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《ZigBee开发技术——CC2530单片机原理及应用》教学大纲ZigBee development technology -- the principle and applicationof CC2530 microcontroller（供物联网、通信工程及以外的其他本科专业使用）前言ZigBee技术是一种短距离、低功耗的无线通信技术，可工作在 2.4GHz(全球流行)、868MHz(欧洲流行)和915 MHz(美国流行)3个频段上,分别具有最高250kbit/s、20kbit/s和40kbit/s的传输速率。
CC2530结合了德州仪器的业界领先的黄金单元ZigBee 协议栈（Z-Stack™），提供了一个强大和完整的ZigBee 解决方案。
本课程的教学目的是，以ZigBee技术硬件资源为依托，了解支撑ZigBee技术的核心芯片CC2530的开发与应用、掌握开发环境的安装和使用，掌握通用I/O、振荡器和时钟的设置、ADC的采集的使用、CC2530串口、DMA、定时器使用、CC2530的无线发送和接收，为后续课程打下基础。
本大纲可与以下参考资料配套使用：1、王小强，欧阳骏，黄宁淋.ZigBee无线传感器网络设计与设计[M].北京：化学工业出版社，20122、姜仲，刘丹.ZigBee技术与实训教程--基于CC2530的无线传感网技术[M].北京：清华大学出版社，20143、李文仲，等.ZigBee2007/PRO协议栈实验与实践[M].北京：北京航空航天大学出版社，20095、瞿雷，刘盛德，胡咸斌.ZigBee技术及应用[M]. 北京：北京航空航天大学出版社，2007该大纲适用于物联网、电子信息工程、计算机科学与技术、通信工程、、计算机网络、自动化等专业的教学工作。
本课程是一门理论与实践并重的课程，为了达到预期的教学效果与目的，大纲所列教学内容可通过多媒体电子课件进行典型的示例讲解、必要的现场实际操作演示、适量的课堂练习、与理论课程相配套的上机实验以及及时辅导答疑等方式进行教学。
cc2530课程设计一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握cc2530的基本概念、特性以及应用。
具体包括：1.知识目标：–了解cc2530的基本概念和特性。
–掌握cc2530在物联网应用中的基本原理和操作方法。
2.技能目标：–能够使用cc2530进行基本的编程和调试。
–能够利用cc2530设计和实现简单的物联网应用。
3.情感态度价值观目标：–培养学生的创新意识和团队协作精神。
–增强学生对物联网技术的认识，提高他们对物联网技术的兴趣和热情。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括cc2530的基本概念、特性、编程以及应用。
具体安排如下：1.第一章：cc2530概述–cc2530的基本概念–cc2530的特性2.第二章：cc2530编程基础–cc2530的编程环境–cc2530的基本编程语法3.第三章：cc2530应用实例–cc2530在物联网应用中的基本原理–cc2530在物联网应用中的操作方法三、教学方法为了提高教学效果，本课程将采用多种教学方法，包括：1.讲授法：用于讲解cc2530的基本概念、特性和编程基础。
2.案例分析法：通过分析具体的物联网应用实例，使学生更好地理解cc2530的应用。
3.实验法：安排实验室实践环节，让学生亲自动手进行编程和调试，提高他们的实际操作能力。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，我们将准备以下教学资源：1.教材：选用权威、实用的cc2530教材作为主要教学资料。
2.参考书：提供相关的物联网技术参考书籍，供学生自主学习。
3.多媒体资料：制作教学PPT，提供清晰的cc2530操作演示视频等。
4.实验设备：准备cc2530开发板、调试器等实验设备，为学生提供实践机会。
五、教学评估本课程的教学评估将采用多元化的评估方式，包括平时表现、作业、考试等，以全面客观地评价学生的学习成果。
1.平时表现：通过课堂参与、提问、小组讨论等形式的评估，考察学生的参与度和积极性。
2.作业：布置适量的作业，要求学生在规定时间内完成，以检验学生对课程内容的掌握程度。
第三章 ZigBee无线单片机TI 公司的CC2530是真正的系统级SoC芯片,适用于2.4GHz IEEE 802.15.4,ZigBee和RF4CE应用。
CC2530包括了极好性能的一流的RF收发器，工业标准增强型8051 MCU，系统中可编程的闪存，8KB RAM，具有不同的运行模式，使得它尤其适应超低功耗要求的系统，以及许多其它功能强大的特性，结合德州仪器的业界领先的黄金单元ZigBee 协议栈（Z-Stack™），提供了一个强大和完整的ZigBee 解决方案。
CC2530可广泛应用在2.4-GHz IEEE 802.15.4系统， RF4CE遥控控制系统，ZigBee系统，家庭/建筑物自动化，照明系统，工业控制和监视，低功耗无线传感器网络，消费类电子和卫生保健等领域。
3.1 CC2530芯片的特点CC2530是一个真正的用于2.4-GHz IEEE 802.15.4与Zigbee应用的SOC解决方案。
这种解决方案能够提高性能并满足以ZigBee为基础的2.4 GHz ISM波段应用对低成本、低功耗的要求。
它结合了一个高性能2.4 GHz DSSS(直接序列扩频)射频收发器核心和一颗工业级小巧、高效的8051控制器。
CC2530芯片方框图如图3.1所示。
内含模块大致可以分为三类：CPU 和内存相关的模块；外设、时钟和电源管理相关的模块，以及射频率相关的模块。
CC2530在单个芯片上整合了8051兼容微控制器、ZigBee 射频(RF)前端、内存和FLASH存储器等，还包含串行接口(UART)、模/数转换器(ADC)、多个定时器(Timer)、AESl28安全协处理器、看门狗定时器(WatchDog Timer)、32 kHz晶振的休眠模式定时器、上电复位电路(Power 0n Reset)、掉电检测电路(Brown Out Detection)以及21个可编程IO口等外设接口单元。
CC2530芯片采用O.18um CMOS工艺生产，工作时的电流损耗为20 mA；在接收和发射模式下，电流损耗分别低于30 mA或40 mA。
CC2530APK 使用说明ES Technology 2013年6月10号版本：V1.01模块介绍CC2530APK Z IGBEE模块使用1.5dB的贴片陶瓷天线，在小体积的同时实现远距离的无线通信，并可以实现超低功耗大规模组网，模块的主要参数如下表：模块特点：1.板子尺寸小，采用标准的2.54mm间距插针设计，方便连接和开发；2.功耗低，传输距离远，休眠模式功耗只有0.03uA；3.板子所有IO引出并在板子背面标注引脚定义，方便使用；4.板载电源LED显示，可以指示模块是否连接电源；5.板载多达8个电源滤波电容，供电稳定可靠；6.可以和本店铺的ZigBee开发底板配合使用。
●外形尺寸：●引脚定义：引脚定义图引脚定义（正面放置）注意：1.电源正负极不能接反，否则会烧坏芯片。
2.电源电压VCC输入范围2.5V-3.6V。
2模块原理图模块原理图请参考资料提供的PDF原理图文档。
3模块连接说明本店铺提供转接板，可以直接和转接板相连，变成直插模块，然后和我们店铺的底板相连，方便开发，如下图所示：CC2530APK专用转接板CC2530APK焊接在转接板上与本店铺ZigBee开发底板相连如下图所示：本店铺的的ZigBee开发底板如下图所示。
开发底板的主要硬件有：1.板载USB转串口芯片PL2303，直接插上USB就可以实现和电脑通信，无需外加USB转串口线；2.板载3个3色LED和3个按键，方便用户调试；3.所有IO口全部引出，并在板子上清楚标明，使用非常方便；4.集成12864的液晶接口，插上液晶后，可以实现各种参数的显示；5.可以选择USB电源供电或者外置电池供电，板载两种电源接口；6.有电源开关和编程接口。
易思ZigBee开发底板和电脑连接如下图所示：模块使用USB 线和电脑相连并安装PL2303驱动，即可以实现电脑与无线模块进行通信，通信的界面如下图所示：易思的ZigBee 最小模块可以和其他单片机进行连接，使用串口实现其他单片机与CC2530模块进行通信，只要连接4根线，连接方法如下：单片机 CC2530 模块单片机与CC2530模块连接图程序上，使用串口通信代码，设置好合适的波特率就可以实现两个单片机之VCC单片机的 RX 引脚 单片机的 TX 引脚 单片机的 GND 引脚VCC （2.5V-3.3V ）CC2530的 RX 引脚（P02） CC2530的 TX 引脚（P03） CC2530的 GND 引脚（GND ）间进行通信。
