基于CC2530的ZigBee协调器节点设计
基于CC2530的智能家居ZigBee模块设计
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａ ｗｉｒｅｌｅｓｓ ｃｏｍ ｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ ｍｏｄｅｌ ｆｏｒ ＺｉｇＢｅｅ，ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｃｈｉｐ ＣＣ２５３０，ｕｓｉｎｇ ｉｎ ｔｈｅ ｓｍ ａｒｔ ｈｏｍｅ ｃｉｒ— ｃｕｍ ｓｔａｎｃｅ，ｉｓ ｄｅｓｉｇｎｅｄ ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ．Ｔｈｅ ｂｌｏｃｋ ｄｉａｇｒａｍ ｏｆ ｈａｒｄｗａｒｅ ｃｉｒｃｕｉｔ ｆｏｒ ＺｉｇＢｅｅ ｗｉｒｅｌｅｓｓ ｓｙｓｔｅｍ ｗｈｉｃｈ ｓａｔｉｓｆｉｅｓ ｍｉｎｉａ ｔｕｒｉａｚａｔｉｏｎ ｏｆ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｉｓ ｐｒｏｐｏｓｅｄ．Ｔｈｅ ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ ｃｉｒｃｕｉｔ，ｂａｌｕｎ ｃｉｒｃｕｉｔ ａｎｄ ａ ｍ ｉｎｉａｔｕｒｉｚｅｄ Ｉｎｖｅｒ ｔｅｄ－Ｆ ａｎｔｅｎｎａ ａｒｅ ｄｅｓｉｇｎｅｄ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｐｒｏｐｏｓｅｄ ｆｒａｍ ｅ ｗｏｒｋ．Ｔｈｅ ｂａｌｕｎ ｃｉｒｃｕｉｔ ｒｅａｌｉｚｅｄ ｂｙ ｓｅｐａｒａｔｅ ｃｏｍ ｐｏｎｅｎｔｓ ｃｏｎｖｅｒ ｔｓ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ ｓｉｇｎａｌｓ ｔｏ ｓｉｎ— ｇｌｅ—ｅｎｄｅｄ ｓｉｇｎａ１．Ｔｈｅ ｐｒｉｎｔｅｄ Ｉｎｖｅｒｔｅｄ—Ｆ ａｎｔｅｎｎａ ｆｏｒ ＺｉｇＢｅｅ ｉｓ ｍｏｄｅｌｅｄ ｂｙ ｅｌｅｃｔｒｏｍ ａｇｎｅｔｉｃ ｓｉｍ ｕｌａｔｉｏｎ ｓｏｆｔｗａｒｅ ｏｆ ＨＦＳＳ，
发器。该芯 片工作频率范 围是 ２４４０～２４８３．６ＭＨｚ，支持数 据传输 进 行 讨 论 。
率 高 达 ２５０Ｋｂｉｔ／ｓ。ＣＣ２５３０结 合 了性 能 领 先 的 ＲＦ收 发 器 ，业 １．２ ＺｉｇＢｅｅ射 频 模 块 芯 片外 电路
基于CC2530的Zigbee无线传感网络的设计与实现
基于CC2530的Zigbee无线传感网络的设计与实现二、硬件设计1. CC2530芯片CC2530是德州仪器（TI）公司推出的一款具有Zigbee通信功能的片上系统（SoC）芯片，集成了802.15.4无线通信功能以及8051微控制器。
CC2530具有低功耗、快速响应、可靠性高等特点，适合用于构建Zigbee传感网络。
2. 传感器节点传感器节点是Zigbee网络中的重要组成部分，它可以通过各种传感器采集环境信息，并通过无线网络发送到协调器节点。
传感器节点通常包括温度传感器、湿度传感器、光敏传感器等，以满足不同的监测需求。
3. 协调器节点协调器节点是Zigbee网络中的核心节点，负责网络管理、数据协调、安全认证等功能。
在本设计中，我们选择CC2530作为协调器节点的芯片，通过其内置的Zigbee功能实现网络连接和数据传输。
4. 网络拓扑在设计Zigbee无线传感网络时，需要考虑网络拓扑结构，一般可以选择星型、网状或者混合型拓扑结构。
根据实际应用需求，可以灵活选择合适的网络拓扑结构。
三、软件开发1. Zigbee协议栈在基于CC2530的Zigbee无线传感网络中，需要使用Zigbee协议栈来实现Zigbee协议的各层功能，包括PHY层、MAC层、网络层和应用层等。
TI 公司提供了针对CC2530芯片的Z-Stack协议栈，可以帮助开发者快速实现Zigbee通信功能。
2. 网络配置在软件开发过程中，需要对Zigbee网络进行配置，包括节点连接、网络路由、数据传输等方面。
通过Z-Stack协议栈提供的API接口，可以方便地进行网络配置和管理。
3. 数据处理在传感节点和协调器节点之间，需要进行数据的采集、传输和处理。
通过Z-Stack提供的数据传输接口和协议栈功能，可以实现传感数据的采集和传输，以及协调器节点的数据处理和分发。
3. 安全认证在Zigbee网络中，安全认证是至关重要的一环。
通过Z-Stack协议栈提供的安全认证接口，可以实现节点之间的安全通信，保障网络数据的安全性。
基于CC2530智能家居系统的Zigbee协议栈的设计与实现
关键词 ： Ｃ Ｃ ２ ５ ３ ０ ； 智能家居 ； Ｚ ｉ ｇ ｂ ｅ ｅ协 议 栈 ： 网络 技 术 中图 分 类 号 ： Ｔ Ｐ ３ ｌ ｌ 文献 标 志 码 ： Ａ Ｄ ＯＩ ： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ￣ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ６ ７ ４ — ９ １ ４ ６ ． ２ ０ １ ７ ． ０ ４ ． ０ ７ ６
作者简介 ： 马
静（ １ ９ ８ １ 一） ， 女， 陕西西安人 ， 工程硕士 ， 讲 师， 主要 从事计算机技 术研 究， Ｅ － ｍａ ｉ ｌ ： ｚ ｚ ｊ ｃ ｎ ｃ （ ￣１ ６ ３ ． Ｃ Ｏ ｌ ｌ ｌ
［ Ｓ Ｃ ｂ Ｔ Ｅ Ｃ Ｈ Ｉ Ｎ Ｎ Ｏ Ｖ Ａ Ｔ Ｉ Ｏ Ｎ ＆ Ｐ Ｒ Ｏ Ｄ Ｕ Ｃ Ｔ Ｉ Ｖ Ｉ Ｔ Ｙ
的智能 家 居 系统 解决 方 案 ，并对其 Ｚ ｉ ｇ ｂ ｅ ｅ 协 议栈 进
行 了设 计 与实现
１ 网络 技术 分析
可 编程 闪存 （ Ｃ Ｃ ２ ５ ３ ０ Ｆ ３ ２ ／ ６ ４ ／ １ ２ ８ ／ ２ ５ ６ ） ，支 持 １ Ｅ Ｅ Ｅ ８ ０ ２ ． １ ５ ． ４标 准 ，具 备 低 功 耗 的 运 行模 式 ， 以及 强 大 的支持 功能 和外 设… Ｉ
摘
要： 文章首先分析 了基 于 Ｃ Ｃ ２ ５ ３ ０智能家居 系统的 网络技 术 ，介绍 了其 中外部 网络和 内部 网络 的相关技 术 ，其次
总体设计 了智 能家居 系统的框架结构 ，分别分析 了其感知层 、网络层 和应用层的技 术 ．最后详细介绍 了 Ｚ ｉ ｇ ｂ ｅ ｅ 协议
栈 的 设 计 与 实现 、
各 种 网络 和传 感设 备 ，适 用 于 远程 控 制 和 自动控 制 领 域 而 Ｃ Ｃ ２ ５ ３ ０ 片 可满 足 Ｚ ｉ ｇ Ｂ ｅ ｅ和 ＲＦ ４ Ｃ Ｅ 々 业 应 用 ，Ｃ Ｃ ２ ５ ３ ０具 有 业 界 领 先 优 良性 能 的 ＲＦ收 发 器 和增 强型 ８ ０ ５ １微 处 理 器 、８ ｋ Ｂ Ｒ Ａ Ｍ、系 统
基于CC2530的Zigbee无线传感网络的设计与实现
基于CC2530的Zigbee无线传感网络的设计与实现1. 引言1.1 基于CC2530的Zigbee无线传感网络的设计与实现概述Zigbee无线传感网络是一种低成本、低功耗、短距离的无线通信技术，适用于物联网领域。
本文基于CC2530芯片，对Zigbee无线传感网络的设计与实现进行了探讨和研究。
在传感网络中，节点之间通过无线通信实现信息传输和数据交换，构建起一个相互协作的网络体系。
CC2530芯片作为一种低功耗、高集成度的无线通信芯片，具有良好的性能和稳定性，非常适合用于Zigbee无线传感网络的设计。
本文将通过介绍Zigbee无线传感网络的原理与技术、CC2530芯片的特点，以及网络拓扑结构设计、节点通信协议设计和能量管理设计等方面的内容，来探讨基于CC2530的Zigbee无线传感网络的设计与实现方法。
通过对设计与实现结果进行分析，可以了解到该系统的性能和可靠性。
同时，也会探讨存在的问题，并展望未来的发展方向。
这将有助于进一步完善基于CC2530的Zigbee无线传感网络系统，提高其在物联网应用中的实际效果和应用前景。
2. 正文2.1 Zigbee无线传感网络原理与技术Zigbee无线传感网络是一种基于IEEE 802.15.4标准的低成本、低功耗、短距离无线通信技术。
它主要用于构建小型自组织的自动化控制系统，适用于各种物联网应用场景。
Zigbee网络采用星型、树状和网状等不同的拓扑结构，其中最常见的是网状结构，可以实现节点之间的多跳通信，提高网络覆盖范围和可靠性。
节点之间可以通过广播、单播和多播等方式进行通信，实现数据的传输和控制。
在Zigbee协议栈中，包括物理层、MAC层、网络层和应用层。
其中物理层负责传输数据，MAC层处理数据的接入控制，网络层负责路由和组网，应用层实现具体的应用功能。
通过这些协议层的配合，可以实现数据的可靠传输和快速响应。
Zigbee网络还支持多种不同的信道选择和能量管理机制，可以根据具体的应用场景来选择最适合的工作模式，以实现最佳的性能和功耗平衡。
基于CC2530的ZigBee无线节能LED灯光调节系统设计
基于CC2530的ZigBee无线节能LED灯光调节系统设计段五星;陈伟全;谢振汉【摘要】针对传统照明电路布线复杂、成本高、节能效率低的问题，提出LED灯光无线调节系统。
基于CC2530芯片，设计了点对点Zigbee无线网络拓扑结构的LED灯光遥控器和调节器；利用LM7805和LM7812组成的直流稳压电源，完成了采用PWM方式控制的LED驱动器的设计；基于Z－stack协议栈，在IAR软件平台上完成了整个系统的无线串口通信、调试。
试验结果表明，该系统具有工作稳定性高，无线传输距离远，调节效果好，实用性强的特点。
%The traditional lighting circuit has problems of complex cabling, high cost, lowenergy⁃saving, so establish the LED light⁃regulating system. Firstly, design the LED light remote controller and regulator, which have a point⁃to⁃point wireless topological structure, based on CC2530, then using the direct current voltage⁃stabilized supply consisted of LM7805 and LM7812 to complete the LED drive circuit with the PWM control method, at last, realize the wireless series communication and debugging on the IAR software platform based on Z⁃stack protocol stack. The tests represent that the system has a trait of stabilization, remote wireless communication, accurate regulation and practical function.【期刊名称】《智能计算机与应用》【年(卷),期】2016(006)002【总页数】4页(P106-109)【关键词】CC2530;ZigBee;LED灯光调节;PWM【作者】段五星;陈伟全;谢振汉【作者单位】广州华立科技职业学院，广东增城511325;广东工业大学华立学院，广东增城511325;广东工业大学华立学院，广东增城511325【正文语种】中文【中图分类】TP276随着科技的进步，以及节能意识的深入普及，人们在日常生活中越来越注重能源的科学、合理使用，节约用电即是其中的一个重要方面。
基于CC2530的ZigBee无线传感器网络的设计与实现
无线传感器网络是新一代的传感器网络，它的发展和应用将会给人们的生活 和生产带来较深远的影响。各国都很重视无线传感器网络的发展，电气电子工程
２
基于ＣＣ２５３０的ＺｉｇＢｅｅ无线传感器网络的设计与实现
ｏｆＥｌｅｃｔｒｉｃａｌ ａｎｄ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ
师协会（Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ
Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ，ＩＥＥＥ）正在尽力推进无线传
西安电子科技大学 硕士学位论文 基于CC2530的ZigBee无线传感器网络的设计与实现 姓名：王风 申请学位级别：硕士 专业：通信与信息系统 指导教师：曾兴雯 201201
摘要
目前，无线传感器网络已成为世界各国的研究热点，ＺｉｇＢｅｅ技术以其低复杂 度、低成本、低功耗等优点，被广泛地应用于无线传感器网络中。本文基于ＣＣ２５３０ 和ＺｉｇＢｅｅ协议栈实现了一个网状结构的无线传感器网络。 论文首先介绍了ＺｉｇＢｅｅ技术的特点、网络拓扑结构、协议分析。其次从整体 上提出了系统的结构，并基于主芯片ＣＣ２５３０和射频芯片ＣＣ２５９１对ＺｉｇＢｅｅ节点 进行了硬件设计。介绍了ＺｉｇＢｅｅ协议栈，给出了协调器、路由节点和传感器节点 的软件流程图，并形成一个网状结构的传感器网络。最后，用串口测试工具对构 建的网络进行了测试，重点测试网络的建立、节点的入网和传感器节点数据传输 的过程。另外，为了检测网络性能，对节点之间的通信距离进行了测试。 结果表明，网络中的传感器节点能够将监测区域的信息传送到协调器中，实 现网状结构的无线传感器网络。
１．１无线传感器网络
无线传感器网络技术是具有交叉学科性质、军民两用的高科技技术，在军事、 国家安全、交通管理、医疗卫生和城市信息化建设等领域，它都有广泛的应用。 无线传感器网络是由许多传感器节点组成的，而每一个传感器节点又包括数据采 集模块（传感器、Ａ／Ｄ转换器）、数据控制和处理模块（微处理器）、通信模块（无线收 发器ＲＦ，Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）和电源模块（电池、ＤＣ／ＡＣ能量转换器）等。近年来微机 电系统（Ｍｉｃｒｏ
基于Zigbee(CC2530)的温湿度上位机监测系统设计——毕业设计
基于ZigBee技术的温湿度远程监测系统设计学生：陈园（指导老师：吴琰）（淮南师范学院电子工程学院）摘要: 针对目前温室大棚农作物大面积种植，迫切需要科学的方法进行智能远程监测的研究现状，设计出一套温湿度远程监测系统。
该系统是有多个采集终端和一个协调控制器组成。
多个终端分别放置不同的大棚内进行实时采集数据，协调控制器的作用就是将多个采集终端通过无线传输过来的的数据进行分析并和PC机连接。
PC机上运行上位机软件实时的监测各大棚的温湿度信息。
多个终端和协调控制器均采用TI公司新一代CC2530芯片；温湿度传感器采用市场上比较流行的DHT11；无线传输采用ZigBee协议；上位机软件采用labVIEW编写，并通过RS-232与协调控制器连接通信。
通过实物测试了ZigBee无线传输的稳定可靠性，丢包率在误差范围内。
温湿度采集有0.5s延时时间，满足实时性要求。
关键词:终端；协调控制器；DHT11；CC2530；ZigBee；上位机Design of Remote Monitoring System for Temperature andHumidity based on ZigBee TechnologyStudent: Chen Yuan(Faculty Adviser：Wu Yan)(college of electronic engineering, Huainan Normal University)Abstract:According to the current situation of the research on the intelligent remote monitoring of greenhouse crops, the research status of intelligent remotemonitoring is urgently needed, and a set of remote monitoring system fortemperature and humidity is designed. The system is composed of a plurality ofacquisition terminals and a coordinated controller. Multiple terminals are placed indifferent greenhouses for real-time collection of data, the role of the coordinationcontroller is to collect more than one collection terminal through wireless datatransmission over the data analysis and PC machine connection. Temperature andhumidity information operation software of PC real-time monitoring of thegreenhouse on PC. A plurality of terminals and a coordinated controller are used ina new generation of CC2530 chip of TI company; temperature and humidity sensorused on the market more popular DHT11; wireless transmission based on ZigBeeprotocol; PC software using LabVIEW, and connected with the communicationthrough the RS-232 and coordination controller. The reliability of ZigBee wirelesstransmission stability test through the physical, the packet loss rate is in the rangeof error. Temperature and humidity acquisition 0.5s time delay, meet the real-timerequirements.Keywords:Terminal; coordination controller; DHT11;CC2530; ZigBee; host computer1. 绪论1.1 设计背景和研究意义现如今我国已经成为世界第一粮食生产大国，据有关统计说明，我国农作物设施栽培面积已经超过210万hm2。
基于CC2530及ZigBee协议栈设计无线网络传感器节点
基于CC2530及ZigBee协议栈设计无线网络传感器节点①章伟聪，俞新武，李忠成(浙江万里学院智能控制研究所，宁波 315101)摘 要：针对智能家居、环境监测等的实际要求，设计了一种远距离通讯的无线传感器节点。
该系统采用集射频与控制器于一体的第二代片上系统CC2530为核心模块，外接CC2591射频前端功放模块；软件上基于ZigBee2006协议栈，在ZStack通用模块基础上实现应用层各项功能。
介绍了基于ZigBee协议构建无线数据采集网络，给出了传感器节点、协调器节点的硬件设计原理图及软件流程图。
实验证明节点性能良好、通讯可靠,通讯距离较TI第一代产品有明显增大。
关键词：传感器节点；CC2530；ZigBee；CC2591；无线传感器网络Wireless Network Sensor Node Design Based on CC2530 and ZigBee Protocol StackZHANG Wei-Cong, YU Xin-Wu, LI Zhong-Cheng(Intelligent Control Research Institute, Zhejiang Wanli University, Ningbo 315101, China)Abstract: According to the actual needs of intelligent household, environmental monitoring etc, this paper designed a wireless sensor node of long-distance communication system. This system used the second SoC CC2530 set in RF and controller chips as the core module and externally connected with CC2591 RF front-end power amplifier module. Based on ZigBee2006 in software agreement stack, it realized each application layer function based on ZStack. It also introduced wireless data acquisition networks based on the ZigBee agreement construction, and has given the hardware design schematic diagram and the software flow chart of sensor node, synchronizer node. The experiment proved that the node is good in performance and the communication is reliable. The communication distance has increased obviously compared with the first generation TI product.Key words: sensor node; CC2530; CC2591; wireless sensor networksZigBee[1]是一种新兴的短距离、低速率无线网络技术,是基于IEEE802.15.4无线标准研制开发的,关于组网、安全和应用软件的技术标准。
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基于CC2530的ZigBee协调器节点设计
随着我国物联网正进入发展的快车道，ZigBee也正逐步被国内越来越多的用户接受。
ZigBee技术也已在部分智能传感器场景中进行了应用。
如在北京地铁9号线隧道施工过程中的考勤定位系统便采用的是ZigBee，ZigBee取代传统的RFID考勤系统实现了无漏读、方向判断准确、定位轨迹准确和可查询，提
高了隧道安全施工的管理水平;在某些高档的老年公寓中，基于ZigBee网络的
无线定位技术可在疗养院或老年社区内实现全区实时定位及求助功能。
由于每
个老人都随身携一个移动报警器，遇到险情时，可以及时的按下求助按钮不但
使老人在户外活动时的安全监控及救援问题得到解决，而且，使用简单方便，
可靠性高。
本文介绍基于CC2530的ZigBee协调器节点设计。
节点硬件总体设计
ZigBee无线通信网络主要由协调器、路由器及终端设备3种节点组成。
在网络建立之初，每个网络有且仅有一个协调器节点，主要负责网络的发起、参数
的设定、信息的管理及维护功能，也可用来协助建立安全层和应用层的绑定。
鉴于协调器节点的硬件及软件设计最为复杂，本文主要介绍协调器节点的设计
方法。
协调器节点主要由处理器模块、RF前端、电源管理模块及各外部接口
等组成，也可根据需要增加传感器及GSM/GPRS等模块。
各功能模块介绍
1）处理器模块
处理器模块采用CC2530作为主控芯片［5］。
CC2530是一个兼容
IEEE802.15.4的、真正的片上系统，支持专有的IEEE802.15.4以及
ZigBee、ZigBeePRO和ZigBeeRF4CE标准。
CC2530集成了2.4GHz的射频收发器、增强型工业标准的8051MCU、最大256KB可编程FLASH、8KB的。