Zigbee無線傳感器網(wǎng)絡(luò)開發(fā)（教學(xué)）系統(tǒng)

系統(tǒng)概述

產(chǎn)品簡介：

ZigBee無線傳感器網(wǎng)絡(luò)C51RF-WSN是基于IEEE 802.15.4技術(shù)標準和ZigBee網(wǎng)絡(luò)協(xié)議而設(shè)計的無線數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)。為中短距離、低速率無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，射頻傳輸成本低，各節(jié)點只需要很少的能量，功耗小適于電池*供電，可實現(xiàn)一點對多點、兩點間對等通信、快速組網(wǎng)自動配置、自動恢復(fù)和高級電源管理，任意個傳感器之間可相互協(xié)調(diào)實現(xiàn)數(shù)據(jù)通信。

C51RF-WSN適合用于無線傳感監(jiān)控，工業(yè)監(jiān)控、樓宇自動化、數(shù)據(jù)中心、制冷監(jiān)控、設(shè)備監(jiān)控、社區(qū)安防、環(huán)境數(shù)據(jù)檢測、倉庫貨物監(jiān)控、農(nóng)業(yè)蔬菜大棚內(nèi)數(shù)據(jù)監(jiān)控，煤氣抄表等領(lǐng)域。

C51RF-WSN主要用于中短距離無線系統(tǒng)連接，提供傳感器或二次儀表無線雙功網(wǎng)絡(luò)接入，能夠滿足對各種傳感器的數(shù)據(jù)輸出和輸入控制命令和信息的需求使現(xiàn)有系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化、無線化。系統(tǒng)設(shè)計可允許使用第三方的傳感器、執(zhí)行器件或低帶寬數(shù)據(jù)源。

 產(chǎn)品圖片：

PC軟件圖片：

1．網(wǎng)絡(luò)拓撲

這個是個典型的網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)。節(jié)點下方顯示的是該節(jié)點的地址，兩點之間的直線顏色代表不同的信號連接質(zhì)量，而且在直線上用數(shù)字顯示出了RSSI值。

2.加了背景圖片的網(wǎng)絡(luò)拓撲

該軟件還具有導(dǎo)入背景圖的功能，這就為我們直觀監(jiān)測不同場合的環(huán)境參數(shù)提供了非常好的支持。例如：監(jiān)測一個家庭，我們可以把家庭平面圖導(dǎo)入，這樣就可以直觀的從圖形上看見家庭每個房間甚至每個區(qū)域的環(huán)境參數(shù)（如溫度、光照等）。

3.顯示每個節(jié)點信號覆蓋范圍

信號強度覆蓋范圍直觀顯示了本節(jié)點能夠通信的zui大范圍。圖中陰影部分指示

4.節(jié)點的傳感器曲線

這里選擇的是3號節(jié)點。藍色是溫度、紅色是光敏、綠色是信號強度曲線。

5.光照拓撲圖

節(jié)點背景陰影部分大小顯示了此時節(jié)點的光照情況！

6.節(jié)點溫度圖形顯示

    節(jié)點溫度指示，可以從節(jié)點背景的***區(qū)域大小直觀顯示節(jié)點溫度變化！

7.節(jié)點網(wǎng)絡(luò)信息

    *個圖顯示了網(wǎng)絡(luò)中所有的節(jié)點號，第二個圖顯示了某一個節(jié)點某時刻的節(jié)點信息！

    這里顯示了節(jié)點的類型、節(jié)點地址、父節(jié)點地址、節(jié)點信號強度 、節(jié)點溫節(jié)點光敏等信息。

8、節(jié)點LED控制

    可以在每個節(jié)點上右鍵，就會直觀的顯示出LED控制命令。

功能特點：

支持ZigBee網(wǎng)絡(luò)協(xié)議

無線傳感器網(wǎng)絡(luò)支持ZigBee網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，數(shù)據(jù)傳輸中采用多層次握手方式，保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)臏蚀_可靠。采用2.4GHz，功耗小、靈活度高，符合環(huán)保要求，符合通用無需批準的規(guī)范。

組網(wǎng)靈活配置快捷

無線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)傳非常容易快捷配置，組網(wǎng)接入靈活、方便，幾臺、幾十臺或幾百臺均可，zui多可達3萬臺，支持5級路由深度。可以在需要安放傳感器地方任意布置無須電源和數(shù)據(jù)線，增加和減少數(shù)據(jù)點非常容易。由于沒有數(shù)據(jù)線省去了綜合布線的成本，傳感器無線網(wǎng)絡(luò)更容易應(yīng)用，安裝成本非常低。

節(jié)點耗電低

系統(tǒng)節(jié)點耗電低，電池使用時間長，支持各種類型傳感器和執(zhí)行器件。

雙向傳送數(shù)據(jù)和控制命令

不但可以從網(wǎng)絡(luò)節(jié)點傳出數(shù)據(jù)，而且雙向通信功能夠可以將控制命令傳到無線終端相連的傳感器、無線路由器，也可將數(shù)據(jù)送入到網(wǎng)絡(luò)顯示或控制遠程設(shè)備。

迅速簡單的自動配置

無線傳感器網(wǎng)絡(luò)終端自動配置，當終端設(shè)備上的LED由閃爍轉(zhuǎn)滅，說明該終端在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中。

全系統(tǒng)可靠性自動恢復(fù)功能

內(nèi)置冗余保證萬一個節(jié)點不在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，節(jié)點數(shù)據(jù)將自動路由到一個替換節(jié)點以保證系統(tǒng)的可靠穩(wěn)定。

可視化顯示

       可視化上位機顯示，可在PC機上查看網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)及網(wǎng)絡(luò)連接時實變化情況、傳感器數(shù)據(jù)輸出顯示、傳感器數(shù)據(jù)配置、控制各節(jié)點傳感器等。

系統(tǒng)產(chǎn)品服務(wù)

為了用戶的實際構(gòu)建無線數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的需要，可以提供完整的解決方案。包括現(xiàn)有數(shù)據(jù)系統(tǒng)的接口轉(zhuǎn)換，數(shù)據(jù)集中管理平臺。不斷的包括新增的傳感器，0-1.2V 電壓輸入和RS-232 等。

可視化顯示

       可視化上位機顯示，可在PC機上查看網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)及網(wǎng)絡(luò)連接時實變化情況、傳感器數(shù)據(jù)輸出顯示、傳感器數(shù)據(jù)配置、控制各節(jié)點傳感器等。

系統(tǒng)產(chǎn)品服務(wù)

    為了用戶的實際構(gòu)建無線數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的需要，可以提供完整的解決方案。包括現(xiàn)有數(shù)據(jù)系統(tǒng)的接口轉(zhuǎn)換，數(shù)據(jù)集中管理平臺。不斷的包括新增的傳感器，0-1.2V 電壓輸入和RS-232 等。

硬件配置

1.         網(wǎng)關(guān)	參數(shù)
	尺寸：96.50㎜×60.12㎜×14.80㎜（以實物為準） 工作電壓：5V（DC） 按鍵：復(fù)位鍵 接口：USB轉(zhuǎn)RS232接口，10針JTAG插座
	ZigBee網(wǎng)絡(luò)與電腦交換數(shù)據(jù)的接口
2.         數(shù)據(jù)采集板（DA100）	參數(shù)
	尺寸：90.00㎜×60.00㎜×12.14㎜（以實物為準） 傳感器：光敏、溫度 接口：UART接口，10針JTAG接口，20雙排插座
	I/0全部引出，方便用戶擴展，多種傳感器。
3.         傳感器擴展板（DA300）	參數(shù)
	尺寸：60.20㎜×45.10㎜×13.44㎜（以實物為準） 傳感器：加速度、麥克風(fēng)、AD、開關(guān) 可控制器件：蜂鳴器 接口：AD模擬量輸入，FTAG接口。
	含有多種傳感器資源，可以做復(fù)雜的ZigBee傳感器網(wǎng)絡(luò)演示。
4.         CC2430模塊	參數(shù)
	尺寸，49.24㎜×43.44㎜×17.34㎜（以實物為準、顏色包括紅、藍、綠、黑、黃） 工作電壓：2.0V-3.6V 工作頻率：2.4G 芯片閃存：128K 芯片RAM：8K 接收靈敏度：101dB 傳輸速率：≦250K
	低功耗，小體積，精密的設(shè)計，方便使用
5.         3型仿真器	參數(shù)
	尺寸，86.70㎜×52.44㎜×21.98㎜（以實物為準） 接口：USB B型插座，10孔插頭
	連接電腦和CC2430芯片，用于下載程序和在線仿真調(diào)試
6.         2.4G桿狀天線	參數(shù)
	尺寸：51.40㎜（長）×ф10.30㎜（直徑）（以實物為準） 頻率特性：2.4G
7.         USB線	參數(shù)
	接口類型：A型插頭－B型插頭

 

軟件配置

系統(tǒng)使用說明書（74頁）：

包含硬件平臺結(jié)構(gòu)和原理圖分析，IAR軟件的安裝和使用入門，傳感器基礎(chǔ)知識介紹，光盤內(nèi)容介紹，演示程序分析，PC軟件使用介紹等，讓我們對WSN系統(tǒng)有了一個全面的整體認識。

CC2430基礎(chǔ)實驗及實驗手冊：

        多達22個基礎(chǔ)實驗，涉及到CC2430處理器的每個外設(shè)的使用。長達62頁的實驗手冊，比較詳細的介紹每個實驗的原理和實現(xiàn)。

CC2430使用手冊：

CC2430芯片中文使用手冊，詳細的介紹了芯片內(nèi)部結(jié)構(gòu)及原理。

ZigBee協(xié)議使用手冊：

ZigBee中文使用手冊，幫助您理解ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的原理。

系統(tǒng)硬件規(guī)格手冊：

詳細描述系統(tǒng)各個硬件部件的物理參數(shù)、電氣參數(shù)、性能參數(shù)等。

CC2430點對點實驗及實驗手冊：

CC2430射頻部分配置及數(shù)據(jù)傳輸實驗以及原理介紹和程序?qū)崿F(xiàn)分析。

CC2430點對多點實驗及實驗手冊：

采用FDMA實現(xiàn)點對多點通信及數(shù)據(jù)傳輸實驗以及原理介紹和程序?qū)崿F(xiàn)分析。

英文資料：

系統(tǒng)涉及到的所有英文原文資料手冊，包括：

                   ZigBee2004協(xié)議規(guī)范（E）

                   ZigBee2006協(xié)議規(guī)范（E）

                   ZigBee2007協(xié)議規(guī)范（E）

                   ZigBeePRO協(xié)議規(guī)范（E）

                   CC2430芯片手冊（E）

                   等等

ZigBee2004協(xié)議實驗及實驗手冊：  

帶AT命令集的ZigBee2004協(xié)議網(wǎng)絡(luò)例程演示及實驗原理分析和程序?qū)崿F(xiàn)介紹。

ZigBee2006培訓(xùn)課件（92+128+155+62頁）：

該培訓(xùn)課件是無線龍07年份舉辦的種子教師研修班的課件，對Z-Stack1.4.1/1.4.2進行了比較深入的分析，主要以實例為主，一步步講解了ZigBee技術(shù)入門知識；分析了ZigBee網(wǎng)絡(luò)層、應(yīng)用層結(jié)構(gòu)，以及程序?qū)崿F(xiàn)；還介紹了ZigBee網(wǎng)絡(luò)中的綁定、路由、應(yīng)用模式等概念和程序?qū)崿F(xiàn)；zui后以定位實驗做全面的總結(jié)。

TIMAC1.1.0實驗及實驗手冊：

在OSAL之上，利用PHY和MAC進行CC2430的全面操控，脫離zigbee的NWK和APL，僅僅利用IEEE802.15.4進行數(shù)據(jù)傳輸。讓我們更深入分析理解無線網(wǎng)絡(luò)的PHY和MAC結(jié)構(gòu)和原理以及程序?qū)崿F(xiàn)。

ZigBee2006協(xié)議實驗及實驗手冊：

帶AT命令集的ZigBee2006協(xié)議網(wǎng)絡(luò)例程演示及實驗原理分析和程序?qū)崿F(xiàn)介紹。

SimpliciTI實驗及實驗手冊：

利用SimpliciTI網(wǎng)絡(luò)協(xié)議實現(xiàn)點對點對等網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸，再整個流程中共有，發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)、連接網(wǎng)絡(luò)、加入網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)傳輸過程，在SimpliciTI網(wǎng)絡(luò)協(xié)議中已經(jīng)將發(fā)現(xiàn)、連接、加入網(wǎng)絡(luò)的功能全部包含，我們只需要編寫我們需要的應(yīng)用部分就可以了。

系統(tǒng)原理圖及系統(tǒng)PROL99庫文件包：

系統(tǒng)包含部件的原理圖和涉及到的封裝庫文件（仿真器除外）。

IAR7.20H開發(fā)軟件：

程序?qū)崿F(xiàn)的軟件平臺和編譯工具

CC2430所有驅(qū)動軟件：

包含仿真器USB驅(qū)動、協(xié)議分析儀軟件、物理地址讀寫軟件、Flash讀寫軟件等。

相關(guān)其他配套軟件：

如PDF閱讀器、串口調(diào)試助手等輔助軟件。

無線網(wǎng)絡(luò)PC軟件：

無線龍自主開發(fā)的PC無線傳感器網(wǎng)絡(luò)軟件，可以監(jiān)控整個無線網(wǎng)絡(luò)的信息。

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