本书全面、系统地介绍了ZigBee无线传感器网络的基本理论及其相关应用。全书共分为8个项目,内容包括初识ZigBee无线传感器网络、ZigBee无线传感器网络入门、了解ZigBee无线传感器网络协议栈、ZigBee无线传感器网络数据通信、ZigBee无线传感器网络的管理、网关技术应用、ZigBee无线传感器网络设计、ZigBee无线传感器网络测试。本书可作为高等院校和高职院校的物联网应用技术专业、
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内容简介
本书以培养读者的ZigBee应用技术集成开发实践能力为主要目标，依托企业实际案例，按照企业开发实践和工作流程，将以ZigBee应用模块为基础的无线测温系统的集成开发组织成10个工作进程，包括无线传感器网络应用系统架构、ZigBee协议及相关解决方案、ZigBee应用模块特性与测试、Keil C51软件开发平台使用、控制器模块使用指南、串口模块设计与测试、LCD1602液晶显示模块设计与测试、DS18B20温度检测模块设计与测试、路由器节点软硬件集成设计，以及协调器节点软硬件集成设计与系统统调。本书可作为高职高专院校机电设备类、自动化类、电子信息类及计算机应用类专业的ZigBee技术类课程教材，也可以作为中职学校的参考教材及物联网应用系统初级开发人员的参考工具书和相关爱好者的辅助读物。
章节目录
- A-fy
- 60088-bq
- C-qy
- D-ml
- 目 录
- 01
- 工作进程1
- 无线传感器网络应用 系统架构
- 【任务概述】
- 【学习目标】
- 【知识准备】
- 1.1 无线通信技术概述
- 1．成本较低
- 2．工程建设周期短
- 3．适应性好
- 4．扩展性好
- 5．可维护性好
- 1.2 无线传感器网络概述
- 1.2.1 无线传感器网络的发展历史
- 1.2.2 无线传感器网络的特点
- 1．大规模网络
- 2．自组织网络
- 3．动态性网络
- 4．以数据为中心的网络
- 5．与应用相关的网络
- 1.2.3 无线传感器网络体系结构
- 1.2.4 传感器节点系统结构
- 【任务实施】
- 1.3 智慧农业大棚技术方案选择
- 1.4 智慧农业大棚系统架构和总体设计
- 【实施记录】
- 【任务小结】
- 【知识巩固】
- 一、填空题
- 二、单项选择题
- 三、简答题
- 【知识拓展】
- 无线传感器网络与物联网的区别与联系
- 【技能拓展】
- 02
- 工作进程2
- ZigBee协议及相关 解决方案
- 【任务概述】
- 【学习目标】
- 【知识准备】
- 2.1 ZigBee技术概述
- 2.1.1 ZigBee技术发展历程
- 2.1.2 ZigBee技术特点
- 1．低速率
- 2．低功耗
- 3．低成本
- 4．低复杂性
- 5．低时延
- 6．近距离
- 7．网络容量大
- 8．高自组织性
- 9．高可靠性
- 10．灵活的网络拓扑结构
- 11．高安全性
- 2.1.3 ZigBee技术应用
- 1．工业领域应用
- 2．农业领域应用
- 3．医学领域应用
- 4．汽车领域应用
- 5．楼宇自动化领域应用
- 6．消费和家用自动化市场领域应用
- 7．在道路指示、安全行路方面应用
- 2.2 ZigBee协议概述
- 2.2.1 协议分层
- 1．便于实现
- 2．便于系统调试
- 3．可维护性好
- 4．便于工作标准化
- 2.2.2 ZigBee协议层次结构
- 2.2.3 物理层和MAC层概述
- 2.2.4 网络层概述
- 2.2.5 应用层概述
- 2.3 ZigBee网络组网和通信相关概念和参数
- 2.3.1 全功能器件和简化功能器件
- 2.3.2 通信频段和通信信道
- 2.3.3 IEEE地址
- 2.3.4 设备类型
- 2.3.5 拓扑结构
- 1．星形拓扑结构
- 2．树形拓扑结构
- 3．网状拓扑结构
- 2.3.6 网络标识
- 2.3.7 网络地址
- 2.4 ZigBee主流协议栈
- 2.4.1 非开源的协议栈
- 2.4.2 半开源的协议栈
- 2.4.3 开源的协议栈
- 2.5 ZigBee的技术解决方案
- 2.5.1 MCU+ZigBee RF方案
- 2.5.2 单芯片内置ZigBee协议栈＋外挂芯片
- 2.5.3 单芯片集成SoC
- 1．CC243x系列
- 2．MC1322x系列
- 3．CC253x系列
- 2.5.4 ZigBee应用集成方案
- 【任务实施】
- 2.6 智慧农业大棚无线测温系统技术路线和进度安排
- 2.6.1 无线测温系统技术路线
- 2.6.2 无线测温系统组网方案
- 2.6.3 无线测温系统器件选型
- 1．控制器选择
- 2．温度检测模块选择
- 3．显示模块选择
- 4．ZigBee应用模块选择
- 2.6.4 无线测温系统开发进度安排
- 【实施记录】
- 【任务小结】
- 【知识巩固】
- 一、填空题
- 二、选择题
- 【知识拓展】
- 其他常见短距离无线通信技术
- 03
- 工作进程3
- ZigBee应用模块特性与 测试
- 【任务概述】
- 【学习目标】
- 【知识准备】
- 3.1 BHZ-CC2530-PA应用模块特点
- 1．自动组网
- 2．简单易用
- 3．唯一IEEE地址
- 4．节点类型可配置
- 5．工作频段为2.4GHz，信道选择可配置
- 6．I/O口丰富
- 7．底板类型丰富，以满足不同的需要
- 3.2 BHZ-CC2530-PA模块参数
- 3.2.1 BHZ-CC2530-PA外观和引脚功能
- 3.2.2 BHZ-CC2530-PA电气参数
- 3.2.3 BHZ-CC2530-PA机械参数
- 3.2.4 BHZ-CC2530-PA与其他模块连接方法
- 3.3 BHZ-CC2530-PA ZigBee组网特性
- 3.4 BHZ-CC2530-PA模块可支持的节点类型
- 3.5 BHZ-CC2530-PA组网配置
- 1．BHZ-CC2530-PA模块初次组网配置流程
- 2．BHZ-CC2530-PA模块网络配置变更
- 3.6 ZigBee网状网络数据传输方式
- 3.6.1 数据透明传输方式
- 3.6.2 点对点数据传输方式
- 3.7 BHZ-CC2530-PA模块的指令系统
- 1．模块PAN ID值读取指令
- 2．模块的PAN ID配置指令
- 3．读取模块的短地址
- 4．设置模块的串口波特率
- 5．测试串口波特率
- 6．读取模块的MAC地址
- 7．将模块设定为协调器
- 8．将模块设定为路由器
- 9．读取模块的节点类型
- 10．设定模块的数据传输方式
- 11．设置模块的无线信道
- 12．读取模块的无线信道
- 13．模块软件重启
- 14．设定路由器地址（用户自定义地址）
- 15．读取路由器地址（用户自定义地址）
- 16．设定串口校验格式
- 17．查询网络状态及信号强度
- 18．设置拒绝新模块加入网络
- 【任务实施】
- 3.8 ZigBee应用模块配置
- 3.8.1 应用配置软件配置
- 3.8.2 串口调试器进行配置
- 3.8.3 程序代码配置
- 【实施记录】
- 【任务小结】
- 【知识巩固】
- 一、填空题
- 二、选择题
- 【知识拓展】
- 系统集成开发概述
- 【技能拓展】
- 04
- 工作进程4
- Keil C51软件开发 平台使用
- 【任务概述】
- 【学习目标】
- 【知识准备】
- 4.1 Keil C51软件安装
- 4.1.1 启动安装程序
- 4.1.2 软件用户许可协议勾选
- 4.1.3 安装目录选择
- 4.1.4 填写用户信息
- 4.1.5 正式安装
- 4.2 Keil C51软件界面
- 4.2.1 标题栏
- 4.2.2 菜单栏
- 1．File菜单
- 2．Edit菜单
- 3．View菜单
- 4．Project菜单
- 5．Flash菜单项
- 6．Debug菜单项
- 4.2.3 工具栏
- 1．文件操作类按钮
- 2．文件编辑跳转类按钮
- 3．书签类按钮
- 4．选中行操作类按钮
- 5．查找文本类按钮
- 6．编译类按钮
- 【任务实施】
- 4.3 Keil C51工程构建
- 4.3.1 工程名和存储位置设定
- 4.3.2 选择单片机型号
- 4.3.3 新建文件
- 4.3.4 向工程添加文件
- 1．打开文件加入对话框
- 2．选择文件，完成文件加入
- 4.3.5 工程配置
- 4.3.6 程序代码编辑
- 4.4 模块化工程文件组织和多文档工程项目创建
- 4.4.1 模块化工程文件组织
- 4.4.2 多文档工程项目创建
- 【实施记录】
- 【任务小结】
- 【知识巩固】
- 一、填空题
- 二、选择题
- 【知识拓展】
- Keil其他菜单项功能
- 05
- 工作进程5
- 控制器模块使用指南
- 【任务概述】
- 【学习目标】
- 【知识准备】
- 5.1 控制器模块结构
- 1．控制器模块
- 2．电源模块
- 3．液晶显示模块
- 4．温度检测模块
- 5．程序下载模块
- 5.2 控制器模块电路设计原理
- 5.2.1 单片机最小系统电路设计原理图
- 5.2.2 USB转串口模块电路设计原理图
- 【任务实施】
- 5.3 控制器模块驱动程序安装
- 5.4 程序下载方法
- 【实施记录】
- 【任务小结】
- 【知识巩固】
- 一、填空题
- 二、选择题
- 【知识拓展】
- 程序下载原理概述
- 【技能拓展】
- 06
- 工作进程6
- 串口模块设计与测试
- 【任务概述】
- 【学习目标】
- 【知识准备】
- 6.1 串行通信基础知识
- 6.1.1 串行通信的波特率
- 6.1.2 异步串行通信的数据格式
- 6.1.3 奇偶校验
- 6.1.4 串行通信的传输方式
- 6.1.5 RS-232总线标准
- 6.1.6 USB转串口
- 6.2 51系列单片机串行通信开发指南
- 6.2.1 SCON寄存器
- 6.2.2 PCON寄存器
- 6.2.3 串口数据缓冲器SBUF
- 6.2.4 TMOD寄存器
- 6.2.5 IE寄存器
- 6.2.6 IP寄存器
- 【任务实施】
- 6.3 任务1 控制器模块串口硬件电路设计
- 6.4 任务2 串口软件模块设计
- 6.4.1 头文件代码设计
- 6.4.2 源程序文件代码设计
- 6.5 任务3 中断模块软件设计
- 6.5.1 中断处理函数头文件设计
- 6.5.2 中断处理函数源程序文件设计
- 6.6 任务4 串口模块功能测试
- 6.6.1 多文档工程项目构建
- 1．工程项目建立
- 2．串口模块添加
- 3．中断模块添加
- 4．逻辑分组添加
- 6.6.2 测试主程序设计
- 6.6.3 工程测试
- 【实施记录】
- 【任务小结】
- 【知识巩固】
- 一、填空题
- 二、选择题
- 【知识拓展】
- 【技能拓展】
- 07
- 工作进程7
- LCD1602液晶显示模块 设计与测试
- 【任务概述】
- 【学习目标】
- 【知识准备】
- 7.1 LCD1602液晶显示模块开发指南
- 7.1.1 液晶显示基本原理
- 7.1.2 LCD1602特性
- 7.1.3 LCD1602控制指令
- 【任务实施】
- 7.2 任务1 LCD1602液晶显示模块硬件设计
- 7.3 任务2 通用模块设计
- 7.3.1 通用模块头文件设计
- 7.3.2 通用模块源程序文件设计
- 7.4 任务3 LCD1602液晶显示模块软件设计
- 7.4.1 LCD1602液晶显示模块头文件设计
- 7.4.2 LCD1602液晶显示模块源程序文件设计
- 7.5 任务4 LCD1602液晶显示模块功能验证
- 7.5.1 测试项目设计
- 1．工程项目建立
- 2．lcd模块和时延模块添加
- 3．测试主程序模块设计
- 7.5.2 工程测试
- 【实施记录】
- 【任务小结】
- 【知识巩固】
- 一、填空题
- 二、选择题
- 【知识拓展】
- 【技能拓展】
- 08
- 工作进程8
- DS18B20温度检测模块 设计与测试
- 【任务概述】
- 【学习目标】
- 【知识准备】
- 8.1 DS18B20温度检测模块使用指南
- 8.1.1 DS18B20温度检测模块特性
- 8.1.2 DS18B20单总线协议
- 1．初始化
- 2．ROM操作命令
- 3．RAM操作命令
- 4．数据交换处理
- 【任务实施】
- 8.2 任务1 DS18B20温度检测模块硬件设计
- 8.3 任务2 DS18B20温度检测模块软件设计
- 8.3.1 DS18B20头文件设计
- 8.3.2 DS18B20 源程序文件设计
- 8.4 任务3 DS18B20温度检测模块测试
- 8.4.1 测试项目设计
- 1．工程项目建立
- 2．重用模块添加
- 3．工程项目主程序模块设计
- 8.4.2 工程测试
- 【实施记录】
- 【任务小结】
- 【知识巩固】
- 一、填空题
- 二、选择题
- 【知识拓展】
- 时延函数的应用
- 【技能拓展】
- 09
- 工作进程9
- 路由器节点集成设计
- 【任务概述】
- 【学习目标】
- 【知识准备】
- 9.1 电平逻辑匹配与阻抗匹配
- 9.1.1 电平逻辑匹配
- 9.1.2 阻抗匹配
- 9.2 ZigBee应用模块路由器设备配置要求
- 【任务实施】
- 9.3 任务1 路由器节点硬件设计
- 9.4 任务2 路由器节点软件工程项目构建
- 9.4.1 路由器节点软件总体设计
- 9.4.2 路由器节点软件工程项目构建实施
- 1．路由器节点软件工程项目初建
- 2．DS18B20测温软件模块添加
- 3．LCD1602液晶显示软件模块添加
- 4．通用软件模块添加
- 5．串口软件模块添加
- 6．BHZ-CC2530-PA ZigBee软件模块新建与添加
- 9.5 任务3 BHZ-CC2530-PA ZigBee软件模块设计
- 9.5.1 ZigBee软件模块头文件设计
- 1．BHZ-CC2530-PA ZigBee软件模块功能与配置需求分析
- 2．头文件代码设计
- 9.5.2 ZigBee软件模块源程序文件设计
- 9.6 任务4 路由器节点主程序软件模块设计
- 9.6.1 路由器节点主程序流程设计
- 9.6.2 主程序设计中的参数选择
- 1．波特率参数选择
- 2．设备类型参数选择
- 3．网络号参数选择
- 4．信道号参数选择
- 5．数据通信模式参数选择
- 9.6.3 路由器节点主程序代码设计
- 9.7 任务5 路由器节点运行测试
- 1．代码编译
- 2．程序下载
- 3．线路连接
- 4．运行测试
- 【实施记录】
- 【任务小结】
- 1．软件总体设计需要考虑的问题
- 2．新模块宜进行独立编写和测试
- 【知识巩固】
- 一、填空题
- 二、判断题
- 【知识拓展】
- 其他常用的电平标准
- 【技能拓展】
- 10
- 工作进程10
- 协调器节点集成设计与 系统统调
- 【任务概述】
- 【学习目标】
- 【知识准备】
- 10.1 ZigBee应用模块协调器设备配置要求
- 【任务实施】
- 10.2 任务1 协调器节点硬件集成设计
- 10.3 任务2 协调器节点软件工程项目构建
- 10.3.1 协调器节点软件总体设计
- 10.3.2 协调器节点软件工程项目构建实施
- 1．协调器节点软件工程项目初建
- 2．LCD1602液晶显示软件模块添加
- 3．通用软件模块添加
- 4．串口软件模块添加
- 5．中断处理软件模块新建与添加
- 6．ZigBee软件模块添加
- 7．主程序软件模块新建与添加
- 10.4 任务3 协调器节点主程序软件模块设计
- 10.4.1 协调器节点主程序流程设计
- 10.4.2 协调器节点主程序设计相关参数选择
- 1．波特率参数选择
- 2．网络号参数选择
- 3．信道号参数选择
- 4．数据通信模式选择
- 10.4.3 协调器节点主程序代码设计
- 10.5 任务4 中断处理软件模块设计
- 10.5.1 中断处理软件模块头文件设计
- 1．中断处理软件模块功能与配置需求分析
- 2．头文件代码设计
- 10.5.2 中断处理软件模块源程序文件设计
- 10.6 任务5 协调器节点运行测试
- 1．代码编译
- 2．程序下载
- 3．线路连接
- 4．运行测试
- 10.7 任务6 无线测温系统统调测试
- 【实施记录】
- 【任务小结】
- 【知识巩固】
- 一、填空题
- 二、判断题
- 三、简答题
- 【技能拓展】
- 11-FL
- 附录 常用ASCII表
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无线传感器网络案例集成开发教程（ZigBee版）（慕课版）是2023年由人民邮电出版社出版,作者徐明亮。
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