基于Z-stack通信的舞台灯光管控系统.doc

摘要：无线传感器网络是当前在国际上备受关注的、涉及多学科交叉、知识高度集成的前沿热点研究领域，舞台灯光技术随着演艺事业的发展不断更新换代。ZigBee 是一种低速无线通信技术，很适合用于无线传感器组网与管控系统。本文基于CC2530和ZigBee技术实现了一个舞台灯光无线管控系统。

首先，本文对目前ZigBee技术的国内外现状进行说明，以明确进行研究的目的。然后，详细地对ZigBee技术进行描述，介绍了ZigBee技术的特点、网络拓扑结构、协议栈分析，并基于CC2530芯片和51单片机对ZigBee节点进行硬件设计。介绍Z-stack协议栈，给出协调器、路由节点和终端节点的软件流程图，并构成一个无线传感器网络。最后，通过操作上位机软件和串口调试工具对构建的网络进行测试。

通过测试，证明了该网络中各传感器节点能够与协调器实现通信并完成接收指令后所要完成的动作，达到无线控制舞台灯光的目的。

关键词：CC2530 Z-stack 远程管控 舞台灯光

目录

摘要

Abstract

1概述-1

1.1研究目的和意义-1

1.2研究背景-2

1.2.1国内现状-2

1.2.2国外现状-3

1.3主要贡献-3

1.4文章的结构-3

2预备知识及原理说明-4

2.1Z-stack协议栈-4

2.1.1ZigBee技术特点-4

2.1.2ZigBee网络拓扑结构-5

2.1.3ZigBee设备-6

2.1.4Z-stack协议栈架构-7

2.1.5Z-stack文件结构-15

2.2CC2530芯片-16

2.2.1CC2530芯片结构-16

2.2.2CPU和内存-17

2.2.3 时钟和电源管理-17

2.2.4外部设备-17

2.2.5无线电-18

2.3Socket通信-18

2.3.1Socket基本通信模型-19

2.3.2Socket通信变成一般步骤及相关代码-20

3 系统分析-21

3.1需求分析-21

3.2功能说明-22

3.2.ZigBee组网通信-22

3.2.2控制LED灯-22

3.2.3人机交互-22

4 系统设计-22

4.1系统总体设计-22

4.1.1系统的工作流程-22

4.1.2系统的功能模块-23

4.2系统详细设计-24

4.2.1ZigBee部分-24

4.2.2Android部分-25

4.2.3单片机部分-26

5. 系统实现-26

5.1 开发平台-26

5.2模块实现-27

5.2.1 控制终端模块-27

5.2.2接收终端模块-28

6 系统测试与运行-29

6.1 测试-29

6.1.1单元测试-30

6.1.2 功能测试-30

6.1.3 系统综合测试-30

6.2 系统运行-31

7 结束语-31

8 致谢-33

参考文献-34