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| 編輯推薦： |
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本书以ZigBee无线传感网技术为主要对象，基于以TI公司CC2530芯片为核心的硬件平台，在介绍了常用传感器编程的基础上，深入剖析了TI公司的Z-Stack协议栈架构和编程接口，并详细讲述了如何在此基础上开发自己的ZigBee项目，最后简单介绍了ZigBee 3.0的应用。本书配套资源丰富，包括教学大纲、教学课件、程序源码和微课视频。
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| 內容簡介： |
本书以 ZigBee无线传感网技术为主要对象，基于以 TI公司 CC2530芯片为核心的硬件平台，在介绍了常用传感器编程的基础上，深入剖析了 TI 公司的 Z-Stack协议栈架构和编程接口，并详细讲述了如何在此基础上开发自己的 ZigBee项目，最后简单介绍了 ZigBee 3.0的应用。
本书可作为工程技术人员进行单片机、无线传感器网络应用、 ZigBee 技术等项目开发的学习和参考用书，也可作为高等院校计算机、电子、自动化、无线通信等相关课程的教材。
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| 目錄：
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第 1章 无线传感器网络 1
11无线传感器网络概述 1
12无线传感器网络的发展历程及发展趋势 2
121 无线传感器网络的发展历程 2
122 无线传感器网络的发展趋势 3
13无线传感器网络的研究现状和前景 3
14无线传感器网络的特点 4
15无线传感器网络体系结构 6
16无线传感器网络的关键技术 9
17无线传感器网络应用与发展 11
18典型短距离无线通信网络技术 14
19无线传感器网络的主要研究领域 19
思考题21
第 2章 IEEE 802154无线传感器网络通信标准 22
21 IEEE 802154标准概述 22
22网络组成和拓扑结构 26
23协议栈架构 28
24物理层规范 29
25 MAC层规范 31
26 MAC/PHY信息交互流程 38
27基于 IEEE 802154标准的无线传感器网络应用实例 39
思考题41
第 3章 ZigBee无线传感器网络通信标准 42
31 ZigBee标准概述 42
32 ZigBee技术特点 43
33 ZigBee协议框架 45
34 ZigBee网络层规范 46
35 ZigBee应用层规范 48
36 ZigBee安全服务规范 50
思考题50
第 4章 ZigBee开发平台51
41
ZigBee硬件开发平台 52
411
CC2530射频模块52
412
调试器接口 53
413
ZigBee学习板 54
42
ZigBee软件开发平台 56
421
IAR简介 56
422
IAR基本操作 57
第 5章 CC2530基础实验 63
51
CC2530无线片上系统概述63
511
CC2530芯片主要特性 64
512
CC2530的应用领域64
513
CC2530概述65
514
CC2530芯片引脚的功能 67
515
CC2530增强型 8051内核简介68
52通用
I/O端口68
521
通用 I/O端口简介68
522
通用 I/O端口相关寄存器69
523
实验：点亮 LED 70
524
实验：按键控制 LED交替闪烁 71
53外部中断
72
531
中断概述 72
532
中断屏蔽 73
533
中断处理 75
534
实验：按键中断控制 LED 78
54定时器
79
541
片内外设 I/O79
542
定时器简介 81
543
定时器 1寄存器81
544
定时器 1操作82
545
16位计数器 83
546
实验：定时器 1控制 LED闪烁 84
547
定时器 3/4概述85
548
实验：定时器 1和定时器 3同时控制 LED1和 LED2以不同频率闪烁 86
55
1602型 LCD 88
551
1602型 LCD简介 88
552
1602型 LCD引脚功能 88
553
1602型 LCD的特性 88
554
1602型 LCD字符集 88
555
1602型 LCD基本操作程序 89
556
1602型 LCD指令集 90
557
1602型 LCD 4线连接方式 90
558
实验： LCD显示实验 90
56 USART 94
561
串行通信接口 94
562
串行通信接口寄存器 95
563
设置串行通信接口寄存器波特率 97
564
实验： UART发送 97
565
UART接收 99
566
实验： UART发送与接收 99
57 ADC102
571
ADC简介 102
572
ADC输入 102
573
ADC寄存器 103
574
ADC转换结果 105
575
单个 ADC转换 105
576
实验：片内温度传感器实验 105
58睡眠定时器
106
581
睡眠定时器简介 106
582
睡眠定时器寄存器 107
583
实验：睡眠定时器唤醒实验 107
5
9时钟和电源管理 111
591
CC2530电源管理简介 111
592
CC2530电源管理控制 111
593
CC2530振荡器和时钟 112
594
实验：中断唤醒系统实验 112
510看门狗
114
5
101看门狗模式 115
5
102定时器模式 115
5
103看门狗定时器寄存器 115
5
104实验：看门狗实验 116
511 DMA118
5111
DMA操作118
5112
DMA配置参数119
5113
DMA配置安装121
5114实验： DMA传输122
思考题125
第 6章常用传感器 126
6
1数字温湿度传感器 DHT11 126
611
DHT11简介126
612
DHT11典型应用电路 126
613
DHT11串行接口126
614
DHT11串行接口通信过程 127
615
实验： DHT11实验128
6
2红外人体感应模块实验 131
621
红外人体感应模块功能特点 131
622
实验：红外人体感应模块实验 132
6
3结露传感器实验 132
631
结露传感器 HDS05特性曲线 132
632
结露传感器 HDS05电路设计 133
633
实验：结露传感器实验 133
6
4烟雾传感器模块 135
641
烟雾传感器模块的功能特点 135
642
实验：烟雾传感器模块实验 135
6
5光强度传感器模块 136
651
数字光模块 GY-30介绍 136
652
I2C总线介绍 137
653
实验：光强度传感器模块实验 138
思考题142
第 7章 CC2530实现红外通信 143
71红外通信简介
143
711
红外通信的特点 143
712
红外发射和接收 143
713
红外遥控发送和接收电路 144
714
红外发射电路 145
715
NEC协议145
7
2实验：中断方式发射红外信号 145
73实验：
PWM方式输出红外信号 150
7
4实验：红外接收实验 154
第 8章 Z-Stack协议栈158
81
Z-Stack协议栈基础158
811
Z-Stack协议栈简介 158
812
Z-Stack协议栈基本概念 158
813
Z-Stack的下载与安装 160
82
Sample Application工程 161
821
Sample Application工程简介 161
822
Sample Application工程概况 163
823
Sample Application工程初始化与事件的处理163
824
Sample Application工程事件的处理函数164
825
Sample Application工程流程 165
83
OSAL循环169
831
Z-Stack的任务调度 169
832
Z-Stack主函数 170
833
Z-Stack任务的初始化 171
834
Z-Stack的系统主循环 172
8
4数据的发送和接收 174
841
网络参数的设置 174
842
数据的发送 176
843
数据的接收 178
85修改
LED驱动 180
86修改按键驱动
183
861
Z-Stack的按键机制概述 183
862
Z-Stack按键的宏定义 184
863
Z-Stack按键初始化代码分析 184
864
Z-Stack按键的配置 186
865
Z-Stack轮询方式按键处理 188
866
Z-Stack中断方式按键处理 193
87
Z-Stack 2007串口机制 198
871
串口配置 198
872
串口初始化 199
873
串口接收数据 203
874
串口发送数据 207
88
Z-Stack启动分析 209
881
启动配置 209
882
Z-Stack启动相关概念 209
883
SampleApp工程协调器启动过程分析 213
89
ZigBee绑定机制 216
810
SimpleApp工程217
8101
SimpleApp的打开217
8102
SimpleApp启动分析 218
811灯开关实验
219
8111 SimpleControllerc219
8112 SimpleSwitchc222
8113灯开关实验其他函数分析 226
8
12传感器采集实验 226
8121 SimpleCollectorc226
8122 SimpleSensorc228
813
GenericApp 工程229
8131
GenericApp 工程概述 229
8
132关键函数分析 230
8133
GenericApp工程实现数据的收发 231
第 9章智能家居系统 234
9
1智能家居系统设计 234
911
智能家居系统的需求分析 234
912
智能家居系统分析 234
913
智能家居系统软件设计 235
9
2智能家居系统开发环境的搭建 235
921
Mini6410 ARM11开发板 236
922
建立 Android应用开发环境 236
923
在 Android程序中访问串口 239
924
Android上的 Servlet服务器 i-jetty240
9
3智能家居系统下位机程序设计 241
931
下位机程序设计思路 241
932
一键报警功能下位机实现 241
933
水浸报警功能下位机实现 242
934
中断方式报警的红外入侵传感器的实现 243
9
4智能家居系统设置模块 244
941
SQLite简介 244
942
Android系统中 SQLite数据库的操作 245
943
智能家居系统设置模块的实现 246
9
5智能家居系统监听服务 248
951 Android Service248
952
Android多线程249
953
短信的发送与接收 250
954
智能家居系统监听服务的实现 251
96
Web方式访问智能家居系统 255
961
ContentProvider简介255
962
ContentProvider操作256
963
创建 ContentProvider258
964
Web方式访问智能家居系统的实现258
第 10章智能温室系统 264
101
智能温室系统设计 264
1011
智能温室定义 264
1012
智能温室系统的需求分析 264
1013
智能温室系统分析 264
102
入侵检测、水浸检测和烟雾报警的实现 265
1021
学习板的改进 265
1022
入侵检测的实现 265
1023
水浸检测的实现 269
1024
烟雾检测的实现 270
103
Wi-Fi模块的使用271
104 PHP273
1041
PHP简介273
1042
PHP语法概述274
1043
PHP例程275
105 Drupal276
1051
Drupal简介276
1052
环境功能的实现 283
1053
控制功能的实现 298
106
温湿度检测的实现 305
1061 温湿度传感器 DHT11模块的连接 305
1062 Enddevicec306
1063 Coordinatorc309
1064 s7396php 309
107
光照度检测的实现 310
1071 GY-30数字光模块简介 310
1072 Enddevicec311
1073 Coordinatorc317
1074 S8657php318
108
一键报警的实现 318
1081 Enddevicec319
1082 Coordinatorc319
1083 alertphp320
109
远程控制设备的实现 320
1091
继电器简介 320
1092
远程控制设备处理流程 321
1093 Enddevicec322
1094 Coordinatorc323
1095 lampphp325
10
10微信小程序访问智能温室系统 326
10
101微信小程序简介 326
10
102微信小程序访问智能温室系统的实现 326
10103 lol6216php 331
10
11智能温室系统休眠功能的实现 332
思考题333
第 11章学生考勤管理系统 334
11
1学生考勤管理系统设计 334
1111
校园一卡通学生考勤管理系统的组成 334
1112
校园一卡通学生考勤管理系统的可行性分析 334
1113
校园一卡通学生考勤管理系统的需求分析 335
11
2学生考勤管理系统的时钟功能的实现 335
1121
DS1302实时时钟电路 335
1122
DS1302实时时钟模块 335
1123
DS1302实时时钟模块的操作说明 335
1124
DS1302时钟模块例程 337
1125
Z-Stack中使用 DS1302时钟模块实现显示时间的功能 340
11
3学生考勤管理系统读卡功能的实现 341
1131
RFID介绍 341
1132
M104BPC读写模块 342
1133
例程 346
1134
Z-Stack实现读卡功能 351
第 12章 ZigBee 30 353
121 ZigBee 30简介 353
1211 Z-Stack 302 353
1212 BDB354
1213 Z-Stack 302数据发送实验 356
122 ZCL 360
1221
ZCL简介 360
1222
ZCL开关命令实验 360
123
ZCL属性的读写实验365
1231
ZCL属性读命令实验 365
1232
ZCL属性写命令实验 369
124
CC2530节点与 CC2652R双协议节点的通信实验 373
1241
SimpleLink MCU平台 373
1242
多协议无线 MCU374
1243 CC2652R374
1244 SIMPLELINK-CC13XX-CC26XX-SDK 375
1245 实验步骤 378
125
使用 Wireshark对 ZigBee网络进行抓包分析 382
思考题387
参考文献388
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| 內容試閱：
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党的二十大报告指出：教育、科技、人才是全面建设社会主义现代化国家的基础性、战
略性支撑。必须坚持科技是第一生产力、人才是第一资源、创新是第一动力，深入实施科
教兴国战略、人才强国战略、创新驱动发展战略，开辟发展新领域新赛道，不断塑造发展
新动能新优势。高等教育与经济社会发展紧密相连，对促进就业创业、助力经济社会发展、
增进人民福祉具有重要意义。
无线传感器网络综合了传感器、嵌入式计算、现代网络及无线通信和分布式信息处理
等技术，能够通过各类集成化的微型传感器协同完成对各种环境或监测对象的信息的实时
感知、采集和监测，这些信息通过无线方式发送，并以自组多跳的网络方式传输到用户终
端，从而实现物理世界、计算世界以及人类社会三元世界的连通。传统的无线网络关心的
是如何在保证通信质量的情况下实现昀大的数据吞吐率，而无线传感器网络主要用于实现
不同环境下各种缓慢变化参数的检测，通信速率并不是其主要考虑的因素，它昀关心的问
题是在体积小、布局方便以及能量有限的情况下尽可能地延续目前的网络生命周期。
ZigBee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，主要用于在距离短、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，因此非常适用于家电和小型电子设备的无线控制指令传输。其典型的传输数据类型有周期性数据（如传感器）、间歇性数据（如照明控制）和重复低反应时间数据（如鼠标）。由于其节点体积小，且能自动组网，所以布局十分方便；又因其强调由大量的节点进行群体协作，网络具有很强的自愈能力，任何一个节点的失效都不会对整体任务的完成造成致命性影响，所以
特别适合用来组建无线传感器网络。
利用 ZigBee技术实现无线传感器网络，主要需要考虑通信节点的硬件设计，包括传感
数据的获得及发送，以及实现相应数据处理功能所必需的应用软件开发。 TI（德州仪器）公
司的 CC2530芯片是实现 ZigBee技术的优秀解决方案，完全符合 ZigBee技术对节点“体
积小、能耗低”的要求。另外， TI公司还提供了 Z-Stack协议栈，尽可能地减少了开发者
开发通信程序的工作量，使开发者能专注于实现业务逻辑。
本书的主要编写目的是从实训的角度为读者解析利用 ZigBee 技术开发使用 CC2530芯
片和 Z-Stack 协议栈实现的无线传感器网络的各个要点，由浅入深地讲述如何开发具体的
无线传感器网络系统。
..内容概述
本书第 1～3章概述了无线传感器网络的基本理论。其中，第 1章介绍无线传感器网络的主要概念，第 2章主要介绍 IEEE 802.15.4无线传感器网络的通信标准，第 3章主要介绍 ZigBee无线传感器网络的通信标准，使读者对无线传感器网络有整体上的认识。
第 4章讲述 ZigBee开发平台。
第 5 章基于核心芯片 CC2530内部硬件模块设计若干基础实验，使读者熟悉核心芯片 CC2530的主要功能。
第 6 章和第 7 章介绍如何使用 CC2530 控制各种常见的传感器。第 6 章讲述数字温湿度传感器 DHT11、光强度传感器模块等常见的传感器操作方法。第 7章介绍使用 CC2530实现红外信号的收发操作。
第 8章深入介绍 Z-Stack协议栈，讲述 Z-Stack的一些基本概念、 Z-Stack轮询式操作系统的工作原理，以及 Z-Stack串口机制和绑定机制，使读者初步掌握 Z-Stack的工作机制。
第 9～11章介绍 Z-Stack协议栈开发的 3个项目：智能家居系统、智能温室系统和学生考勤管理系统。
第 12章介绍 ZigBee协议新版本 ZigBee 3.0。
..相关资源
为便于教学，本书提供丰富的配套资源，包括教学大纲、教学课件、程序源码和微课视频。
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由于编者水平有限，书中难免存在疏漏之处，恳请读者批评指正。
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2024年 5月
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