽 消息，并進(jìn)行消息的判斷，是否已經(jīng)建立連接，若沒(méi)有建立連接并且建立一個(gè)新 的linkid消息，在進(jìn)行消息的監(jiān)聽肓到有消息收到，建立連接。之后進(jìn)入非打 擾模式，及在一段時(shí)間內(nèi)對(duì)目標(biāo)進(jìn)行一次信息的發(fā)送，對(duì)標(biāo)志位進(jìn)行判斷。若沒(méi) 有連接收到回發(fā)信息，判定linkid隊(duì)列中存在長(zhǎng)時(shí)間無(wú)消息狀態(tài)，促發(fā)報(bào)警器, 直到連接為止。但是木項(xiàng)目中，將報(bào)警器開啟后以復(fù)位鍵結(jié)朿，具體如圖4.9所示

47、。圖4.9 ap程序流程圖4.3.2 ed程序流程整個(gè)ed進(jìn)行一個(gè)bsp初始化，之后進(jìn)行無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的初始化。對(duì)ap進(jìn)行無(wú)線 網(wǎng)絡(luò)的申請(qǐng)連接，led1進(jìn)行閃爍。若申請(qǐng)成功，則將led 1點(diǎn)亮。ed發(fā)送信息, 并且等待發(fā)回的信息，發(fā)送信息是每段時(shí)間發(fā)送一個(gè)信息。若回發(fā)信息無(wú)法接收 到，到達(dá)一定值是會(huì)促發(fā)報(bào)警器。若收到會(huì)發(fā)信息則將回發(fā)信息計(jì)數(shù)器清零，進(jìn) 入低功耗階段，具體如圖4.10所示16oz、系統(tǒng)死鎖圖4.10 ed程序流程圖第5章電路制作和模塊圖5.1電路板的制作設(shè)計(jì)好電路圖后，用protel軟件畫好電路圖，再制作成pcb版圖。仔細(xì)檢查 電路板的布線是否正確，因?yàn)閜cb板的線路是做在板子上的，改

48、動(dòng)起來(lái)十分不便。 確定pcb版圖完好之后按照版圖制成成品的板子。還完成制板后，就可以根據(jù)板 子焊接各個(gè)器件了。由于pcb板不需要考慮布線和器件位置的選擇，焊接過(guò)程相 對(duì)比較簡(jiǎn)單，但確實(shí)花了一部分心血。述有要注意以下幾個(gè)問(wèn)題：（1）為了焊接方便，要先焊小器件,后焊大器件；先焊矮器件,后焊高器件。（2）焊接過(guò)程中要小心謹(jǐn)慎，確保每個(gè)器件焊接無(wú)誤，避免虛焊、漏焊。（3）焊接完成之后，用萬(wàn)用表仔細(xì)檢查各器件有無(wú)虛焊的情況。若上述過(guò)程都無(wú)誤，則屯路板就算是完成了。以下為設(shè)計(jì)電路，如圖5所示：lto?lto0 巳,3兀uh uudlh> 比utt f3)1w. uil圖5.1電路設(shè)計(jì)的原理圖5.2無(wú)

49、線控制系統(tǒng)模塊整個(gè)系統(tǒng)模塊可以分為兩部分：ap和ed。圖5.2為本次項(xiàng)目的最后作品，包括兩個(gè)ed和一個(gè)apo為了設(shè)計(jì)的美觀和實(shí)用性，我們采用了 pcb版進(jìn)行試驗(yàn)，這樣，最后的作品 具有一定的實(shí)用性和美觀性。防盜系統(tǒng)也能在防盜和隱藏性的功能上得到體現(xiàn)。圖5.2 ed和ap的實(shí)物圖結(jié)論我所設(shè)計(jì)的無(wú)線控制系統(tǒng)其各項(xiàng)參數(shù)指標(biāo)基本符合設(shè)計(jì)要求。根據(jù)市場(chǎng)的需求實(shí) 現(xiàn)相應(yīng)防盜功能，并能成功運(yùn)行。在設(shè)計(jì)中，我在學(xué)習(xí)了一些c語(yǔ)言的基礎(chǔ)上，通過(guò) 多次的分析，設(shè)計(jì)出了切實(shí)可行的設(shè)計(jì)方案。并h初步了解通訊協(xié)議simpliciti這 一關(guān)鍵技術(shù)點(diǎn)，通過(guò)開發(fā)軟件iar編譯實(shí)現(xiàn)本設(shè)計(jì)中的要求。在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中，掌握軟件編譯

50、語(yǔ)句是關(guān)鍵，倘若各部分程序間無(wú)法協(xié)調(diào)工作, 那么系統(tǒng)的設(shè)計(jì)八成出現(xiàn)問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)不了所需的功能。雖然走過(guò)了許多的彎路，但是 這同吋使我從中積累了許多的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)。正是這些的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)使我對(duì)軟件等的開發(fā)研 發(fā)有了更進(jìn)一步的理解。在實(shí)際操作的過(guò)程中還是遇到了許多需要本人去思考并解決的問(wèn)題?？偨Y(jié)以下兒 點(diǎn)關(guān)于程序需求、程序分析的步驟和技巧。在程序遇到問(wèn)題或者實(shí)際現(xiàn)象與理論設(shè)計(jì) 不符合的情況下，首先應(yīng)該進(jìn)行理論分析，所以基礎(chǔ)的理論和概念是很重要的。理論 分析可以分為正向和反向。正向是從設(shè)計(jì)的原理處出發(fā)檢查，重點(diǎn)是檢查之前的設(shè)計(jì) 是否可行和是否存在未考慮到的情況或者有紐:漏;反向是從開發(fā)遇到的實(shí)際現(xiàn)象出發(fā), 分

51、析造成這種現(xiàn)象可能的原因。隨后，根據(jù)理論分析得岀的結(jié)果檢查程序語(yǔ)句。不過(guò) 也有必須說(shuō)明的一點(diǎn)，積累的經(jīng)驗(yàn)對(duì)于系統(tǒng)程序的開發(fā)是很重要的。本次設(shè)計(jì)的制作總共花了兩個(gè)多月時(shí)間，只有親身經(jīng)歷過(guò)后，才知道其中的滋味。 通過(guò)這個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)的工作，我收獲了很多也體會(huì)很多。首先，通過(guò)對(duì)程序的設(shè)計(jì)和開 發(fā)有了更多的了解及接觸，更好的提高了我的實(shí)際動(dòng)手能力，有利于以前所學(xué)的知識(shí) 的鞏固和相關(guān)知識(shí)得進(jìn)一步學(xué)習(xí)，對(duì)課題的整體研發(fā)流程和方向有了更好的把握。其 次，對(duì)開題報(bào)告和論文的編寫時(shí)有了很深的了解，為今后的研究墊定了扎實(shí)的基礎(chǔ)。參考文獻(xiàn)(含開題報(bào)告和文獻(xiàn)綜述)1 金純，羅鳳，陳峰，許光辰.zigbee車倆自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)

52、的設(shè)計(jì)j .20072 施榮華，崔奕芳，江玲.ad hoe網(wǎng)絡(luò)中qos的路由協(xié)議算法研究j 計(jì)算機(jī)科 學(xué),2008(7).3 儈杰，周仁龍,吳伶錫.基于zigbee的公交自動(dòng)報(bào)站系統(tǒng)的設(shè)計(jì)|j).2007.4 康躍明，吳燕清.基于zigbee的井下長(zhǎng)距離無(wú)線通訊系統(tǒng)j.2oo7.5 劉媛，李純，趙巖，姚遠(yuǎn).基于zigbee技術(shù)的醫(yī)院患者監(jiān)控系統(tǒng)研究jj.2007.6 周武斌.zigbee無(wú)線組網(wǎng)技術(shù)的研究jj.2009.7 張令意，昂志敏，金海紅.新型無(wú)線通信技術(shù)一 zigbee j.現(xiàn)代通信.2007.|8 andreas andersson,mattias thoren- a suitab

53、le base for embedded wireless developmentj sweden： chalmers university of technology,2004.9 張周,周劍揚(yáng)，門沫.zigbee在智能家居系統(tǒng)中的應(yīng)用研究j工業(yè)控制計(jì)算 機(jī),2006.10 羅超，楊衛(wèi)，朱兵雙核無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)通信接口設(shè)計(jì)j.儀表技術(shù)與傳感 器,2008(3).11 jo woon chong, ho young hwang, chang yong jung analysis ofthroughput and energy consumption in a zigbee network u

54、nder the presence ofbluetooth interfercencej. global telecommunications conference. ieee. 2007.12 于斌，孫斌，溫暖等.ns2與網(wǎng)絡(luò)模擬j北京人民郵電出版社,2008.13 王達(dá).網(wǎng)絡(luò)工程基礎(chǔ)m北京電子工業(yè)出版社,2006.14 瞿雷,劉盛德湖成斌zigbee技術(shù)及應(yīng)用j.北京航空航天大學(xué)出版社,2007.15 張宏亮.zigbee軟件開發(fā)人員指南(基于jennie mslx)j.北京博訊科技,2007.16 蔡雨楠，王福豹嚴(yán)國(guó)強(qiáng)基于數(shù)據(jù)服務(wù)和能量控制的zigbee路由策略的研究 j.微型電腦應(yīng)用,2008.附錄a電路原理圖附錄19p：7p2.4?0lto1npnp" ltoot-ft)：puphled