基于CC2530的ZigBee协议栈嵌入式传感器网络设计与应用

本篇毕业设计研究的是基于ZIGBEE协议栈的多种传感器数据采集与控制，采用CC2530作为核心的嵌入式无线传感器网络解决方案。该系统旨在为计算和存储资源有限的嵌入式环境设计，具备自组织自修复能力，以及可靠的传输性能，适用于楼宇空置检测、人数统计、温湿度监控、远程蜂鸣器控制等多种应用场景。 首先，作者介绍了无线传感器网络（WSN）和嵌入式技术的最新发展状况，特别强调了ZigBee协议的重要性，如IEEE Std 802.15.4-2006标准和ZigBee 2007规范，阐述了ZigBee协议的体系结构，包括物理层、MAC层、网络/安全层和应用层的功能划分。CC2530无线网卡被选作硬件平台，配合嵌入式Linux操作系统和mini6410开发板构建了协议栈开发环境。 在协议栈实现部分，论文展示了具体的应用实例，如通过ZigBee协调器实现对蜂鸣器的远程开关控制，监测光照强度并据此控制光继电器，检测有毒气体、温湿度并相应地控制终端设备，同时利用人体传感器进行人数统计，并将所有数据无线发送至协调器。协调器不仅负责数据接收和处理，还能将信息无线转发至串口，方便用户实时查看和管理。 本文的核心技术和产品特点包括： 1. **传感器与执行器集成**：涉及4个传感器（如光照、有毒气体、温湿度及人体红外）和3个执行器（蜂鸣器、光继电器和风扇），实现了智能控制。 2. **ZigBee网络架构**：通过CC2530协调器建立网络，终端设备间可以互相通信，数据共享和控制。 3. **实时数据处理与显示**：协调器收集光照、有害气体数据，通过AD转换和阈值判断控制终端动作，同时实时显示温湿度和人员计数结果。 4. **易用性与监控**：数据通过串口传递至上位机，便于用户对系统状态进行直观管理。 总体而言，这篇毕业设计展示了物联网技术如何结合ZigBee协议实现高效、智能的传感器网络，为实际应用提供了实用的解决方案。这种嵌入式无线系统具有广泛应用前景，特别是在资源受限的环境中，例如智能家居、环境监测等领域。