基于嵌入式的室内环境信息采集系统设计

嵌入式系统课程设计*******************实践教学*****************************************学院院2013年年秋季学学期嵌入式系统统课程设设计题目：基于于嵌入式式的室内内环境信信息采集集控制演演示系统统设计专业班级：：计算机机科学与与技术（物物联网工工程方向向）姓名：学号：指导教师：：成绩：目录题目：基于嵌入式的室内环境信息采集控制演示系统设计 1目录 2摘要 3关键词 3前言 3系统分析及其设计 4一、基本原理： 4二、系统方案设计 5三、总体设计 7四、系统测试 31总结 31参考文献 32致谢 32基于嵌入式式的室内内环境信信息采集集控制演演示系统统设计摘要基于嵌入式式的无线线传感网网络是多多学科的的高度交交叉，知知识的高高度集成成的前沿沿热点研研究领域域。它通通过各类类集成化化的微型型传感器器协作地地实时监监测,感感知和采采集各种种环境或或监测对对象的信信息，这这些信息息通过无无线方式式被发送送，并以以自组多多跳的网网络方式式传送到到用户终终端无线线传感器器网络的的特性决决定了其其不需要要较高的的传输带带宽，而而要求较较低的传传输延时时和极低低的功率率消耗。IIEEEES022．155．4／／ZiggBeee技术是是近年来来通信领领域中的的研究热热点，具具有低成成本、低低功耗、低低速率、低复杂度的特点和高可靠性、组网简单、灵活等优势，逐渐成为无线传感器网络事实上的国际标准。此次课设设设计并实实现了用用无线传传感器网网络构成成的分布布式温度度湿度监监控系统统。关键词：嵌嵌入式、信信息采集集、ZIIGBEEE、串串口通信信前言嵌入式系统统是以应应用为中中心，以以计算机机技术为为基础，软软硬件可可定制，适适用于不不同应用用场合，对对功能，可可靠性，成成本，体体积，功功耗有严严格要求求的专用用计算机机系统[[1]。随着生生活水平平的提高高和科学学技术发发展的需需求，人人类对环环境信息息的感知知上有了了更高的的要求，在在某些特特殊工业业生产领领域和室室内存储储场合对对环境要要求显得得特别苛苛刻；随随着嵌入入式技术术的发展展，为环境环环境检测测提供了了更进一一步的保保障。基于嵌入式式的环境境信息采采集系统统包含感感知层、传传输层、应应用层三三个层面面；传输输层常见见的有温湿湿度、烟烟感、一一氧化碳碳、压力力等嵌入入式传感感器模块块，传输输层包括括有线通通信和无无线通信信两部分分，应用用层包括括各种终终端。在室内环境境监测领领域，以以嵌入式式技术为为基础，结结合ZiigBeee技术术可以实实现、准准确、完完整、可可靠的反反应环境境信息，做做到实时时监控。系统分析及及其设计计一、基本原原理：温度传感器器将被测测点的温温度采集集后输出出的模拟拟信号逐逐步送往往放大电电路、低低通滤波波器以及及A//D转转换器（即即信号调调理电路路），然然后再单单片机的的控制下下将AA/D转换器器输出的的数字信信号传送送到无线线收发芯芯片中，并并通过芯芯片的调调制处理理后由芯芯片内部部的天线线发送到到上位机机机监测软软件上，在在上位机机模块上上，发来来的数据据由单片片机控制制的无线线收发芯芯片接收收并解调调，最后后通过接接口芯片片发送到到PCC机中中进行显显示和处处理。温温度传感感器被用用在终端端节点上上，当上上电后，温温度传感感器就是是能够获获取环境境中某个个地方温温度的敏敏感元器器件，它它可以将将环境中中的温度度或者是是与温度度相关的的参量信信息转换换成电信信号，我我们可以以根据这这些电信信号的强强弱来识识别被测测点在环环境中的的温度数数据。系统方案设设计系统设计需需求湿度传感器器和温度度传感器器采集到到数据后后，通过过给RSS2322串口增增加无线线传输功功能，替替代设备备电缆线线进行无无线传输输,无线线温度采采集系统统改变了了传统有有线的数数据采集集系统搭搭建布线线困难，监监测区域域受限等等诸多不不足。要要求设计计的短距距离无线线通信系系统具有有功耗少少，性价价比高，系系统维护护快捷方方便，而而且通过过在传感感器模块块上添加加FLLASHH存储储设备，使使得数据据采集工工作能够够摆脱对对监测过过程网络络辐射范范围的限限制，可可应用到到许多的的场合更更好的改改善采集集工作的的便捷行行。通过过与其他他通信技技术(如如GSSM／GGPRSS)的无无缝接合合，能够够实现采采集数据据的远程程传输，满满足对数数据采集集区域的的远程监监控串口口传输设设计为双双向全双双工，无无硬件流流控制，强强制允许许OTAA(多条条)时间间和丢包包重传。2、系统方方案设计计方案一：飞思卡尔公公司(FFreeescaale))的MMC1331933芯片片搭载了了满足IEEEE8802..15..4标标准的射射频信号号传输与与接收的的调制解解调设备备。这类类功能完完善的双双向22.4GGHz频段的的收发设设备能够够融合到到ZiigBeee技技术之中中。MCC131193包含低低噪放大大器，110mWW的功功率增强强器，压压控振荡荡器，电电源供应应调节模模块，所所有频段段编码和和解码模模块，包包括可以以转换和和控制数数据的发发送与接接收串行行外围接接口(SSPI))中断请请求输出出。采用用O--QPSSK的的调制方方式，最最大传输输速率为为2550kbb/s。搭搭配高性性能的微微处理器器一起使使用，MMC1331933可以提提供低成成本且高高效率的的短距离离数据传传输解决决方案。MMC1331933和MCUU两者者采用串串行外围围接口((SPII)连接接，因此此可以保保证飞思思卡尔庞庞大产品品系列中中的任意意一款MMCU都能与与之匹配配使用。方案二：选择TI公公司的22.4GGHz片片上系统统解决方方案CCC25330，CCC25530是是用于IIEEEES022.155.4、Zigbee和RF4CE应用的一个片上系统解决方案，它能以较低的总成本建立强大的网络节点。CC2530结合了先进的RF收发器性能，业界标准的增强型8051内核，使操作更容易，具备不同的运行模式，尤其适用于低功耗的系统需求。3、系统方方案选择择通过对比以以上两种种方案开开发的难难易程度度、开发发周期和和现有的的实验环环境我们们选择方方案二。无线温度采采集系统统改变了了传统有有线的数数据采集集系统搭搭建布线线困难，监监测区域域受限等等诸多不不足。ZZigBBee这这种新兴兴的短距距离无线线通信系系统具有有功耗少少，性价价比高，系系统维护护快捷方方便，而而且通过过在传感感器模块块上添加加FLLASHH存储储设备，使使得数据据采集工工作能够够摆脱对对监测过过程网络络辐射范范围的限限制[22]，可可应用到到许多的的场合更更好的改改善采集集工作的的便捷行行。通过过与其他他通信技技术(如如GSSM／GGPRSS)的无无缝接合合，能够够实现采采集数据据的远程程传输，满满足对数数据采集集区域的的远程监监控。一般以ZZigBBee技术为为核心的的无线温温度采集集系统的的工作过过程为：：协调器器节点首首先应搭搭建网络络，等待待各自终终端采集集节点的的入网请请求；终终端节点点经过验验证加入入网络后后，把温温度传感感器采集集到的数数据通过过无线网网络上传传传输给给协调器器节点；；协调器器节点接接收到数数据包后后，进行行数据包包解析，并并通过串串口将温温度信息息以及子子节点地地址等有有效信息息存储并并显示在在监控界界面上。三、总体设设计无线传感器器温度测测量系统统主要由由单个ZiggBeee协调调器、单单部PPC机机和放置置在各处处的温度度采集节节点—ZZigBBee终端设设备组成成。ZiggBeee协调调器与各各个终端端节点形形成了一一个ZZigBBee星型网网络。整整个无线线温度采采集系统统的拓扑扑结构图图如图1所示示。各处处的温度度采集节节点—ZZigBBee终端设设备组成成。CCC25330芯片片的有效效通信半半径为1000m时时，终端端节点可可以安置置在以协协调器为为中心1100mm半径径范围内内。终端端数据采采集节点点的结构构较为简简化，仅仅由一个个CCC25330模模块，FFlassh存存储，22节1.55V电电池和温温度传感感器组成成，各个个终端节节点被初初始化为为无信标标网络中中的终端端设备。终终端设备备上电复复位后，便便启动搜搜索指定定信道上上的ZiigBeee协调调器，并并发送连连接请求求，终端端设备在在成功入入网后，将将被赋予予一个16位短地地址，在在以后网网络中的的通信都都以这个个166位的的短地址址作为节节点的标标识；启启动休眠眠定时器器，间隔隔10秒秒钟唤醒醒一次，醒醒来后使使用一种种简单的的非时隙隙CSSMA--CAA，通过过竞争机机制取得得信道使使用权，自自己向协协调器节节点发送送请求数数据。利利用模块块上的温温度传感感器模块块检测环环境温度度，并上上传给协协调器节节点，然然后立即即再次进进入休眠眠状态，最最大限度度地减少少能耗，延延长终端端节点电电源续航航时间，同同时也可可以延伸伸采集范范围，即即利用ZZigBBe网络络的自组组织性我我们可以以携带轻轻巧的终终端数据据采集节节点到实实际测量量区域完完成数据据采集工工作，如如果超出出了无线线网络可可以支持持的传输输范围，那那可以将将数据暂暂时存储储在FFlassh存存储器中中。网络络中的协协调器节节点负责责搜集各各温度采采集节点点的信息息，并将将信息快快速的通通过RRS2332串串口按事事先定义义好的格格式上传传PCC机，随随即解析析并显示示出来。1、总体设设计框图图如下：图1无线线温湿度度采集系系统框图图2、硬件设设计实物物图如下下：2.1CCC25330邮票票孔节点点模块2.2无线线节点模模块2.3温湿湿度采集集模块3、温湿度度监测芯芯片说明明3.1SHHT100说明SHT100是一款款高度集集成的温温度湿度度传感器器芯片，提提供全标标定的数数字输出出。它采采用专利利的COOMSeens技技术，确确保了传传感器具具有极高高的可靠靠性与卓卓越的长长期稳定定性。传传感器包包括包括括一个电电容性聚聚合体测测湿敏感感元件、一一个能隙隙材料制制成的测测温元件件[3]]，并在在同一芯芯片上，与与14位位的A//D转换换器以及及串行接接口电路路进行连连接。SH10引引脚特性性如下：：3.1.11、电电源引脚脚SHT100的供电电电压为为2.44~5..5V。传传感器上上电后，要要等待111mss以越过过“休眠眠”状态态。在此此期间无无需发送送任何指指令。电电源引脚脚（VDDD，GGND）之之间可增增加一个个1000nF的的电容，用用以去耦耦滤波。3.1.22、串行行接口((两线双双向)SHT100的串行行接口，在在传感器器信号的的读取及及电源损损耗方面面，都做做了优化化处理；；但与II2C接口口不兼容容.3.1.33、串行行时钟输输入(SSCK))SCK用于于微处理理器与SSHTxxx之间间的通讯讯同步。由由于接口口包含了了完全静静态逻辑辑，因而而不存在在最小SSCK频频率。3.1.44、串行行数据((DATTA)DATA三三态门用用于数据据的读取取。DAATA在在SCKK时钟下下降沿之之后改变变状态，并并仅在SSCK时时钟上升升沿有效效。数据据传输期期间，在在SCKK时钟高高电平时时，DAATA必必须保持持稳定。为为避免信信号冲突突，微处处理器应应驱动DDATAA在低电电平。需需要一个个外部的的上拉电电阻（例例如：110kΩΩ）将信信号提拉拉至高电电平（参参见图22）。上上拉电阻阻通常已已包含在在微处理理器的II/O电路中中。3．1.55、串行行时钟输输入(SSCK))SCK用于于微处理理器与SSHTxxx之间间的通讯讯同步。由由于接口口包含了了完全静静态逻辑辑，因而而不存在在最小SSCK频频率。3.1.66、串行行数据((DATTA)DATA三三态门用用于数据据的读取取。DAATA在在SCKK时钟下下降沿之之后改变变状态，并并仅在SSCK时时钟上升升沿有效效。数据据传输期期间，在在SCKK时钟高高电平时时，DAATA必必须保持持稳定。为为避免信信号冲突突，微处处理器应应驱动DDATAA在低电电平。需需要一个个外部的的上拉电电阻（例例如：110kΩΩ）将信信号提拉拉至高电电平（参参见图22）。上上拉电阻阻通常已已包含在在微处理理器的II/O电路中中。3.1.77、测量量时序((RH和T))发布一组测测量命令令（‘00000001001’表表示相对对湿度RRH，‘‘0000000011’’表示温温度T）后后，控制制器要等等待测量量结束。这这个过程程需要大大约111/555/2110mss，分别别对应88/122/144bitt测量。确确切的时时间随内内部晶振振速度，最最多有±±15%%变化。SHTxx通过下拉DATA至低电平并进入空闲模式，表示测量的结束。控制器在再次触发SCK时钟前，必须等待这个“数据备妥”信号来读出数据。检测数据可以先被存储，这样控制器可以继续执行其它任务在需要时再读出数据。接着传输2个字节的测量数据和1个字节的CRC奇偶校验。uC需要通过下拉DATA为低电平，以确认每个字节。所有的数据从MSB开始，右值有效（例如：对于12bit数据，从第5个SCK时钟起算作MSB；而对于8bit数据，首字节则无意义）。用CRC数据的确认位，表明通讯结束。如果不使用CRC-8校验，控制器可以在测量值LSB后，通过保持确认位ack高电平，来中止通讯。在测量和通讯结束后，SHTxx自动转入休眠模式。3.1.88、通讯讯复位时时序如果与SHHTxxx通讯中中断，下下列信号号时序可可以复位位串口：：当DAATA保保持高电电平时，触触发SCCK时钟钟9次或或更多。在在下一次次指令前前，发送送一个“传传输启动动”时序序。这些些时序只只复位串串口，状状态寄存存器内容容仍然保保留。通讯复位时时序图4、CC225300说明4.1、简简介CC25330是是用于22.4--GHzz

IEEEE8022.155.4、ZiggBeee和RRF4CCE应应用的一一个真正正的片上上系统（SoCC）解决决方案。它它能够以以非常低低的总的的材料成成本建立立强大的的网络节节点。CCC25530结合了了领先的的RF收发器器的优良良性能，业业界标准准的增强强型80051CPUU，系统统内可编编程闪存存，8--KBRAMM和许许多其它它强大的的功能。CCC25530有四种种不同的的闪存版版本：CCC25530FF32//64//1288/2556，分分别具有有32//64//1288/2556KBB的闪闪存。CCC25530具有不不同的运运行模式式，使得得它尤其其适应超超低功耗耗要求的的系统。运运行模式式之间的的转换时时间短进进一步确确保了低低能源消消耗。CC25330F2256结合了了德州仪仪器的业业界领先先的黄金金单元ZZigBBee

协议栈（Z--Staack™™），提提供了一一个强大大和完整整的ZiigBeee解解决方案案。CCC25330F664结结合了德德州仪器器的黄金金单元RRemooTI，更更好地提提供了一一个强大大和完整整的ZiigBeeeRRF4CCE

远远程控制制解决方方案。4.2、引引脚描述述引脚名称引脚引脚类类型描描述AVDD11288电源源（模拟拟）22-V––3.66-V模拟电电源连接接AVDD22277电源源（模拟拟）22-V––3.66-V模拟电电源连接接AVDD33244电源源（模拟拟）22-V––3.66-V模拟电电源连接接AVDD44299电源源（模拟拟）22-V––3.66-V模拟电电源连接接AVDD55211电源源（模拟拟）22-V––3.66-V模拟电电源连接接AVDD66311电源源（模拟拟）22-V––3.66-V模拟电电源连接接DCOUPPL440电电源（数数字）1.88V数数字电源源去耦。不使使用外部部电路供供应。DVDD11399电源源（数字字）22-V––3.66-V数字电电源连接接DVDD22100电源源（数字字）22-V––3.66-V数字电电源连接接GND--接地地接地地衬垫必必须连接接到一个个坚固的的接地面面。GND11，2，33，4未使用用的引脚脚

连接接到GNNDP0_019数字II/O端口00.0P0_118数字II/O端口00.1P0_217数字II/O端口00.2P0_316数字II/O端口00.3P0_415数字II/O端口00.4P0_514数字II/O端口00.5P0_613数字II/O端口00.6P0_712数字II/O端口00.7P1_011数字II/O端口11.0--20--mA驱动能能力P1_19数数字I//O端端口1..1-220-mmA驱驱动能力力P1_28数数字I//O端端口1..2P1_37数数字I//O端端口1..3P1_46数数字I//O端端口1..4P1_55数数字I//O端端口1..5P1_638数字II/O端口11.6P1_737数字II/O端口11.7P2_036数字II/O端口22.0P2_135数字II/O端口22.1P2_234数字II/O端口22.2P2_333数字II/O模拟端端口2..3/332.7768kHzzXOOSCP2_432数字II/O模拟端端口2..4/332.7768kHzzXOOSCRBIASS300模拟拟I/OO参考考电流的的外部精精密偏置置电阻RESETT_N20数字输输入复复位，活活动到低低电平RF_N26RFI/OORXX期间间负RFF输入入信号到到LNAARF_P25RFI/OORXX期间间正RFF输入入信号到到LNAAXOSC__Q122模拟II/O32--MHzz晶振振引脚11或外部部时钟输输入XOSC__Q223模拟II/O32--MHzz晶振振引脚224.3、模模块说明明CC25330芯片系系列中使使用的880511CPPU内核核是一个个单周期期的80051兼兼容内核核。它有有三种不不同的内内存访问问总线（SSFR，DDATAA和CCODEE/XDDATAA），单单周期访访问SFFR，DDATAA和主主SRAAM。它它还包括括一个调调试接口口和一个个18输入扩扩展中断断单元。中断控制器器总共提提供了118个个中断源源，分为为六个中中断组，每每个与四四个中断断优先级级之一相相关。当当设备从从活动模模式回到到空闲模模式，任任一中断服服务请求求就被激激发。一一些中断断还可以以从睡眠眠模式（供供电模式式1-33）唤醒醒设备。内存仲裁器器位于系系统中心心，因为为它通过过SFRR

总线线把CPPU和和DMAA控制制器和物物理存储储器以及及所有外外设连接接起来。内内存仲裁裁器有四四个内存存访问点点，每次次访问可可以映射射到三个个物理存存储器之之一：一一个8--KBSRAAM、闪闪存存储储器和XXREGG/SFFR

寄寄存器。它它负责执执行仲裁裁，并确确定同时时访问同同一个物物理存储储器之间间的顺序序。8-KBSRAAM映射射到DAATA存存储空间间和部分分XDAATA存存储空间间。8--KBSRAAM是一一个超低低功耗的的SRAAM，即即使数字字部分掉掉电（供供电模式式2和和3）也也能保留留其内容容。这是是对于低低功耗应应用来说说很重要要的一个个功能。32/644/1228/2256KB闪闪存块为为设备提提供了内内电路可可编程的的非易失失性程序序存储器器，映射射到XDDATAA

存储储空间。除除了保存存程序代代码和常常量以外外，非易易失性存存储器允允许应用用程序保保存必须须保留的的数据，这这样设备备重启之之后可以以使用这这些数据据。使用用这个功功能，例例如可以以利用已已经保存存的网络络具体数数据，就就不需要要经过完完全启动动、网络络寻找和和加入过过程。4.4、时时钟和电电源管理理数字内核和和外设由由一个11.8--V低低差稳压压器供电电。它提提供了电电源管理理功能，可可以实现现使用不不同供电电模式的的长电池池寿命的的低功耗耗运行。有有五种不不同的复复位源来来复位设设备。4.5、外外设CC25330包包括许多多不同的的外设，允允许应用用程序设设计者开开发先进进的应用用。调试接口执执行一个个专有的的两线串串行接口口，用于于内电路路调试。通通过这个个调试接接口，可可以执行行整个闪闪存存储储器的擦擦除、控控制使能能哪个振振荡器、停停止和开开始执行行用户程程序、执执行80051

内核提供供的指令令、设置置代码断断点，以以及内核核中全部部指令的的单步调调试。使使用这些些技术，可可以很好好地执行行内电路路的调试试和外部部闪存的的编程。设备含有闪闪存存储储器以存存储程序序代码。闪闪存存储储器可通通过用户户软件和调调试接口口编程。闪闪存控制制器处理理写入和和擦除嵌嵌入式闪闪存存储储器。闪闪存控制制器允许许页面擦擦除和44

字节节编程。I/O控制制器负责责所有通通用I//O引脚脚。CPPU可以以配置外外设模块块是否控控制某个个引脚或或它们是是否受软软件控制制，如果果是的话话，每个个引脚配配置为一一个输入入还是输输出，是是否连接接衬垫里里的一个个上拉或或下拉电电阻。CCPU中断可可以分别别在每个个引脚上上使能。每每个连接接到I//O

引引脚的外外设可以以在两个个不同的的I/OO引脚脚位置之之间选择择，以确确保在不不同应用用程序中中的灵活活性。系统可以使使用一个个多功能能的五通通道DMMA控制制器，使使用XDDATAA存储空空间访问问存储器器，因此此能够访访问所有有物理存存储器。每每个通道道（触发发器、优优先级、传传输模式式、寻址址模式、源源和目标标指针和和传输计计数）用用DMAA描述述符在存存储器任任何地方方配置。许许多硬件件外设（AAES

内核、闪闪存控制制器、UUSARRT、定定时器、AADC接口）通通过使用用DMAA控制制器在SSFR或XRREG地址和和闪存//SRAAM之之间进行行数据传传输，获获得高效效率操作作。定时时器1是一个个16位定时时器，具具有定时时器/PPWM功能。它它有一个个可编程程的分频频器，一一个166位周周期值，和和五个各各自可编编程的计计数器//捕获通通道，每每个都有有一个116位位比较值值。每个个计数器器/捕获获通道可可以用作作一个PPWM输输出或捕捕获输入入信号边边沿的时时序。它它还可以以配置在在IR产产生模式式，计算算定时器器3周周期，输输出是AANDeed，定定时器33的输输出是用用最小的的CPUU互动动产生调调制的消消费型IIR信信号。MAC定时时器（定定时器22）是专专门为支支持IEEEE8022.155.4MACC或软件件中其他他时槽的的协议设设计。定定时器有有一个可可配置的的定时器器周期和和一个88位溢溢出计数数器，可可以用于于保持跟跟踪已经经经过的的周期数数。一个个16位捕获获寄存器器也用于于记录收收到/发发送一个个帧开始界界定符的的精确时时间，或或传输结结束的精精确时间间，还有有一个116位位输出比比较寄存存器可以以在具体体时间产产生不同同的选通通命令（开开始RXX，开始始TX，等等等）到到无线模模块。定时器器3和和定时器器4是是8位位定时器器，具有有定时器器/计数数器/PPWM功能。它它们有一一个可编编程的分分频器，一一个8位的周周期值，一一个可编编程的计计数器通通道，具具有一个个8位位的比较较值。每每个计数数器通道道可以用用作一个个PWMM输出出。睡眠定时器器是一个个超低功功耗的定定时器，计计算322-kHHz晶晶振或332-kkHzRC振荡器器的周期期。睡眠眠定时器器在除了了供电模模式3的所有有工作模模式下不不断运行行。这一一定时器器的典型型应用是是作为实实时计数数器，或或作为一一个唤醒醒定时器器跳出供供电模式式1或或2。ADC支持持7到112位的的分辨率率，分别别在300kHHz或44kHHz的带带宽。DDC和音音频转换换可以使使用高达达八个输输入通道道（端口口0）。输输入可以以选择作作为单端端或差分分。参考考电压可可以是内内部电压压、AVVDD或是一一个单端端或差分分外部信信号。AADC还有一一个温度度传感输输入通道道。ADDC可可以自动动执行定定期抽样样或转换换通道序序列的程程序。随机数发生生器使用用一个116位位LFSSR来来产生伪伪随机数数，这可可以被CCPU读取或或由选通通命令处处理器直直接使用用。例如如随机数数可以用用作产生生随机密密钥，用用于安全全。AES加密密/解密密内核允允许用户户使用带带有1228位密密钥的AAES算算法加密密和解密密数据。这这一内核核能够支支持IEEEE8022.155.4MACC安全全、ZiigBeee网网络层和和应用层层要求的的AESS操作作。一个内置的的看门狗狗允许CCC25530在固件件挂起的的情况下下复位自自身。当当看门狗狗定时器器由软件使能能，它必必须定期期清除；；否则，当当它超时时就复位位它就复复位设备备。或者者它可以以配置用用作一个个通用332-kkHz

定时器器。USARTT0和和USAART1每个个被配置置为一个个SPII主/从从或一个个UARRT。它它们为RRX和TTX提供供了双缓缓冲，以以及硬件件流控制制，因此此非常适适合于高高吞吐量量的全双双工应用用。每个个都有自自己的高高精度波波特率发发生器，因因此可以以使普通通定时器器空闲出出来用作作其他用用途。4.6、无无线设备备CC25330具具有一个个IEEEE8802..15..4兼兼容无线线收发器器。RFF内核核控制模模拟无线线模块。另另外，它它提供了了MCUU和无无线设备备之间的的一个接接口，这这使得可可以发出出命令，读读取状态态，自动动操作和和确定无无线设备备事件的的顺序。无无线设备备还包括括一个数数据包过过滤和地地址识别别模块。5、软件设设计在一个ZZigBBee应用系系统中，光光有硬件件是没有有用的，还还需要与与之相匹匹配的软软件程序序才能真真正的能能够使用用。无线线温度采采集系统统的软件件设计主主要包括括ZiigBeee节节点间的的通信程程序，协协调器节节点组网网程序。5软件开发发环境的的选择ZigBeee协协议栈：ZiggBeee20007ZigBeee20007的的开发及及下载工工具：TTI公司司的IAAR软件件5.1、基基于ZZigBBee无线传传感器网网络的测测控系统统中协调调器设备备的软件件设计流程如如下：macEventLoopmacEventLoop处理本任务当前优先级最高的事件macTaskInit注册相应事事件YES处理本任务当前优先级最高的事件macTaskInitNwk_event_loop处理本任务当前优先级最高的事件Nwk_event_loop处理本任务当前优先级最高的事件nwk_initHal_InitHalProcessevet处理本任务当前优先级最高的事件开始注册相应事事件Hal_InitHalProcessevet处理本任务当前优先级最高的事件开始MT_ProcessEventMT_TaskInit处理本任务MT_ProcessEventMT_TaskInit处理本任务当前优先级最高的事件硬件初始化osalInitTASKS系统初始化注册相应事事件YEESosalInitTASKS系统初始化APS_event_loopAPS_Init处理本任务当前优先级最高的事件注册相应事事件YEESAPS_event_loopAPS_Init处理本任务当前优先级最高的事件执行操作系统执行操作系统ZDApp_InitZDAappeventlooppp处理本任务当前优先级最高的事件注册相应事事件NOOYESSZDApp_InitZDAappeventlooppp处理本任务当前优先级最高的事件SAPI_ProcessEvent处理本任务当前优先级最高的事件SAPI_ProcessEvent处理本任务当前优先级最高的事件SAPI_Init注册相应事事件YEESSAPI_Init5.2、无无线接收收串口转转发流程程图如下下：SerialApp_ProcessEventSerialApp_ProcessEventOOsal_msg_receive(SerialApp_Taskid)AAF_INCOMING_MSG_CMDSerialApp_ProcessMSGCmdSerialApp_ProcessMSGCmdHalUARTWriteHalUARTWriteOOsal_set_event(SerialApp_TaskID,SERIALAPP_RESP_EVT)SerialApp_RespSerialApp_Resp5.3、串串口接收收无线转转发流程程图如下下：SerialApp_CallBackSerialApp_CallBackSerialApp_Send()SerialApp_Send()HalUARTResdHalUARTResdAF_DataResquestAF_DataResquest发送是否成功？发送是否成功？结束YES结束Osal_Set_event(SerialApp_TaskID,SERIALAPPSENDEVT)Osal_Set_event(SerialApp_TaskID,SERIALAPPSENDEVT)6.源代码码如下：：#inclludee"ZZCommDeff.h""#inclludee"OOSALL.h""#inclludee"OOSALL_Nvv.h""#inclludee"OOnBooardd.h""#inclludee"ZZMACC.h""#ifnddefNONNWK#inclludee"AAF.hh"#endiif/*Haal**/#inclludee"hhal__lcdd.h""#inclludee"hhal__ledd.h""#inclludee"hhal__adcc.h""#inclludee"hhal__driiverrs.hh"#inclludee"hhal__asssertt.h""#inclludee"hhal__flaash..h"#inclludee"sstdiio.hh"//MaaximmunnummberroffVdddssampplesschheckkedbefforeegooonn#defiineMAXX_VDDD_SSAMPPLESS33//电电压检测测#defiineZMAAIN__VDDD_LIIMITTHHAL__ADCC_VDDD_LLIMIIT_44///正常常电压极极限值exterrnbboollHallAdccCheeckVVdd(uiint88liimitt);///设备启启动前的的芯片电电压检测测函数statiicvvoiddzmmainn_deev_iinfoo(vvoidd);;statiicvvoiddzmmainn_exxt_aaddrr(vvoidd);;statiicvvoiddzmmainn_vddd_cchecck(voiid));#ifdeefLLCD__SUPPPORRTEDDstatiicvvoiddzmmainn_lccd_iinitt(vvoidd);;#endiif/********************************************************************************************@ffnmaain*@bbrieefFiirsttfuuncttionncaalleedaafteersstarrtupp.*@rretuurndoon'ttcaare*/intmmainn(vvoidd){//TTurnnofffiinteerruuptssosal__intt_diisabble((INNTS__ALLL);;///关闭所所有中断断EAA=0//InnitiialiizattionnfoorbboarrdrrelaateddsttufffsuuchasLEDDsHALL_BOOARDD_INNIT(();///初始始化系统统时钟、LEED所使使用的IIO等//Maakesurressuppplyvolltaggeiishhighhennougghttorrunzmainn_vddd_cchecck());///检测测芯片电电压是否否正常//InnitiialiizeboaardI/OOInitBBoarrd(OB__COLLD));///初始化化LEDD的IOO//InnitiialzzeHHALdriiverrsHalDrriveerInnit(();//初初始化芯芯片各个个硬件模模块（包包括LCCD）//InnitiialiizeNVSysstemmosal__nv__iniit(NULLL));///初始始化FLLASHH存储//IInittiallizeethheMMACZMacIInitt();;///初始始化MAAC层//Deeterrminnettheexttenddedadddressszmainn_exxt_aaddrr();;///形成节节点MAAC地址址//InnitiialiizebassicNViteemszgIniit());///初始化化一些非非易失变变量#ifnddefNONNWK//SiinceethheAAFiisn''taataask,,caallit''siinittiallizaatioonrrouttineeafIniit());///初始化化应用框框架层#endiif//Innitiialiizetheeopperaatinngssysttemosal__iniit_ssysttem(();///初始始化操作作系统//AAlloowiinteerruuptssosal__intt_ennablle(INTTS_AALL);//使使能全部部中断//FiinallbooarddinnitiialiizattionnInitBBoarrd(OB__REAADY);//初初始化按按键//DDispplayyinnforrmattionnabbouttthhisdevviceezmainn_deev_iinfoo();;///在液液晶上显显示设备备IEEEE信息息/*DiispllaytheedeevicceiinfooonnthheLLCD*/#ifdeefLLCD__SUPPPORRTEDDzmainn_lccd_iinitt();;///在LLCD上上显示该该设备的的信息#endiif#ifdeefWWDT__IN__PM11/*IffWDDTiisuusedd,tthississagooodpplaccettoeenabbleit..*//WatchhDoggEnaablee(WDDTIMMX));#endiifosal__staart__sysstemm();//NoRetturnnfrromherrereturrn00;//Shooulddn'ttgeethheree.}/********************************************************************************************@ffnzmmainn_vddd_cchecck*@bbrieefChheckkiffthheVVddisOKtorunnthhepproccesssor..*@rretuurnReeturrniifVVddisok;;ottherrwisse,flaashLEDD,tthennreesett*******************************************************************************************//statiicvvoiddzmmainn_vddd_cchecck(voiid))///检测测设备电电压{uinnt8vddd_paasseed_ccounnt==0;;booltoggglee=0;//ReppeattgeettiingtheesaamplleuuntiilnnumbberoffaiilurresorsucccesssesshiitsMAXX//theenbbaseedoontthecouuntvallue,,deeterrminneiiftthedevviceeissreeadyyorrnootwhiile(vvdd__passsedd_coountt<MAXX_VDDD_SSAMPPLESS)///电压正正常情况况下，检检查3次次{iif((HaalAddcChheckkVddd(ZZMAIIN_VVDD__LIMMIT)))//设设置电压压正常的的极限值值并使使用ADD检测电电压{{vdd_ppasssed__couunt+++;//Keeepttracck##tiimessVdddppasssesinarrowMicrooWaiit((100000));//Waiit110msstootrryaagaiin}}else{{vdd_ppasssed__couunt=00;//RessetpassseddcoountterMicrooWaiit((500000));//Waiit550mssMicrooWaiit((500000));//Waiitaanottherr500mstotryyaggainn}}/*toogglleLLED11anndLLED22*//if(vvdd__passsedd_coountt===0)){{if(((toggglee=!(ttogggle))))HALL_TOOGGLLE_LLED11();;elseHALL_TOOGGLLE_LLED22();;}}}/*tuurnofffLEED1*/HALL_TUURN__OFFF_LEED1(();HALL_TUURN__OFFF_LEED2(();}/***********************************************************************************************************************************@ffnzmmainn_exxt_aaddrr**@bbrieefEExeccuteeapriioriitizzedseaarchhfooraavaaliddexxtenndeddadddreessanddwrriteethherresuultss*inntotheeOSSALNVsysstemmfooruusebythee*sysstemm.TTempporaaryadddresssnnotsavvedtoNV..*innputtpaarammeteers*Noone..*ouutpuutpparaametterss*Noone..*@rretuurnNNonee.***********************************************************************************************************************************/statiicvvoiddzmmainn_exxt_aaddrr(vooid)){uint88nulllAdddr[[Z_EEXTAADDRR_LEEN]={{0xFFF,0xFFF,0xFFF,0xFFF,0xFFF,0xFFF,0xFFF,0xFFF};;uint88wriiteNNV==TRRUE;;//Fiirsttchheckkwhhethherannon--eraaseddexxtenndeddadddreessexiistssinnthheOOSALLNVV.if(((SUCCCESSS!!=oosall_nvv_ittem__iniit(ZZCD__NV__EXTTADDDR,Z_EEXTAADDRR_LEEN,NULLL)))|||(SSUCCCESSS!==ossal__nv__reaad(ZZCD__NV__EXTTADDDR,0,Z_EEXTAADDRR_LEEN,aExxtenndeddAdddresss)))|||(oosall_meemcmmp(aExxtenndeddAdddresss,nulllAdddr,,Z__EXTTADDDR_LLEN)))){//AAtteemptttooreeadtheeexxtenndeddadddreessfroomttheloccatiionontheeloockbittsppagee//whhereethhepproggrammminngttoollskknowwtooreeserrveit..HalFllashhReaad(HALL_FLLASHH_IEEEE__PAGGE,HALL_FLLASHH_IEEEE__OSEET,aExxtenndeddAdddresss,Z_EEXTAADDRR_LEEN);;if(oosall_meemcmmp(aExxtenndeddAdddresss,nulllAdddr,,Z__EXTTADDDR_LLEN))){{//AtttemmpttoreaadttheexttenddedadddresssffrommthheddesiignaateddloocattionninnthheIInfooPaage..if(!oosall_meemcmmp(((uinnt8*)((P_IINFOOPAGGE+HHAL__INFFOP__IEEEE_OOSETT),nulllAdddr,,Z__EXTTADDDR_LLEN))){osal__memmcpyy(aExxtenndeddAdddresss,(uiint88*))(P__INFFOPAAGE++HALL_INNFOPP_IEEEE__OSEET),,Z__EXTTADDDR_LLEN));}else///Noovaaliddexxtenndeddadddreesswassfooundd.{uint88idxx;#if!!deffineed((NVV_REESTOORE)writeeNV=FFALSSE;///MaakethiisaateempoorarryIIEEEEadddreess#endiif/*Atttemmpttocreeateeasuffficcienntlyyraandoomeexteendeed**adddresssfforexppediienccy.*Notte:thiisiisoonlyyvaalidd/leegallinnatessteenviironnmennt**anddmusstnneveerbbeuuseddfooraacoommeerciialprooducct.*/for((idxx=0;idxx<(Z__EXTTADDDR_LLEN-22);)){uint116rranddy==ossal__rannd());aExteendeedAdddreess[[idxx++]]=LO__UINNT166(raandyy);aExteendeedAdddreess[[idxx++]]=HI__UINNT166(raandyy);}//Nexxt-tto-MMSBideentiifieesZZigBBeeddeviicettypee.#ifZZG_BBUILLD_CCOORRDINNATOOR_TTYPEE&&&!ZZG_BBUILLD_JJOINNINGG_TYYPEaExteendeedAdddreess[[idxx++]]=0x110;#eliffZGG_BUUILDD_RTTRONNLY__TYPPEaExteendeedAdddreess[[idxx++]]=0x220;#elseeaExteendeedAdddreess[[idxx++]]=0x330;#endiif//MSBBhaashhisttoriicallsiignfficaancee.aExteendeedAdddreess[[idxx]==0xxF8;;}}}if(wwritteNVV){{(vvoidd)ossal__nv__wriite((ZCDD_NVV_EXXTADDDR,,0,,Z__EXTTADDDR_LLEN,,aEExteendeedAdddreess));}}}//SeetttheMACCPIIBeexteendeedaaddrresssacccorrdinngttorresuultss///froomaabovve.(vooid))ZMaacSeetReeq(MACC_EXXTENNDEDD_ADDDREESS,,aEExteendeedAdddreess));}/***********************************************************************************************************************************@ffnzmmainn_deev_iinfoo*@bbrieefTThissdiispllayssthheIIEEEE(MMSBtoLSBB)oonttheLCDD.*innputtpaarammeteers*Noone..*ouutpuutpparaametterss*Noone..*@rretuurnNNonee.***********************************************************************************************************************************/statiicvvoiddzmmainn_deev_iinfoo(vooid)){#ifdeefLLCD__SUPPPORRTEDDuint88i;uinnt8*xaad;uinnt8lcdd_buuf[Z_EEXTAADDRR_LEEN*22+1]];uint88numm;chars[[16]];//DDispplayythheeexteendeedaaddrresss.xad==aEExteendeedAdddreess+ZZ_EXXTADDDR__LENN-1;for((i=0;i<Z_EEXTAADDRR_LEEN*22;xxad){uint88ch;ch=(*xxad>>4)&00x0FF;lcd_bbuf[[i++]]=ch++(((chh<10)??'00'::'77');;ch=*xaad&&0xx0F;;lcd_bbuf[[i++]]=ch++(((chh<10)??'00'::'77');;}lcd_bbuf[[Z_EEXTAADDRR_LEEN*22]=='\\0';;//HallLcddWriiteSStriing(("IIEEEE:"",HHAL__LCDD_LIINE__1));//HallLcddWriiteSStriing(((chhar**)lccd_bbuf,,HALL_LCCD_LLINEE_2);//ossal__nv__reaad(ZCDD_NVV_PAANIDD,00,22,&&zgCConffigPPANIID);;sprinntf((s,(chhar**)"%%d%dd%d%%d%dd",,(((UIINT116)(((uiint116)zzgCoonfiigPAANIDD/1000000)),,(((UIINT116)(((uiint116)zzgCoonfiigPAANIDD%1000000/10000))),(((UIINT116)(((uiint116)zzgCoonfiigPAANIDD%10000//1000)),,(((UIINT116)(((uiint116)zzgCoonfiigPAANIDD%1000/110))),(((UINNT166)(((uinnt166)zggConnfiggPANNID%%10))));;i=00;do{{if(s[[i]===''0')){s[i]=''';;num==1;;}elsennum=00;i++;}whille(numm);GUI_SSetCColoor(1,00);//GGUI__LoaadBiitmaap(880,0,(uiint88*))Loggo,48,,300);//向显示示缓冲区区加载一一幅1228×664点阵阵的单色色位图//LLCM__Reffressh();GUII_PuutSttrinng5__7(200,8,,"OUURS--CC225300"