工作进程1
无线传感器网络应用系统
架构 1
【任务概述】 1
【学习目标】 1
【知识准备】 1
1.1 无线通信技术概述 1
1.2 无线传感器网络概述 2
1.2.1 无线传感器网络的发展历史 3
1.2.2 无线传感器网络的特点 4
1.2.3 无线传感器网络体系结构 5
1.2.4 传感器节点系统结构 7
【任务实施】 7
1.3 智慧农业大棚技术方案选择 7
1.4 智慧农业大棚系统架构和总体
设计 8
【实施记录】 9
【任务小结】 10
【知识巩固】 10
【知识拓展】 11
【技能拓展】 11

工作进程2
ZigBee协议及相关解决
方案 12
【任务概述】 12
【学习目标】 12
【知识准备】 13
2.1 ZigBee技术概述 13
2.1.1 ZigBee技术发展历程 13
2.1.2 ZigBee技术特点 13
2.1.3 ZigBee技术应用 15
2.2 ZigBee协议概述 16
2.2.1 协议分层 16
2.2.2 ZigBee协议层次结构 18
2.2.3 物理层和MAC层概述 19
2.2.4 网络层概述 20
2.2.5 应用层概述 20
2.3 ZigBee网络组网和通信相关
概念和参数 21
2.3.1 全功能器件和简化功能器件 21
2.3.2 通信频段和通信信道 21
2.3.3 IEEE地址 22
2.3.4 设备类型 22
2.3.5 拓扑结构 22
2.3.6 网络标识 24
2.3.7 网络地址 24
2.4 ZigBee主流协议栈 25
2.4.1 非开源的协议栈 25
2.4.2 半开源的协议栈 26
2.4.3 开源的协议栈 26
2.5 ZigBee的技术解决方案 27
2.5.1 MCU+ZigBee RF方案 27
2.5.2 单芯片内置ZigBee协议栈＋
外挂芯片 27
2.5.3 单芯片集成SoC 27
2.5.4 ZigBee应用集成方案 30
【任务实施】 31
2.6 智慧农业大棚无线测温系统
技术路线和进度安排 31
2.6.1 无线测温系统技术路线 31
2.6.2 无线测温系统组网方案 32
2.6.3 无线测温系统器件选型 33
2.6.4 无线测温系统开发进度安排 33
【实施记录】 34
【任务小结】 35
【知识巩固】 35
【知识拓展】 37

工作进程3
ZigBee应用模块特性与
测试 38
【任务概述】 38
【学习目标】 38
【知识准备】 38
3.1 BHZ-CC2530-PA应用模块
特点 38
3.2 BHZ-CC2530-PA模块
参数 39
3.2.1 BHZ-CC2530-PA外观
和引脚功能 39
3.2.2 BHZ-CC2530-PA电气参数 41
3.2.3 BHZ-CC2530-PA机械参数 41
3.2.4 BHZ-CC2530-PA与其他模块
连接方法 42
3.3 BHZ-CC2530-PA ZigBee
组网特性 42
3.4 BHZ-CC2530-PA模块可
支持的节点类型 43
3.5 BHZ-CC2530-PA
组网配置 44
3.6 ZigBee网状网络数据传输方式 45
3.6.1 数据透明传输方式 45
3.6.2 点对点数据传输方式 46
3.7 BHZ-CC2530-PA模块
的指令系统 48
【任务实施】 53
3.8 ZigBee应用模块配置 53
3.8.1 应用配置软件配置 54
3.8.2 串口调试器进行配置 56
3.8.3 程序代码配置 57
【实施记录】 57
【任务小结】 58
【知识巩固】 58
【知识拓展】 60
【技能拓展】 60

工作进程4
Keil C51软件开发平台
使用 61
【任务概述】 61
【学习目标】 61
【知识准备】 61
4.1 Keil C51软件安装 61
4.1.1 启动安装程序 62
4.1.2 软件用户许可协议勾选 62
4.1.3 安装目录选择 63
4.1.4 填写用户信息 63
4.1.5 正式安装 64
4.2 Keil C51软件界面 64
4.2.1 标题栏 65
4.2.2 菜单栏 65
4.2.3 工具栏 69
【任务实施】 71
4.3 Keil C51工程构建 71
4.3.1 工程名和存储位置设定 71
4.3.2 选择单片机型号 72
4.3.3 新建文件 73
4.3.4 向工程添加文件 74
4.3.5 工程配置 76
4.3.6 程序代码编辑 76
4.4 模块化工程文件组织和
多文档工程项目创建 78
4.4.1 模块化工程文件组织 78
4.4.2 多文档工程项目创建 79
【实施记录】 79
【任务小结】 80
【知识巩固】 80
【知识拓展】 81

工作进程5
控制器模块使用指南 84
【任务概述】 84
【学习目标】 84
【知识准备】 84
5.1 控制器模块结构 84
5.2 控制器模块电路设计原理 86
5.2.1 单片机最小系统电路设计
原理图 86
5.2.2 USB转串口模块电路设计
原理图 87
【任务实施】 88
5.3 控制器模块驱动程序安装 88
5.4 程序下载方法 90
【实施记录】 93
【任务小结】 94
【知识巩固】 94
【知识拓展】 95
【技能拓展】 95
工作进程6
串口模块设计与测试 96
【任务概述】 96
【学习目标】 96
【知识准备】 96
6.1 串行通信基础知识 96
6.1.1 串行通信的波特率 97
6.1.2 异步串行通信的数据格式 97
6.1.3 奇偶校验 98
6.1.4 串行通信的传输方式 99
6.1.5 RS-232总线标准 99
6.1.6 USB转串口 100
6.2 51系列单片机串行通信
开发指南 100
6.2.1 SCON寄存器 101
6.2.2 PCON寄存器 101
6.2.3 串口数据缓冲器SBUF 102
6.2.4 TMOD寄存器 102
6.2.5 IE寄存器 103
6.2.6 IP寄存器 103
【任务实施】 103
6.3 任务1 控制器模块串口硬件
电路设计 103
6.4 任务2 串口软件模块设计 104
6.4.1 头文件代码设计 104
6.4.2 源程序文件代码设计 105
6.5 任务3 中断模块软件设计 106
6.5.1 中断处理函数头文件设计 106
6.5.2 中断处理函数源程序文件设计 107
6.6 任务4 串口模块功能测试 107
6.6.1 多文档工程项目构建 108
6.6.2 测试主程序设计 109
6.6.3 工程测试 111
【实施记录】 112
【任务小结】 113
【知识巩固】 113
【知识拓展】 114
【技能拓展】 116

工作进程7
LCD1602液晶显示模块
设计与测试 117
【任务概述】 117
【学习目标】 117
【知识准备】 117
7.1 LCD1602液晶显示模块开发
指南 117
7.1.1 液晶显示基本原理 118
7.1.2 LCD1602特性 119
7.1.3 LCD1602控制指令 123
【任务实施】 125
7.2 任务1 LCD1602液晶显示
模块硬件设计 125
7.3 任务2 通用模块设计 125
7.3.1 通用模块头文件设计 126
7.3.2 通用模块源程序文件设计 126
7.4 任务3 LCD1602液晶显示
模块软件设计 126
7.4.1 LCD1602液晶显示模块头
文件设计 127
7.4.2 LCD1602液晶显示模块源
程序文件设计 128
7.5 任务4 LCD1602液晶显示
模块功能验证 130
7.5.1 测试项目设计 130
7.5.2 工程测试 131
【实施记录】 131
【任务小结】 132
【知识巩固】 133
【知识拓展】 134
【技能拓展】 134

工作进程8
DS18B20温度检测模块设计
与测试 135
【任务概述】 135
【学习目标】 135
【知识准备】 135
8.1 DS18B20温度检测模块
使用指南 135
8.1.1 DS18B20温度检测模块特性 136
8.1.2 DS18B20单总线协议 138
【任务实施】 142
8.2 任务1 DS18B20温度检测
模块硬件设计 142
8.3 任务2 DS18B20温度检测
模块软件设计 143
8.3.1 DS18B20头文件设计 143
8.3.2 DS18B20 源程序文件设计 145
8.4 任务3 DS18B20温度检测
模块测试 149
8.4.1 测试项目设计 149
8.4.2 工程测试 152
【实施记录】 152
【任务小结】 153
【知识巩固】 153
【知识拓展】 154
【技能拓展】 155

工作进程9
路由器节点集成设计 156
【任务概述】 156
【学习目标】 156
【知识准备】 156
9.1 电平逻辑匹配与阻抗匹配 156
9.1.1 电平逻辑匹配 156
9.1.2 阻抗匹配 157
9.2 ZigBee应用模块路由器
设备配置要求 157
【任务实施】 158
9.3 任务1 路由器节点硬件设计 158
9.4 任务2 路由器节点软件工程
项目构建 160
9.4.1 路由器节点软件总体设计 160
9.4.2 路由器节点软件工程项目构建
实施 161
9.5 任务3 BHZ-CC2530-PA
ZigBee软件模块设计 163
9.5.1 ZigBee软件模块头文件设计 163
9.5.2 ZigBee软件模块源程序文件设计 164
9.6 任务4 路由器节点主程序软件
模块设计 168
9.6.1 路由器节点主程序流程设计 168
9.6.2 主程序设计中的参数选择 169
9.6.3 路由器节点主程序代码设计 170
9.7 任务5 路由器节点运行测试 172
【实施记录】 173
【任务小结】 174
【知识巩固】 175
【知识拓展】 176
【技能拓展】 176

工作进程10
协调器节点集成设计与系统
统调 177
【任务概述】 177
【学习目标】 177
【知识准备】 177
10.1 ZigBee应用模块协调器设备
配置要求 177
【任务实施】 178
10.2 任务1 协调器节点硬件集成
设计 178
10.3 任务2 协调器节点软件工程
项目构建 179
10.3.1 协调器节点软件总体设计 179
10.3.2 协调器节点软件工程项目
构建实施 180
10.4 任务3 协调器节点主程序
软件模块设计 181
10.4.1 协调器节点主程序流程设计 181
10.4.2 协调器节点主程序设计
相关参数选择 181
10.4.3 协调器节点主程序代码设计 182
10.5 任务4 中断处理软件模块
设计 183
10.5.1 中断处理软件模块头文件设计 183
10.5.2 中断处理软件模块源程序
文件设计 184
10.6 任务5 协调器节点运行
测试 186
10.7 任务6 无线测温系统统调
测试 187
【实施记录】 187
【任务小结】 188
【知识巩固】 189
【技能拓展】 189

附录 常用ASCII表 190