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书  名:ZigBee技术与实训教程――基于CC2530的无线传感网技术
  • 作  者: 姜仲、刘丹
  • 出版时间: 2014-05-01
  • 出 版 社: 清华大学出版社
  • 字  数: 521 千字
  • 印  次: 1-1
  • 印  张: 21
  • 开  本: 16开
  • ISBN: 9787302333654
  • 装  帧: 平装
  • 定  价:¥39.50
电子书价:¥27.70 折扣:70折 节省:¥11.80 vip价:¥27.70 电子书大小:5.74M
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内容简介
  本书以ZigBee无线传感网络技术为主要对象,以基于CC2530芯片(TI公司)为核心的硬件平台,在介绍了常用传感器编程的基础上,深入剖析了TI的Z-Stack协议栈架构和编程接口,并详细讲述了如何在此基础上开发自己的ZigBee项目。
  本书可作为工程技术人员进行单片机、无线传感器网络应用、ZigBee技术等项目开发的学习、参考用书,也可作为高等院校高年级本科生或研究生计算机、电子、自动化、无线通信等课程的教材。
前言
  无线传感器网络综合了传感器、嵌入式计算、现代网络及无线通信和分布式信息处理等技术,能够通过各类集成化的微型传感器协同完成对各种环境或监测对象的信息的实时监测、感知和采集,这些信息通过无线方式被发送,并以自组多跳的网络方式传送到用户终端,从而实现物理世界、计算世界以及人类社会这三元世界的连通。传统的无线网络关心的是如何在保证通信质量的情况下实现最大的数据吞吐率,而无线传感器网络主要用于实现不同环境下各种缓慢变化参数的检测,通信速率并不是其主要考虑的因素,它最关心的问题是在体积小、布局方便以及能量有限的情况下尽可能地延续目前网络的生命周期。
  ZigBee技术是一种近距离、低复杂度、低功耗、低速率、低成本的双向无线通信技术。主要用于距离短、功耗低且传输速率不高的各种电子设备之间进行数据传输以及典型的有周期性数据、间歇性数据和低反应时间数据传输的应用。因此非常适用于家电和小型电子设备的无线控制指令传输。其典型的传输数据类型有周期性数据(如传感器)、间歇性数据(如照明控制)和重复低反应时间数据(如鼠标)。由于其节点体积小,且能自动组网,所以布局十分方便;又因其强调由大量的节点进行群体协作,网络具有很强的自愈能力,任何一个节点的失效都不会对整体任务的完成造成致命性影响,所以特别适合用来组建无线传感器网络。
  用ZigBee技术来实现无线传感器网络,主要需要考虑通信节点的硬件设计,包括传感数据的获得及发送,以及实现相应数据处理功能所必需的应用软件开发。TI(德州仪器公司)的CC2530芯片实现ZigBee技术的优秀解决方案,完全符合ZigBee技术对节点“体积小、能耗低”的要求,另外,TI还提供了Z-Stack协议栈,尽可能地减轻了开发者的开发通信程序的工作量,使开发者能专注于实现业务逻辑。
  编写本书的主要目的是从实训的角度使用CC2530芯片和Z-Stack协议栈来实现无线传感器网络,为读者解析用ZigBee技术开发无线传感器网络的各个要点,由浅入深地讲述如何开发具体的无线传感器网络系统。
  * 内容概述
  本书分为6个部分:
  第1部分包括第1~3章,概述了无线传感器网络的基本理论,第1章概述了无线传感器网络的主要概念,第2章则主要介绍了IEEE 802.15.4无线传感器网络通信标准,第3章则主要介绍了ZigBee协议规范基础理论知识,使读者对无线传感器网络有整体上的认识。
  第2部分包括第4章,讲述了开发具体项目所依赖的软硬件平台。
  第3部分包括第5章,基于核心芯片CC2530内部硬件模块设计了若干个实验,使读者熟悉核心芯片CC2530的主要功能。
  第4部分包括第6章和第7章,介绍如何使用CC2530控制各种常见的传感器。第6章讲述常用传感器数字温湿度传感器DHT11、光强度传感器模块等常见的传感器操作方法;第7章介绍使用CC2530实现红外信号的收发操作。
  第5部分包括第8章,深入介绍Z-Stack协议栈,使读者初步掌握Z-Stack的工作机制,讲述了使用Z-Stack的一些基本概念,讲述了Z-Stack轮转查询式操作系统的工作原理,以及Z-Stack串口机制和绑定机制。
  第6部分包括第9~11章,介绍了TI-Stack协议栈开发的三个项目,第9章为智能家居系统,第10章为智能温室系统,第11章为学生考勤管理系统。
  * 相关资源
  由于作者水平有限及对无线传感网络和ZigBee技术理解不深,书中难免有错误的地方,诚恳地希望读者批评指正。随着我们实训项目的不断完善,希望为读者提供更多的相关资料及错误修正,也是为了给ZigBee技术爱好者和学习者提供一个交流的平台,我们建设了一个专题论坛,网址为www.800dou.com,欢迎读者访问。

  编者
  2014年3月
目录
第1章 无线传感器网络
1.1 无线传感器网络概述
1.2 无线传感器网络的发展历程
1.3 无线传感器网络的研究现状和前景
1.4 无线传感器网络的特点
1.5 无线传感器网络体系结构
1.6 无线传感器网络的关键技术
1.7 无线传感器网络应用与发展
1.8 典型短距离无线通信网络技术
1.9 无线传感器网络的主要研究领域
第2章 IEEE 802.15.4无线传感器网络通信标准
2.1 IEEE 802.15.4标准概述
2.2 网络组成和拓扑结构
2.3 协议栈架构
2.4 物理层规范
2.5 MAC层规范
2.6 MAC/PHY信息交互流程
2.7 基于IEEE 802.15.4标准的无线传感器网络
第3章 ZigBee无线传感器网络通信标准
3.1 ZigBee标准概述
3.2 ZigBee技术特点
3.3 ZigBee协议框架
3.4 ZigBee网络层规范
3.5 ZigBee应用层规范
3.6 ZigBee安全服务规范
第4章 ZigBee开发平台
4.1 ZigBee硬件开发平台
4.1.1 CC2530射频模块
4.1.2 调试器接口
4.1.3 ZigBee学习板
4.2 ZigBee软件开发平台
4.2.1 IAR简介
4.2.2 IAR基本操作
第5章 CC2530基础实验
5.1 CC2530无线片上系统概述
5.1.1 CC2530芯片主要特性
5.1.2 CC2530的应用领域
5.1.3 CC2530概述
5.1.4 CC2530芯片引脚的功能
5.1.5 CC2530增强型8051内核简介
5.2 通用I/O端口
5.2.1 通用I/O端口简介
5.2.2 通用I/O端口相关寄存器
5.2.3 实验1:点亮LED
5.2.4 实验2:按键控制LED交替闪烁
5.3 外部中断
5.3.1 中断概述
5.3.2 中断屏蔽
5.3.3 中断处理
5.3.4 实验:按键中断控制LED
5.4 定时器
5.4.1 片内外设I/O
5.4.2 定时器简介
5.4.3 定时器1寄存器
5.4.4 定时器1操作
5.4.5 16位计数器
5.4.6 实验1:定时器1控制LED闪烁
5.4.7 定时器3概述
5.4.8 实验2:定时器1和定时器3同时控制LED1和LED2以不同频率闪烁
5.5 1602型LCD
5.5.1 1602型LCD简介
5.5.2 1602型LCD管脚功能
5.5.3 1602型LCD的特性
5.5.4 1602型LCD字符集
5.5.5 1602型LCD基本操作程序
5.5.6 1602型LCD指令集
5.5.7 1602型LCD 4线连接方式
5.5.8 实验:LCD显示实验
5.6 USART
5.6.1 串行通信接口
5.6.2 串行通信接口寄存器
5.6.3 设置串行通信接口寄存器波特率
5.6.4 实验1:UART发送
5.6.5 UART接收
5.6.6 实验2:UART发送与接收
5.7 ADC
5.7.1 ADC简介
5.7.2 ADC输入
5.7.3 ADC寄存器
5.7.4 ADC转换结果
5.7.5 单个ADC转换
5.7.6 片内温度传感器实验
5.8 睡眠定时器
5.8.1 睡眠定时器简介
5.8.2 睡眠定时器寄存器
5.8.3 实验:睡眠定时器唤醒实验
5.9 时钟和电源管理
5.9.1 CC2530电源管理简介
5.9.2 CC2530电源管理控制
5.9.3 CC2530振荡器和时钟
5.9.4 实验:中断唤醒系统实验
5.10 看门狗
5.10.1 看门狗模式
5.10.2 定时器模式
5.10.3 看门狗定时器寄存器
5.10.4 实验:看门狗实验
5.11 DMA
5.11.1 DMA操作
5.11.2 DMA配置参数
5.11.3 DMA配置安装
5.11.4 实验:DMA传输
第6章 常用传感器
6.1 数字温湿度传感器DHT11
6.1.1 DHT11简介
6.1.2 DHT11典型应用电路
6.1.3 DHT11串行接口
6.1.4 DHT11串行接口通信过程
6.1.5 实验:DHT11实验
6.2 红外人体感应模块实验
6.2.1 红外人体感应模块功能特点
6.2.2 红外人体感应模块实物
6.2.3 实验:红外人体感应模块实验
6.3 结露传感器实验
6.3.1 HDS05结露传感器特性曲线
6.3.2 HDS05结露传感器电路设计
6.3.3 HDS05结露传感器实物
6.3.4 实验:结露传感器实验
6.4 烟雾传感器模块
6.4.1 烟雾传感器模块功能特点
6.4.2 烟雾传感器模块实物
6.4.3 实验:烟雾传感器模块实验
6.5 光强度传感器模块
6.5.1 GY-30 数字光模块介绍
6.5.2 数字光模块实物
6.5.3 I2C总线介绍
6.5.4 实验:光强度传感器模块实验
第7章 CC2530实现红外通信
7.1 红外通信简介
7.1.1 红外线通信的特点
7.1.2 红外线发射和接收
7.1.3 红外线遥控发射和接收电路
7.1.4 红外发射电路
7.1.5 NEC协议
7.2 实验1:中断方式发射红外信号
7.3 实验2:PWM方式输出红外信号
7.4 实验3:红外接收实验
第8章 Z-Stack协议栈
8.1 Z-Stack协议栈基础
8.1.1 Z-Stack协议栈简介
8.1.2 Z-Stack协议栈基本概念
8.1.3 Z-Stack的下载与安装
8.2 Sample Application工程
8.2.1 Sample Application工程简介
8.2.2 Sample Application工程概况
8.2.3 Sample Application工程初始化与事件的处理
8.2.4 Sample Application工程事件的处理函数
8.2.5 Sample Application工程流程
8.3 OSAL循环
8.3.1 Z-Stack的任务调度
8.3.2 Z-Stack主函数
8.3.3 Z-Stack任务的初始化
8.3.4 Z-Stack的系统主循环
8.4 数据的发送和接收
8.4.1 网络参数的设置
8.4.2 数据的发送
8.4.3 数据的接收
8.5 修改LED驱动
8.6 修改按键驱动
8.6.1 Z-Stack的按键机制概述
8.6.2 Z-Stack按键的宏定义
8.6.3 Z-Stack按键初始化代码分析
8.6.4 Z-Stack按键的配置
8.6.5 Z-Stack轮询方式按键处理
8.6.6 Z-Stack中断方式按键处理
8.7 Z-Stack 2007串口机制
8.7.1 串口配置
8.7.2 串口初始化
8.7.3 串口接收数据
8.7.4 Z-Stack串口发送数据
8.8 Z-Stack启动分析
8.8.1 启动配置
8.8.2 Z-Stack启动相关概念
8.8.3 SampleApp工程协调器启动过程分析
8.9 ZigBee绑定机制
8.10 SimpleApp工程
8.10.1 SimpleApp的打开
8.10.2 SimpleApp启动分析
8.11 灯开关实验
8.11.1 SimpleController.c
8.11.2 SimpleSwitch.c
8.11.3 灯开关实验其他函数分析
8.12 传感器采集实验
8.12.1 采集节点SimpleCollector.c
8.12.2 传感器节点SimpleSensor.c
第9章 智能家居系统
9.1 智能家居系统设计
9.1.1 智能家居系统的需求分析
9.1.2 智能家居系统分析
9.1.3 智能家居系统软件设计
9.2 智能家居系统开发环境的搭建
9.2.1 Mini6410 ARM11开发板
9.2.2 建立Android应用开发环境
9.2.3 在Andorid程序中访问串口
9.2.4 Android上的Servlet服务器i-jetty
9.3 智能家居系统下位机程序设计
9.3.1 下位机程序设计思路
9.3.2 一键报警功能下位机实现
9.3.3 水浸报警功能下位机实现
9.3.4 中断方式报警的红外入侵传感器的实现
9.4 智能家居系统设置模块的实现
9.4.1 SQLite简介
9.4.2 Android系统中SQLite?数据库操作
9.4.3 智能家居系统设置模块的实现
9.5 智能家居系统监听服务的实现
9.5.1 Android Service
9.5.2 Android多线程
9.5.3 短信的发送与接收
9.5.4 智能家居系统监听服务的实现
9.6 Web方式访问智能家居系统
9.6.1 ContentProvider简介
9.6.2 ContentProvider操作
9.6.3 创建ContentProvider
9.6.4 Web方式访问智能家居系统
第10章 智能温室系统
10.1 智能温室系统设计
10.1.1 智能温室定义
10.1.2 智能温室系统的需求分析
10.1.3 智能温室系统分析
10.2 智能温室系统控制功能的实现
10.2.1 继电器
10.2.2 控制板中控制电路的实现
10.2.3 智能温室系统控制功能的实现
10.3 智能温室系统休眠功能的实现
第11章 学生考勤管理系统
11.1 学生考勤管理系统设计
11.1.1 校园一卡通学生考勤管理系统组成
11.1.2 校园一卡通学生考勤管理系统可行性分析
11.1.3 校园一卡通学生考勤管理系统需求分析
11.2 学生考勤管理系统的时钟功能的实现
11.2.1 DS1302实时时钟电路
11.2.2 DS1302实时时钟模块
11.2.3 DS1302实时时钟模块操作说明
11.2.4 DS1302时钟模块例程
11.2.5 Z-Stack中使用DS1302时钟模块实现显示时间功能
11.3 学生考勤管理系统读卡功能的实现
11.3.1 RFID介绍
11.3.2 M104BPC读写模块
11.3.3 例程
11.3.4 Z-Stack实现读卡功能
参考文献

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