计算机类教材 > 物联网

物联网无线组网实训教程——基于CC2530的无线传感网技术

书号:9787113269494 套系名称:十三五”高等职业教育规划教材

作者:季红梅 出版日期:2020-06-01

定价:39.80 页码 / 开本:228 /16

策划编辑:翟玉峰 责任编辑:翟玉峰 绳超

适用专业:无 适用层次:高职高专

课程类别:无线通信 课程分类:专业及专业平台课

配盘:无 配套教材:无

获奖情况:无 最新印刷时间:2022-12-06

资源下载
教学课件 教学素材(暂无)
习题答案(暂无) 教学案例(暂无)
教学设计(暂无) 教学视频(暂无)
内容简介 前言 目录 作者介绍 图书特色
  • 本书以实验为主,在实验中穿插讲解了用到的理论知识,对于理论知识,点到为止,够用即可。
    本书由基础实验、 Basic RF 的无线通信及应用以及综合应用三篇构成。基础实验包括 23 个实验,
    主要介绍了 CC2530 基础知识、 I/O 控制、中断、时钟、 UART 串口通信等知识点。 Basic RF 无
    线通信及应用包括 7 个实验,由浅入深,讲解了点对点通信并结合了数据采集定时通信的主要知
    识点。综合应用结合了两个常用的场景,即智能家居和智能温室系统,来讲解物联网的数据采集
    以及个域网通信的综合知识点。
    本书适合作为高等职业院校物联网嵌入式开发、无线传感网等课程的教材,也可作为工程技
    术人员进行 CC2530 单片机等项目开发的入门参考资料。
  • CC2530 是专门针对 IEEE 802.15.4 和 ZigBee 应用的单芯片解决方案,
    它能够以非常低的材料成本建立强大的网络节点。 CC2530 结合了领先的
    RF 收发器的优良性能、业界标准的增强型 8051 CPU、系统内可编程闪存、
    8 KB RAM 和许多其他强大的功能。 CC2530 具有不同的运行模式,使得
    它尤其适用于超低功耗要求的系统。 CC2530 F256 结合了得州仪器的业
    界领先的黄金单元 ZigBee 协议栈(Z-Stack?),提供了一个强大和完整
    的 ZigBee 解决方案。
    ZigBee 是一种崭新的,专注于低功耗、低成本、低复杂度、低速率
    的近程无线网络通信技术,也是目前嵌入式应用的一大热点。 ZigBee 的
    主要特点有:低功耗、低成本、低速率、近距离、短时延、高容量、高安全、
    免执照频段。正是由于这些特点, ZigBee 技术将在无线传感网络上有非
    常广阔的应用,在物联网的个域网应用当中有着重要的一席之地。因此,
    基于 CC2530 的无线传感网就是物联网的重要课程之一。
    本书是由经验丰富的一线教师编写而成的,结合了目前“1+X”中“传
    感网应用开发”职业技能等级标准的中级标准,符合高职院校的定位。也
    结合了近五年来全国职业技能大赛物联网技术应用赛项的物联网感知层
    设备配置与调试的赛题,对课程案例进行了精心的编排。
    本书共分为三篇:基础实验、 Basic RF 的无线通信及应用和综合应用。
    基础实验(第 1~7 章):第 1 章介绍了单片机的基础知识、 CC2530
    的基础知识以及 IAR 开发平台的使用;第 2 章讲述了 CC2530 的 I/O 控制;
    第 3 章介绍了中断原理与外中断的设计及实验 ;第 4 章介绍了定时器与定
    时中断,并设计了相应的实验 ;第 5 章详细讲解了 UART 串口通信的相
    关知识,并设计了 3 个实验,使得读者能够掌握 UART 通信的设计 ;第
    6 章重点讲解了模拟量和开关量的数据采集在单片机中的实现 ;第 7 章讲
    解了 CC2530 的其他方面的应用。
    Basic RF 的无线通信及应用(第 8、 9 章):第 8 章讲解了 Basic RF
    编程环境的配置,并设计了 4 个实验让读者掌握 Basic RF 无线通信的基
    本知识。第 9 章设计了 3 个实验组成了一个应用实例——基于 Basic RF
    的定时数据监测。
    综合应用(第 10、 11 章):第 10 章讲解了智能家居系统综合应用,
    第 11 章讲解了智能温室系统综合应用。
    由上可以看出,本书层次分明、思路清晰、结构紧凑,并且具有基础
    知识全面、重点突出、解决方案实用、可操作性强、开发过程详细等特点,
    能帮助读者快速掌握无线传感网的基础知识。
    本书由季红梅任主编,陈林任副主编,张轶昀、冉跃龙参与编写。全
    书由季红梅、陈林负责规划、内容安排、定稿与修改,由陆慧主审。具体
    分工如下:季红梅负责编写第一篇,季红梅、陈林负责编写第二篇,张轶昀、
    冉跃龙负责编写第三篇,周飞、陈秋硕协助资料整理。
    本书的出版是安徽财贸职业学院“21315 教学质量提升计划”中“现
    代学徒制试点专业”建设项目之一,得到了该项目建设资金的支持。
    由于编者水平有限,书中若有疏漏和不妥之处,敬请读者批评指正。
    编 者
    2020 年 5 月
  • 第 1 篇? 基?础?实?验
    第 1 章 基础知识与 IAR 平台 .................................................................. 1
    1.1 单片机基础知识......................................................................... 2
    1.2 CC2530 简介 ............................................................................ 4
    1.2.1 CC2530 芯片的主要特性 ............................................................ 5
    1.2.2 CC2530 芯片模块框图 ............................................................... 5
    1.2.3 CC2530 的应用领域................................................................... 6
    1.3 IAR 平台使用 ............................................................................ 6
    1.3.1 IAR 集成开发环境安装................................................................ 6
    1.3.2 IAR 集成开发环境的启动 ............................................................ 9
    实验 1 建立一个基础实验项目........................................................... 9
    第 2 章 输入 / 输出(I/O)控制实验...................................................... 20
    2.1 单片机的输入 / 输出(I/O) .........................................................20
    2.2 寄存器配置 ..............................................................................21
    2.3 单片机程序设计基本流程...........................................................21
    实验 2 LED 自动闪烁 ......................................................................22
    实验 3 按键开关控制 LED 闪烁 ........................................................25
    第 3 章 中断原理与外中断 .................................................................... 30
    3.1 中断原理概述 ...........................................................................30
    3.2 外中断设计步骤........................................................................31
    实验 4 外中断控制 LED 实验............................................................32
    3.3 IAR 集成开发环境编程调试 ........................................................38
    3.3.1 编译常见问题 .......................................................................... 38
    3.3.2 逻辑编译调试 .......................................................................... 39
    第 4 章 定时器与定时中断 .................................................................... 42
    4.1 片内外设 I/O ............................................................................42
    4.2 时钟源设置 ..............................................................................43
    4.2.1 系统时钟................................................................................. 43
    4.2.2 系统时钟配置与使用 ................................................................ 44
    实验 5 系统时钟源配置实验 .............................................................45
    4.3 定时器 ....................................................................................48
    4.3.1 定时器简介 ............................................................................. 48
    4.3.2 定时器 T1................................................................................ 49
    4.3.3 定时器的模式 .......................................................................... 49
    4.3.4 定时器的时间配置计算方法 ...................................................... 50
    实验 6 定时器 T1 应用——自由运行模式 ...........................................50
    4.4 定时器中断 ..............................................................................53
    4.4.1 定时器 T1 中断设计.................................................................. 53
    4.4.2 定时器 T3、 T4 中断设计........................................................... 54
    实验 7 定时器 T3 应用——自由运行模式(定时器中断).......................55
    实验 8 定时器 T1 应用——模模式 .....................................................59
    实验 9 定时器 T1 应用——正计数 / 倒计数模式 ..................................62
    实验 10 外中断与定时中断组合应用..................................................65
    4.5 定时器备用通道........................................................................70
    实验 11 定时器应用——备用通道 2 ..................................................71
    第 5 章 UART 串口通信 ........................................................................ 76
    5.1 串行接口 .................................................................................76
    5.2 UART 发送与接收 .....................................................................77
    5.3 UART 中断配置 ........................................................................78
    5.4 波特率的产生 ...........................................................................78
    5.5 USART 寄存器配置 ..................................................................79
    实验 12 单片机到 PC 数据发送 ........................................................80
    实验 13 PC 到单片机数据发送 .........................................................85
    实验 14 单片机与 PC 数据相互通信 ..................................................89
    第 6 章 模拟量与开关量采样................................................................. 95
    6.1 CC2530 的 ADC 简介................................................................95
    6.2 ADC 工作方式..........................................................................96
    6.3 ADC 转换控制寄存器 ................................................................97
    实验 15 片内温度监测.....................................................................97
    实验 16 供电电压监测...................................................................102
    6.4 ADC 通用通道采样 .................................................................107
    6.4.1 ADC 的 0 通道采样应用 .......................................................... 107
    6.4.2 ADC 的多通道采样应用 .......................................................... 108
    实验 17 传感器模拟量采样——通道 0 .............................................108
    6.5 ADC 开关量采样..................................................................... 114
    实验 18 传感器开关量采样 ............................................................ 115
    第 7 章 CC2530 其他应用....................................................................118
    7.1 看门狗定时器 ......................................................................... 118
    7.1.1 看门狗模式............................................................................ 119
    7.1.2 定时器模式 ........................................................................... 119
    实验 19 看门狗模式应用................................................................120
    实验 20 看门狗定时器模式应用 ......................................................123
    7.2 睡眠定时器与功耗模式 ............................................................126
    7.2.1 电源管理简介 ........................................................................ 126
    7.2.2 5 种运行模式......................................................................... 127
    7.2.3 功耗模式控制 ........................................................................ 128
    实验 21 睡眠定时器功耗模式实验...................................................129
    实验 22 外中断唤醒系统实验 .........................................................137
    实验 23 呼吸灯实验 ...................................................................... 141
    第 2 篇? Basic?RF 的无线通信及应用
    第 8 章 Basic RF 简介与基础实验 ...................................................... 146
    8.1 基本函数库及 Basic RF 环境介绍与配置....................................146
    8.2 Basic RF 地址配置与函数介绍 ................................................. 151
    RF 实验 1 Basic RF 配置与通信建立 ..............................................154
    RF 实验 2 Basic RF 点对点无线串口实验 ........................................158
    RF 实验 3 A/D 型传感器采集实验 ...................................................163
    RF 实验 4 开关量控制实验 ............................................................ 171
    第 9 章 Basic RF 组网实验 ................................................................. 175
    9.1 基于 Basic RF 的定时数据监测.................................................175
    RF 实验 5 主节点 _ 串口发送 1, 2, 3 收 123 对应采样板的数据 ........176
    RF 实验 6 主节点 _ 定时器 T1 正计数 / 倒计数模式 2 s
    循环收 123 数据............................................................177
    9.2 基于 Basic RF 的数据监测与控制 .............................................184
    RF 实验 7 光敏传感器控制继电器运行 ............................................185
    第 3 篇? 综?合?应?用
    第 10章 智能家居系统设计 ................................................................. 190
    10.1 智能家居系统简介 .................................................................190
    10.2 智能家居系统分析................................................................. 191
    10.3 智能家居系统设计指导 .......................................................... 191
    10.4 拓展设计 ............................................................................. 191
    10.5 简单设计案例介绍.................................................................192
    第 11章 智能温室系统设计.................................................................. 194
    11.1 智能温室系统简介 .................................................................194
    11.2 智能温室系统分析.................................................................194
    11.3 智能温室系统设计指导 ..........................................................195
    11.4 拓展设计..............................................................................195
    11.5 简单设计案例介绍.................................................................195
    附 录 ................................................................................................ 197
    附录 A 输入 / 输出(I/O)寄存器表 ................................................197
    附录 B 中断处理寄存器功能...........................................................202
    附录 C 系统时钟源功能.................................................................206
    附录 D 定时器功能 .......................................................................208
    附录 E 串口功能...........................................................................214
    附录 F ADC 寄存器功能 ...............................................................216
    附录 G 看门狗寄存器功能 .............................................................218
    附录 H 电源管理寄存器.................................................................219
  • 季红梅,安徽财贸职业学院
    
  • 本书以实验为主,在实验中穿插讲解了用到的理论知识,对于理论知识,点到为止,够用即可。本书由基础实验、Basic RF 的无线通信及应用以及综合应用三篇构成。基础实验包括 23 个实验,主要介绍了 CC2530 基础知识、I/O 控制、中断、时钟、UART 串口通信等知识点。Basic RF 无线通信及应用包括 7 个实验,由浅入深,讲解了点对点通信并结合了数据采集定时通信的主要知识点。综合应用结合了两个常用的场景,即智能家居和智能温室系统,来讲解物联网的数据采集以及个域网通信的综合知识点。
    本书适合作为高等职业院校物联网嵌入式开发、无线传感网等课程的教材,也可作为工程技术人员进行 CC2530 单片机等项目开发的入门参考资料。