基于ZigBee技術(shù)的信息傳遞服務(wù)演示系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)的中期報(bào)告

基于ZigBee技術(shù)的信息傳遞服務(wù)演示系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)的中期報(bào)告中期報(bào)告一.系統(tǒng)概述本次課程設(shè)計(jì)的主題是基于ZigBee技術(shù)的信息傳遞服務(wù)演示系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，旨在學(xué)習(xí)和掌握無線通信技術(shù)和數(shù)據(jù)傳輸?shù)脑砑捌鋺?yīng)用，同時(shí)也希望通過這個(gè)課程設(shè)計(jì)的實(shí)踐，將理論與實(shí)踐相結(jié)合，提高學(xué)生的綜合素質(zhì)和創(chuàng)新意識。二.系統(tǒng)設(shè)計(jì)1.系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)該系統(tǒng)主要由無線傳感器網(wǎng)絡(luò)、中心控制器、終端設(shè)備和上位機(jī)終端等組成，其中無線傳感器網(wǎng)絡(luò)采用ZigBee技術(shù)，通過ZigBee協(xié)議棧傳輸數(shù)據(jù)，中心控制器主要負(fù)責(zé)控制系統(tǒng)的整個(gè)過程，終端設(shè)備主要用于對傳感器網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行配置和控制，上位機(jī)終端用于接收數(shù)據(jù)和分析數(shù)據(jù)。2.系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)該系統(tǒng)主要包括以下硬件設(shè)計(jì)：（1）無線傳感器節(jié)點(diǎn)：通過ZigBee技術(shù)實(shí)現(xiàn)無線通信和傳輸數(shù)據(jù)，采用溫度傳感器、濕度傳感器等傳感器模塊進(jìn)行環(huán)境監(jiān)測，由CC2530單片機(jī)控制數(shù)據(jù)采集和傳輸。（2）中心控制器：也是采用CC2530單片機(jī)，主要負(fù)責(zé)控制無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的整個(gè)過程，包括節(jié)點(diǎn)的配置、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)傳輸和節(jié)點(diǎn)故障的監(jiān)測。（3）終端設(shè)備：主要通過串口和中心控制器相連，通過控制指令對傳感器網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行配置和控制。（4）上位機(jī)終端：主要通過USB和中心控制器相連，實(shí)現(xiàn)對傳感器網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)接收和分析。3.系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)（1）無線傳感器節(jié)點(diǎn)軟件設(shè)計(jì)：通過CC2530單片機(jī)實(shí)現(xiàn)無線通信和數(shù)據(jù)采集，使用ZigBee協(xié)議棧對數(shù)據(jù)進(jìn)行封裝和解包，采用溫度傳感器和濕度傳感器模塊對環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測，通過UART和中心控制器進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸。（2）中心控制器軟件設(shè)計(jì)：主要負(fù)責(zé)控制無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的整個(gè)過程，包括節(jié)點(diǎn)的配置、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)傳輸和節(jié)點(diǎn)故障的監(jiān)測，通過與終端設(shè)備和上位機(jī)終端的通信，實(shí)現(xiàn)對傳感器網(wǎng)絡(luò)的配置和控制，同時(shí)也能夠?qū)鞲衅鞴?jié)點(diǎn)的故障進(jìn)行監(jiān)測。（3）終端設(shè)備軟件設(shè)計(jì)：通過串口與中心控制器進(jìn)行通信，實(shí)現(xiàn)對傳感器網(wǎng)絡(luò)的配置和控制，包括節(jié)點(diǎn)的添加和刪除、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)等。（4）上位機(jī)終端軟件設(shè)計(jì)：主要通過USB和中心控制器進(jìn)行數(shù)據(jù)收發(fā)，實(shí)現(xiàn)對傳感器網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)接收和分析，包括數(shù)據(jù)的存儲和處理等。三.系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)1.硬件實(shí)現(xiàn)（1）無線傳感器節(jié)點(diǎn)的硬件實(shí)現(xiàn)包括CC2530單片機(jī)、溫度傳感器模塊、濕度傳感器模塊和ZigBee無線通信模塊等，通過調(diào)試和測試，確保數(shù)據(jù)的采集和傳輸正常。（2）中心控制器的硬件實(shí)現(xiàn)也采用CC2530單片機(jī)，通過ZigBee無線通信模塊與無線傳感器節(jié)點(diǎn)進(jìn)行通信，實(shí)現(xiàn)對傳感器網(wǎng)絡(luò)的整個(gè)過程的控制。（3）終端設(shè)備和上位機(jī)終端的硬件實(shí)現(xiàn)相對簡單，主要是通過串口和USB接口與中心控制器進(jìn)行通信。2.軟件實(shí)現(xiàn)（1）無線傳感器節(jié)點(diǎn)軟件主要采用CC2530單片機(jī)，通過調(diào)用ZigBee協(xié)議棧對數(shù)據(jù)進(jìn)行封裝和解包，同時(shí)，也要進(jìn)行溫度和濕度數(shù)據(jù)采集并通過UART與中心控制器進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸。（2）中心控制器軟件中，主要實(shí)現(xiàn)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的整個(gè)過程的控制，包括節(jié)點(diǎn)的配置、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)傳輸和節(jié)點(diǎn)故障的監(jiān)測等，同時(shí)，通過與終端設(shè)備和上位機(jī)終端的通信，實(shí)現(xiàn)對傳感器網(wǎng)絡(luò)的配置和控制。（3）終端設(shè)備軟件主要是通過串口與中心控制器進(jìn)行通信，實(shí)現(xiàn)對傳感器網(wǎng)絡(luò)的配置和控制，包括節(jié)點(diǎn)的添加和刪除、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)等。（4）上位機(jī)終端軟件主要實(shí)現(xiàn)通過USB和中心控制器進(jìn)行數(shù)據(jù)收發(fā)，實(shí)現(xiàn)對傳感器網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)接收和分析，包括數(shù)據(jù)的存儲和處理等。四.實(shí)驗(yàn)結(jié)果通過實(shí)驗(yàn)測試，所有模塊的功能都符合設(shè)計(jì)要求，系統(tǒng)整體運(yùn)行穩(wěn)定，各傳感器節(jié)點(diǎn)從中