CC2530与无线传感器网络操作系统TinyOS应用实践

基于CC2530无线传感网络系统的设计摘要：提出一种基于ZigBee 协议的用于测量温度的无线传感器网络方案，方案中使用CC2530 无线芯片和温度传感器DS18820 搭建了一个基于ZigBee 协议栈的无线传感器网络。

该网络由一个协调器充当中心节点和若干个终端节点一起，构成一个星型网络，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、通信可靠，通信距离明显增大。

关键字：无线传感网络：ZigBee；CC2530；DS18B200 引言无线传感器网络就是由安放在监测区域内大量廉价微型传感器节点，通过无线通信方式形成的一个自组织网络，该网络应用前景广阔。

Z igBee 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，可用于距离短、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。

1 系统硬件组成与设计本文设计的无线温度传感网络是由若干个ZigBee 终端节点和一个ZigBee 中心节点(协调器)组成，搭建成一个星型无线传感器网络，由终端节点上的温度传感器采集环境温度信息，协调器中心节点将接收到的信息及时反馈到计算机上，整体网络结构如图1 所示。

1．1 微处理器和温度传感器CC2530 单片机是一款完全兼容8051 内核，同时支持IEEE 802．15．4 协议的2．4 GHz 无线射频单片机。

最大拥有256 KB 的可编程FLASH 容量，12 个10 位精度的A／D 转换通道，21 个双向的I／O 端口，该款单片机能满足Z-Stack 运行内存容量的要求。

本文选用DS18B20 作为温度传感器，能提供9 位温度读数、设置温度上下限报警值。

1．2 终端节点硬件组成无线传感网络节点是一个微型化的嵌入式系统，构成无线传感网。

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网络传感器的无线数据采集与存储系统的设计与实现基于CC2530网络传感器的无线数据采集与存储系统的设计与实现随着科技的不断发展，无线传感器网络（Wireless Sensor Network, WSN）已经成为一个热门的研究领域。

针对这一领域，我们设计了基于CC2530网络传感器的无线数据采集与存储系统，能够通过多个传感器节点进行数据采集，并通过网络传输到中心节点进行存储和处理。

系统硬件设计传感器节点采用TI CC2530芯片进行设计。

该芯片集成了ZigBee网络协议栈，可以方便地实现无线通信。

每个节点包括一个温度传感器、一个湿度传感器和一个气压传感器，用于采集环境数据。

节点与节点之间通过ZigBee协议进行无线通信，实现数据的实时传输。

中心节点采用TI MSP430单片机进行设计。

中心节点通过ZigBee协议与传感器节点进行通信，并将采集到的环境数据存储到外部存储器中。

同时，中心节点还可以通过串口与上位机进行通信，将存储的数据传输到上位机进行进一步处理和分析。

系统软件设计传感器节点的软件实现主要是通过CC2530的ZigBee网络协议栈实现的。

在每个节点的程序中，先进行对传感器数据的采集，并通过ZigBee协议将数据传输给中心节点。

中心节点的软件实现主要是通过MSP430单片机实现的。

在每个节点的程序中，首先通过ZigBee协议接收传感器节点发送的数据，并将数据存储到外部存储器中。

同时，中心节点还可以通过串口与上位机进行通信，将存储的数据传输到上位机进行进一步处理和分析。

在设计存储系统时，采用了FatFS文件系统，可以实现对数据的方便存储和查询。

系统优化最后对系统进行了一些优化。

首先是在传输方面，对ZigBee 协议进行了优化，减小了每个数据包的传输量，提高了传输速度。

其次是在存储方面，对外部存储器进行了优化，使存储器容量能够满足较大规模的数据存储需求。

结论基于CC2530网络传感器的无线数据采集与存储系统的设计与实现已经完成。

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无线传感器网络实验报告班级:_14104341__姓名：__代姝佳__学号：_1410400111_时间：_20XX-3-31__教师：_陈飞云_成绩：_________实验名称：一、实验目的能够掌握cc2530中的串口的通讯功能，包括串口的发送功能和接受功能以及串口波特率设置功能。

为今后的综合实验打下基础。

二、实验原理平台提供了串口通信模块组件platformserialc，该组件提供了三个接口：stdcontrol、uartstream以及hardwareuartcontrol，其中，stdcontrol用于控制串口通信模块的开关，uartstream提供了串口收发功能；hardwareuartcontrol接口用于设置串口通信得到波特率。

其中uartstream的实现，实际上是在串口层做了一个缓冲，每次将发送缓冲器的数据一个字节一个字节地往串口发送，最终达到串口的连续传输。

三、实验内容1.将J-Link对应端插入ATos多模汇聚节点的cn3引脚，将ATos 多模汇聚节点上的sTm32芯片同电脑连接起来。

注：汇聚节点上有两个芯片，sTm32芯片（基于ARmcpu芯片）和cc2530芯片（基本8051cpu芯片）。

2.打开seggeR/J-Linkarmv4.081/J-flasharm软件，点击target/connect,连接成功后，点击file/open，按照路径光盘A/02演示中心/sTm32相关hex打开m3gw-pc.hex，再点击target/program，其烧录到ATos多模汇聚节点的sTm32芯片中。

烧录成功后，最后点击target/startapplication在多模汇聚节点的sTm32芯片上运行程序。

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。

cc2530应用案例
CC2530是一种符合802.15.4标准的无线收发芯片，常用于无线传感器网络和物联网设备。

下面是一些基于CC2530的应用案例：
1.无线传感器网络：CC2530适用于构建无线传感器网络，通过在各种环境中部署传感
器节点，可以监测温度、湿度、压力、光照等参数，并将数据无线传输到主节点或数据中心进行分析和处理。

2.智能家居：CC2530可以用于智能家居系统中的无线通信和控制，例如智能灯泡、智
能插座等设备，实现远程控制、定时开关等功能。

3.智能农业：通过在农田中部署传感器节点，使用CC2530将土壤湿度、温度、光照
等数据无线传输到终端设备，实现智能化灌溉、施肥等农业管理。

4.物流跟踪：CC2530可以用于物流跟踪系统，通过在物品上安装传感器节点，实时监
测物品的位置、温度、湿度等参数，实现对物流过程的全程跟踪和管理。

5.智能建筑：在智能建筑中，CC2530可以用于实现楼宇自动化、安防系统、照明系统
等领域的无线通信和控制，提高建筑的智能化程度和节能效果。

6.环境监测：CC2530可以用于环境监测系统，监测空气质量、噪声、水质等参数，并
将数据传输到数据中心进行分析和处理，为环境保护提供科学依据。

7.工业自动化：在工业自动化领域，CC2530可以用于实现机器设备间的无线通信和控
制，提高生产效率和降低维护成本。

总之，CC2530作为一种低功耗、高性能的无线收发芯片，具有广泛的应用前景。

通过结合具体场景和需求，利用CC2530的无线通信和低功耗特性，可以实现各种智能化和远程控制的应用。

毕业论文(设计) 基于CC2530的无线传感网络系统研究基于CC2530的无线传感网络系统研究摘要如今，随着物联网的产业的迅猛发展，无线传感网络越来越受国际国的关注，并且无线传感器网络的发展将有助于全面提升物联网在社会生产生活中的信息互通、感知能力和智能决策能力，他被认为是未来高科技重要产业之一。

而ZigBee技术是一种近距离、低功耗、低复杂度、低成本的双向无线通信技术，主要用于距离短、低功耗且传输速率不高的各种电子设备之间的数据传输。

本文主要对ZigBee无线传输技术的发展和研究现状以及它的无线传输原理进行研究分析，重点对ZigBee组网和如何进行数据的传输进行剖析，给出基于ZigBee的温度无线传感网络设计方案，方案中使用CC2530芯片和温度传感器DS18B20。

关键词：无线传感网路，ZigBee，DS18B20，CC2530Wireless Sensor Network System Based On CC2530 ResearchAbstractNowadays, with the rapid development of Internet industry, more and more get the attention of the international and domestic, wireless sensor network and the development of wireless sensor network (WSN) will help to improve the Internet of things in the social production and living in the information communication, awareness, and intelligent decision-making ability, he is considered to be one of important high-tech industry in the future.And ZigBee technology is a kind of close range, low cost, low power consumption and low complexity of two-way wireless communication technology, it is mainly used for short distance and low power consumption and transmission rate is not high data transmission between various kinds of electronic equipment.This article mainly discusses the ZigBee wireless transmission technology and its development and research status of wireless transmission principle research and analysis, focusing on ZigBee network and analyzes how to carry out data transmission, is given based on the temperature of the ZigBee wireless sensor network design, scheme using CC2530 chips and temperature sensor DS18B20.Key words: wireless sensor network, ZigBee, DS18B20, CC25301绪论1.1无线传感器网络与ZigBee1.1.1无线传感器网络概述无线传感网路是集信息采集、信息传输、信息处理于一体的综合智能信息系统，具有广阔的应用前景，是目前非常活跃的一个领域。