摘要：Zigbee是一種新興起的短距離的，低速率的無線網絡技術。Zigbee協議棧由一組特定的服務：一個提供數據傳輸服務的數據實體；還有一個提供全部其他服務管理實體。每個服務實體通過一個服務接入點為上層提供服務接口，并且每個SAP提供一系列的基本的服務指令以完成相應的功能。

近年來Zigbee定位技術的廣泛應用，發展出了許多應用于室內的無線定位系統。Zigbee定位系統運用的是RSSI定位技術，利用節點收到無線信號的RSSI強度大小，再利用基RSSI技術的CC2431無線定位引擎，將引擎所需要的參數寫入定位引擎，等待定位引擎計算結束就可以直接讀出結果，得到節點的位置。

本系統主要采用TI公司的CC2430和CC2431芯片，以協調器，參考節點（路由器），定位節點（終端節點）形式組建網絡。協調器通過串口與PC相連，PC通過協調器來監視和配置參考節點和定位節點，K10與一個路由器相連，因而能夠接收各節點的位置數據，顯示在液晶屏幕上，當K10接收到觸摸屏的操作，會發相應的命令給相應的終端節點。

關鍵字：無線通訊；協議棧；無線定位； Zigbee;物聯網

目錄

摘要

Abstract

第一章緒論-5

1.1 Zigbee無線網絡通信與定位研究背景-5

1.2 Zigbee無線網絡研究現狀-5

1.3 Zigbee無線網絡研究前景-5

第二章zigbee協議棧-6

2.1 ZigBee堆棧架構-6

2.1.1 物理層（PHY）-6

2.1.2 介質接入控制子層(MAC)-6

2.1.3 網絡層（NWK）-7

2.1.4應用層（APL）-7

2.1.5 應用程序框架（AF）-8

2.1.6 安全服務提供層-8

2.2 Zigbee協議術語-8

2.2.1 節點（node）-8

2.2.2 設備（device）-8

2.2.3端點（endpoint）-9

2.2.4簇（cluster）-9

2.2.5屬性（attribute）-9

2.2.6描述符（Descriptor）-9

2.2.7 棧配置文件(Profile)-9

2.2.8 Zigbee網絡拓撲結構：-9

2.3 Z-Stack尋址-10

2.3.1尋址-10

2.3.2 AF_DataRequest()函數-10

2.4 綁定-11

2.5本章小結-11

第三章開發平臺-12

3.1 Z-stack軟件開發平臺：-12

3.1.1IAR for 8051 7.20H-12

3.1.2 CC2430/CC2431程序下載軟件平臺：Smartrf FlashProgrammer-12

3.1.3 MK10DN512ZVLL10 軟件開發平臺：keilu Vision V4.22-12

3.2硬件開發平臺-12

3.2.1 Zigbee芯片選型：-12

3.2.2 CC2430芯片介紹：-13

3.3.3 CC-DEBUGGER仿真器簡介-13

3.3.4 車模選型：-13

3.3.5 車模簡介-13

3.3.6 7寸LCD控制芯片選型：-13

3.3.7 MK10DN512ZVLL10 芯片介紹-14

3.3.8 jlink仿真器簡介-14

3.3.9 液晶屏顯示模塊選型-14

3.4本章小結：-14

第四章zigbee硬件設計-15

4.1CC2430/CC2431功能底板電路設計-15

4.1.1 CC2430/CC2431最小系統板-15

4.1.2 CC debugger 下載接口-15

4.1.3 復位電路-16

4.1.4 電源模塊-16

4.1.5舵機接口電路-17

4.1.6電機驅動電路-17

4.2 LCD功能底板-18

4.3 本章小結：-19

第五章通信程序設計-19

5.1.Zigbee協議棧軟件架構-19

5.2 Zigbee網絡初的始化：-20

5.2.1 協調器建網-21

5.2.2 路由器入網-22

5.2.3 終端節點入網-22

5.3 用戶任務初始化：-22

5.3.1參考節點的輸入簇和輸出簇列表-23

5.3.2 定位節點的輸入簇和輸出簇列表-23

5.3.3 網關的輸入簇和輸出簇列表-24

5.3.4 用戶任務端點的描述符和簡單描述符-24

5.3.5用戶任務初始化-25

5.4用戶任務事件-26

5.4.1 網絡更新事件-26

5.4.2定時發送定位節點XY坐標事件-26

5.4.3智能車車控制事件-27

第六章 Zigbee定位系統設計-29

6.1 Zigbee定位原理-29

6.1.1 RSSI定位技術-29

6.1.2 定位引擎使用-29

6.2 協調器，參考節點，定位節點工作流程-29

6.2.1 協調器工作流程：-29

6.2.2 參考節點工作流程-30

6.2.3 定位節點工作流程-30

6.3  參考節點配置：-31

6.3.1查看參考節點配置數據命令的格式：-31

6.3.2參考節點返回配置數據的格式：-31

6.3.3 對參考節點數據配置命令的格式：-32

6.4 定位節點配置：-32

6.4.1查看定位節點配置數據命令的格式：-32

6.4.2定位節點返回配置數據的格式：-32

6.4.3對定位節點數據配置命令的格式：-33

6.5 整體系統的調試-33

6.5.1系統的組成-33

6.5.2 參考節點的放置-33

6.5.3 參考節點的配置-33

6.5.4 定位節點的放置-33

6.5.5 定位節點的配置-33

6.5.6 路由器的放置-33

6.5.7 系統的調試-34

結   論-34

參考文獻-34

致謝-35