摘要：Zigbee是一种新兴起的短距离的，低速率的无线网络技术。Zigbee协议栈由一组特定的服务：一个提供数据传输服务的数据实体；还有一个提供全部其他服务管理实体。每个服务实体通过一个服务接入点为上层提供服务接口，并且每个SAP提供一系列的基本的服务指令以完成相应的功能。

近年来Zigbee定位技术的广泛应用，发展出了许多应用于室内的无线定位系统。Zigbee定位系统运用的是RSSI定位技术，利用节点收到无线信号的RSSI强度大小，再利用基RSSI技术的CC2431无线定位引擎，将引擎所需要的参数写入定位引擎，等待定位引擎计算结束就可以直接读出结果，得到节点的位置。

本系统主要采用TI公司的CC2430和CC2431芯片，以协调器，参考节点（路由器），定位节点（终端节点）形式组建网络。协调器通过串口与PC相连，PC通过协调器来监视和配置参考节点和定位节点，K10与一个路由器相连，因而能够接收各节点的位置数据，显示在液晶屏幕上，当K10接收到触摸屏的操作，会发相应的命令给相应的终端节点。

关键字：无线通讯；协议栈；无线定位； Zigbee;物联网

 

目录

摘要

Abstract

第一章绪论-5

1.1 Zigbee无线网络通信与定位研究背景-5

1.2 Zigbee无线网络研究现状-5

1.3 Zigbee无线网络研究前景-5

第二章zigbee协议栈-6

2.1 ZigBee堆栈架构-6

2.1.1 物理层（PHY）-6

2.1.2 介质接入控制子层(MAC)-6

2.1.3 网络层（NWK）-7

2.1.4应用层（APL）-7

2.1.5 应用程序框架（AF）-8

2.1.6 安全服务提供层-8

2.2 Zigbee协议术语-8

2.2.1 节点（node）-8

2.2.2 设备（device）-8

2.2.3端点（endpoint）-9

2.2.4簇（cluster）-9

2.2.5属性（attribute）-9

2.2.6描述符（Descriptor）-9

2.2.7 栈配置文件(Profile)-9

2.2.8 Zigbee网络拓扑结构：-9

2.3 Z-Stack寻址-10

2.3.1寻址-10

2.3.2 AF_DataRequest()函数-10

2.4 绑定-11

2.5本章小结-11

第三章开发平台-12

3.1 Z-stack软件开发平台：-12

3.1.1IAR for 8051 7.20H-12

3.1.2 CC2430/CC2431程序下载软件平台：Smartrf FlashProgrammer-12

3.1.3 MK10DN512ZVLL10 软件开发平台：keilu Vision V4.22-12

3.2硬件开发平台-12

3.2.1 Zigbee芯片选型：-12

3.2.2 CC2430芯片介绍：-13

3.3.3 CC-DEBUGGER仿真器简介-13

3.3.4 车模选型：-13

3.3.5 车模简介-13

3.3.6 7寸LCD控制芯片选型：-13

3.3.7 MK10DN512ZVLL10 芯片介绍-14

3.3.8 jlink仿真器简介-14

3.3.9 液晶屏显示模块选型-14

3.4本章小结：-14

第四章zigbee硬件设计-15

4.1CC2430/CC2431功能底板电路设计-15

4.1.1 CC2430/CC2431最小系统板-15

4.1.2 CC debugger 下载接口-15

4.1.3 复位电路-16

4.1.4 电源模块-16

4.1.5舵机接口电路-17

4.1.6电机驱动电路-17

4.2 LCD功能底板-18

4.3 本章小结：-19

第五章通信程序设计-19

5.1.Zigbee协议栈软件架构-19

5.2 Zigbee网络初的始化：-20

5.2.1 协调器建网-21

5.2.2 路由器入网-22

5.2.3 终端节点入网-22

5.3 用户任务初始化：-22

5.3.1参考节点的输入簇和输出簇列表-23

5.3.2 定位节点的输入簇和输出簇列表-23

5.3.3 网关的输入簇和输出簇列表-24

5.3.4 用户任务端点的描述符和简单描述符-24

5.3.5用户任务初始化-25

5.4用户任务事件-26

5.4.1 网络更新事件-26

5.4.2定时发送定位节点XY坐标事件-26

5.4.3智能车车控制事件-27

第六章 Zigbee定位系统设计-29

6.1 Zigbee定位原理-29

6.1.1 RSSI定位技术-29

6.1.2 定位引擎使用-29

6.2 协调器，参考节点，定位节点工作流程-29

6.2.1 协调器工作流程：-29

6.2.2 参考节点工作流程-30

6.2.3 定位节点工作流程-30

6.3  参考节点配置：-31

6.3.1查看参考节点配置数据命令的格式：-31

6.3.2参考节点返回配置数据的格式：-31

6.3.3 对参考节点数据配置命令的格式：-32

6.4 定位节点配置：-32

6.4.1查看定位节点配置数据命令的格式：-32

6.4.2定位节点返回配置数据的格式：-32

6.4.3对定位节点数据配置命令的格式：-33

6.5 整体系统的调试-33

6.5.1系统的组成-33

6.5.2 参考节点的放置-33

6.5.3 参考节点的配置-33

6.5.4 定位节点的放置-33

6.5.5 定位节点的配置-33

6.5.6 路由器的放置-33

6.5.7 系统的调试-34

结   论-34

参考文献-34

致谢-35