基于ZigBee技术的无线网络的研究与开发

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1、摘要摘要随着通信技术的发展，短距离无线通信技术在人们生活中扮演着越来越重要的角色。Zigbee技术凭借其低成本、低功耗、组网方便等诸多优势在激烈的无线通信技术竞争中逐渐脱颖而出。特别值得一提的是ZigBee技术具备强大的网络功能。它支持目fj{『三种主要的自组织无线网络类型，且具有很强的网络健壮性和系统可靠性，使得ZigBee网络更加灵活、高效、可靠。这种低速率无线通信技术的应用更贴近工业生产与人们的F1常生活，可以很好的应用于家庭自动化、工业控制、建筑自动化、医疗护理等。ZigBee技术的主要支持者成立了ZigB

2、ee联盟，负责推动标准的制定、ZigBee技术的全球推广、ZigBeert品和平台的测试和认证。本文详细介绍了ZigBee技术的背景、ZigBee设备构成和网络结构，并深入的研究了ZigBee协议规范。并从低成本、低功耗、高性能方面考虑，选取合适的微处理器和射频芯片设计开发了ZigBee硬件开发平台，同时在此硬件丌发平台基础上对MicrochipZigBee协议栈进行了研究与移植。本课题基于MSP430F149微处理器设计丌发了实验平台的母板．以CC2420为射频芯片设计了无线收发模块。母板和无线收发模块间通过MS

3、P430的SPI接口连接，并采取主机模式进行通信。在系统软件设计方面，首先深入地研究了ZigBee协议栈的整体框架和各层的功能，再根据ZigBee网络的设备构成分别分析了协调器、路由器和终端设备节点的协议栈。最后完成对数掘结构以及微处理器芯片MSP430和ZigBee芯片CC2420的初始化程序等底层驱动的修改与编写。从而完成了MicrochipZigBee协议栈软件在本文硬件开发平台上的实现。文章最后对全文进行了概括性的总结，并指出了下一步的研究方向。关键词：无线网络；ZigBee；MSP430；CC2420人连

4、交通J：学l：学硕十学伊论文AbstractAlongwiththedevelopmentofcommunicationtechnolog)．NearFieldCommunication(NFC)Technol0937isplayingallincreasingl3，importantroleinourdailylife．ZigBeestandsoutgraduallyfromfiercecompetitionamongotherswirelesscommunicationtechnolog)’．whichreli

5、esonitslOWcost．thelOVrpowerlOSS．theconvenienceofnetworkconstructionandmanysuperiority．ParticularlyfromZigBee，ithaspowerfulnetworkfunction．Itsupportspresentthreewirelessadhocnetworktypesandalsohasthepowerfulnetworktoughnessandthesystemreliability，whichcausesZig

6、Beenetworktobemorenimble．highlyeffectiveandreliable．TheapplicationoflOWratecommunicationstechnolog)’drawsclosetoindustr5，manufactureandourdailylifeandCansatisfythedemandinmanyfieldssuchashomeautomation．industrycontr01．buildingautomation．medicalnursingandSOon．T

7、hemainsupportersofZigBeetechnologyestablishedZigBeealliancetopromotethestandard’Sformulation，theglobalgeneralizationofZigBeetechnologyandtestandauthenticationofZigBeeproductsandplatform．ThedissertationintroducedZigBeetechnology’Sbackground．ZigBeedevices‘compos

8、itionandnetworkstructureandgaveafurtherdiscussiononZigBeeprotocolspecification．Intheviewoflowcost，thelowpowerlossandthehi．ghperformance，ZigBeehardwaredevelopmentplatformWasdesigned