物聯(lián)網(wǎng)平臺開發(fā)及應(yīng)用：基于CC2530和ZigBee

第1篇  入門篇
第1章  物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)硬件與軟件 3
1．1  任務(wù)1：認識物聯(lián)網(wǎng) 3
1．1．1  物聯(lián)網(wǎng) 3
1．1．2  國外物聯(lián)網(wǎng) 4
1．1．3  國內(nèi)物聯(lián)網(wǎng) 5
1．1．4  物聯(lián)網(wǎng)重點領(lǐng)域 6
1．1．5  國外物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展重點方向和機遇 7
1．2  任務(wù)2：認識物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)硬件 8
1．2．1  物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)硬件――TI CC2530處理器 8
1．2．2  CC2530無線節(jié)點 9
1．2．3  跳線設(shè)置及硬件連接 9
1．2．4  CC2530無線節(jié)點硬件資源 11
第2章  物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)環(huán)境搭建 15
2．1  任務(wù)3：物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)環(huán)境搭建 15
2．1．1  學(xué)習(xí)目標(biāo) 15
2．1．2  開發(fā)環(huán)境 15
2．1．3  原理學(xué)習(xí) 15
2．1．4  開發(fā)步驟 15
2．2  任務(wù)4：創(chuàng)建第一個IAR應(yīng)用程序 18
2．2．1  創(chuàng)建工程 18
2．2．2  工程設(shè)置 22
2．2．3  IAR程序的下載與調(diào)試 25
2．2．4  下載hex文件 29
第2篇  基礎(chǔ)開發(fā)篇
第3章  CC2530外圍接口項目開發(fā) 35
3．1  任務(wù)5：LED控制 35
3．1．1  學(xué)習(xí)目標(biāo) 35
3．1．2  開發(fā)環(huán)境 35
3．1．3  原理學(xué)習(xí) 35
3．1．4  開發(fā)內(nèi)容 37
3．1．5  開發(fā)步驟 38
3．2  任務(wù)6：外部中斷 38
3．2．1  學(xué)習(xí)目標(biāo) 38
3．2．2  開發(fā)環(huán)境 39
3．2．3  原理學(xué)習(xí) 39
3．2．4  開發(fā)內(nèi)容 40
3．2．5  開發(fā)步驟 41
3．3  任務(wù)7：定時器 42
3．3．1  學(xué)習(xí)目標(biāo) 42
3．3．2  開發(fā)環(huán)境 42
3．3．3  原理學(xué)習(xí) 42
3．3．4  開發(fā)內(nèi)容 44
3．3．5  開發(fā)步驟 45
3．4  任務(wù)8：串口 45
3．4．1  學(xué)習(xí)目標(biāo) 45
3．4．2  開發(fā)環(huán)境 46
3．4．3  原理學(xué)習(xí) 46
3．4．4  開發(fā)內(nèi)容 48
3．4．5  開發(fā)步驟 50
3．5  任務(wù)9：ADC采集 51
3．5．1  學(xué)習(xí)目標(biāo) 51
3．5．2  開發(fā)環(huán)境 51
3．5．3  原理學(xué)習(xí) 51
3．5．4  開發(fā)內(nèi)容 52
3．5．5  開發(fā)步驟 53
3．6  任務(wù)10：休眠與喚醒 54
3．6．1  學(xué)習(xí)目標(biāo) 54
3．6．2  開發(fā)環(huán)境 55
3．6．3  原理學(xué)習(xí) 55
3．6．4  開發(fā)內(nèi)容 55
3．6．5  開發(fā)步驟 58
3．7  任務(wù)11：看門狗 58
3．7．1  學(xué)習(xí)目標(biāo) 58
3．7．2  開發(fā)環(huán)境 58
3．7．3  原理學(xué)習(xí) 59
3．7．4  開發(fā)內(nèi)容 59
3．7．5  開發(fā)步驟 60
3．8  任務(wù)12：DMA 61
3．8．1  學(xué)習(xí)目標(biāo) 61
3．8．2  開發(fā)環(huán)境 61
3．8．3  原理學(xué)習(xí) 61
3．8．4  開發(fā)內(nèi)容 61
3．8．5  開發(fā)步驟 64
第4章  傳感器開發(fā)項目 65
4．1  任務(wù)13：光敏傳感器 65
4．1．1  學(xué)習(xí)目標(biāo) 65
4．1．2  開發(fā)環(huán)境 65
4．1．3  原理學(xué)習(xí) 65
4．1．4  開發(fā)內(nèi)容 65
4．1．5  開發(fā)步驟 67
4．1．6  任務(wù)結(jié)論 67
4．2  任務(wù)14：溫/濕度傳感器 67
4．2．1  學(xué)習(xí)目標(biāo) 67
4．2．2  開發(fā)環(huán)境 67
4．2．3  原理學(xué)習(xí) 67
4．2．4  開發(fā)內(nèi)容 69
4．2．5  開發(fā)步驟 71
4．2．6  任務(wù)結(jié)論 71
4．3  任務(wù)15：雨滴/凝露傳感器 71
4．3．1  學(xué)習(xí)目標(biāo) 71
4．3．2  開發(fā)環(huán)境 72
4．3．3  原理學(xué)習(xí) 72
4．3．4  開發(fā)內(nèi)容 72
4．3．5  開發(fā)步驟 73
4．3．6  任務(wù)結(jié)論 74
4．4  任務(wù)16：火焰?zhèn)鞲衅?74
4．4．1  學(xué)習(xí)目標(biāo) 74
4．4．2  開發(fā)環(huán)境 74
4．4．3  原理學(xué)習(xí) 74
4．4．4  開發(fā)內(nèi)容 75
4．4．5  開發(fā)步驟 76
4．4．6  任務(wù)結(jié)論 76
4．5  任務(wù)17：繼電器傳感器 76
4．5．1  學(xué)習(xí)目標(biāo) 76
4．5．2  開發(fā)環(huán)境 77
4．5．3  原理學(xué)習(xí) 77
4．5．4  開發(fā)內(nèi)容 78
4．5．5  開發(fā)步驟 79
4．5．6  任務(wù)結(jié)論 79
4．6  任務(wù)18：霍爾傳感器 79
4．6．1  學(xué)習(xí)目標(biāo) 79
4．6．2  開發(fā)環(huán)境 79
4．6．3  原理學(xué)習(xí) 80
4．6．4  開發(fā)內(nèi)容 81
4．6．5  開發(fā)步驟 81
4．6．6  任務(wù)結(jié)論 82
4．7  任務(wù)19：超聲波測距傳感器 82
4．7．1  學(xué)習(xí)目標(biāo) 82
4．7．2  開發(fā)環(huán)境 82
4．7．3  原理學(xué)習(xí) 82
4．7．4  開發(fā)內(nèi)容 83
4．7．5  開發(fā)步驟 85
4．7．6  任務(wù)結(jié)論 85
4．8  任務(wù)20：人體紅外傳感器 85
4．8．1  學(xué)習(xí)目標(biāo) 85
4．8．2  開發(fā)環(huán)境 85
4．8．3  原理學(xué)習(xí) 85
4．8．4  開發(fā)內(nèi)容 86
4．8．5  開發(fā)步驟 87
4．8．6  任務(wù)結(jié)論 88
4．9  任務(wù)21：可燃氣體/煙霧傳感器 88
4．9．1  學(xué)習(xí)目標(biāo) 88
4．9．2  開發(fā)環(huán)境 88
4．9．3  原理學(xué)習(xí) 88
4．9．4  開發(fā)內(nèi)容 89
4．9．5  開發(fā)步驟 90
4．9．6  任務(wù)結(jié)論 91
4．10  任務(wù)22：空氣質(zhì)量傳感器 91
4．10．1  學(xué)習(xí)目標(biāo) 91
4．10．2  開發(fā)環(huán)境 91
4．10．3  原理學(xué)習(xí) 91
4．10．4  開發(fā)內(nèi)容 92
4．10．5  開發(fā)步驟 92
4．10．6  任務(wù)結(jié)論 92
4．11  任務(wù)23：三軸傳感器 93
4．11．1  學(xué)習(xí)目標(biāo) 93
4．11．2  開發(fā)環(huán)境 93
4．11．3  原理學(xué)習(xí) 93
4．11．4  開發(fā)內(nèi)容 95
4．11．5  開發(fā)步驟 99
4．11．6  任務(wù)結(jié)論 99
4．12  任務(wù)24：壓力傳感器 99
4．12．1  學(xué)習(xí)目標(biāo) 99
4．12．2  開發(fā)環(huán)境 99
4．12．3  原理學(xué)習(xí) 100
4．12．4  開發(fā)內(nèi)容 102
4．12．5  開發(fā)步驟 105
4．12．6  任務(wù)結(jié)論 105
4．13  任務(wù)25：RFID讀寫 105
4．13．1  學(xué)習(xí)目標(biāo) 105
4．13．2  開發(fā)環(huán)境 105
4．13．3  原理學(xué)習(xí) 105
4．13．4  開發(fā)內(nèi)容 109
4．13．5  開發(fā)步驟 117
4．13．6  任務(wù)結(jié)論 117
第5章  無線射頻開發(fā)項目 119
5．1  任務(wù)26：點對點通信 119
5．1．1  學(xué)習(xí)目標(biāo) 119
5．1．2  開發(fā)環(huán)境 119
5．1．3  原理學(xué)習(xí) 119
5．1．4  開發(fā)內(nèi)容 119
5．1．5  開發(fā)步驟 122
5．1．6  任務(wù)結(jié)論 123
5．2  任務(wù)27：廣播通信 123
5．2．1  學(xué)習(xí)目標(biāo) 123
5．2．2  開發(fā)環(huán)境 123
5．2．3  原理學(xué)習(xí) 123
5．2．4  開發(fā)內(nèi)容 123
5．2．5  開發(fā)步驟 126
5．2．6  任務(wù)結(jié)論 127
5．3  任務(wù)28：信道監(jiān)聽 127
5．3．1  學(xué)習(xí)目標(biāo) 127
5．3．2  開發(fā)環(huán)境 127
5．3．3  原理學(xué)習(xí) 127
5．3．4  開發(fā)內(nèi)容 128
5．3．5  開發(fā)步驟 130
5．3．6  任務(wù)結(jié)論 131
5．4  任務(wù)29：無線控制 131
5．4．1  學(xué)習(xí)目標(biāo) 131
5．4．2  開發(fā)環(huán)境 131
5．4．3  原理學(xué)習(xí) 132
5．4．4  開發(fā)內(nèi)容 132
5．4．5  開發(fā)步驟 134
5．4．6  任務(wù)結(jié)論 135
第6章  ZStack協(xié)議棧開發(fā) 137
6．1  任務(wù)30：認識ZStack協(xié)議棧 137
6．1．1  ZStack的安裝 137
6．1．2  ZStack的結(jié)構(gòu) 138
6．1．3  設(shè)備的選擇 140
6．1．4  定位編譯選項 141
6．1．5  ZStack中的尋址 142
6．1．6  ZStack中的路由 144
6．1．7  OSAL調(diào)度管理 144
6．1．8  ZStack的串口通信 145
6．1．9  配置信道 146
6．2  任務(wù)31：ZStack協(xié)議棧工程解析 147
6．2．1  學(xué)習(xí)目標(biāo) 147
6．2．2  開發(fā)環(huán)境 147
6．2．3  原理學(xué)習(xí) 147
6．3  任務(wù)32：多點自組織組網(wǎng) 161
6．3．1  學(xué)習(xí)目標(biāo) 161
6．3．2  預(yù)備知識 161
6．3．3  開發(fā)環(huán)境 161
6．3．4  原理學(xué)習(xí) 161
6．3．5  開發(fā)內(nèi)容 163
6．3．6  開發(fā)步驟 166
6．3．7  任務(wù)結(jié)論 168
6．4  任務(wù)33：信息廣播/組播 168
6．4．1  學(xué)習(xí)目標(biāo) 168
6．4．2  預(yù)備知識 168
6．4．3  開發(fā)環(huán)境 168
6．4．4  原理學(xué)習(xí) 168
6．4．5  開發(fā)內(nèi)容 169
6．4．6  開發(fā)步驟 172
6．4．7  任務(wù)結(jié)論 173
6．5  任務(wù)34：網(wǎng)絡(luò)拓撲―星狀網(wǎng) 174
6．5．1  學(xué)習(xí)目標(biāo) 174
6．5．2  預(yù)備知識 174
6．5．3  開發(fā)環(huán)境 174
6．5．4  原理學(xué)習(xí) 174
6．5．5  開發(fā)內(nèi)容 174
6．5．6  開發(fā)步驟 178
6．5．7  任務(wù)結(jié)論 178
6．6  任務(wù)35：網(wǎng)絡(luò)拓撲―樹狀網(wǎng) 179
6．6．1  學(xué)習(xí)目標(biāo) 179
6．6．2  預(yù)備知識 179
6．6．3  開發(fā)環(huán)境 179
6．6．4  原理學(xué)習(xí) 179
6．6．5  開發(fā)內(nèi)容 179
6．6．6  開發(fā)步驟 182
6．6．7  任務(wù)結(jié)論 183
6．7  任務(wù)36：ZigBee串口應(yīng)用 183
6．7．1  學(xué)習(xí)目標(biāo) 183
6．7．2  預(yù)備知識 184
6．7．3  開發(fā)環(huán)境 184
6．7．4  原理學(xué)習(xí) 184
6．7．5  開發(fā)內(nèi)容 184
6．7．6  開發(fā)步驟 186
6．7．7  任務(wù)結(jié)論 187
6．8  任務(wù)37：ZigBee協(xié)議分析 187
6．8．1  學(xué)習(xí)目標(biāo) 187
6．8．2  預(yù)備知識 187
6．8．3  開發(fā)環(huán)境 187
6．8．4  原理學(xué)習(xí) 188
6．8．5  開發(fā)內(nèi)容 189
6．8．6  開發(fā)步驟 191
6．8．7  任務(wù)結(jié)論 192
6．9  任務(wù)38：ZigBee綁定 193
6．9．1  學(xué)習(xí)目標(biāo) 193
6．9．2  預(yù)備知識 193
6．9．3  開發(fā)環(huán)境 193
6．9．4  原理學(xué)習(xí) 193
6．9．5  開發(fā)內(nèi)容 194
6．9．6  開發(fā)步驟 196
6．9．7  任務(wù)結(jié)論 197
第7章  物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)綜合項目 199
7．1  任務(wù)39：物聯(lián)網(wǎng)平臺控制操作 200
7．1．1  準備開發(fā)環(huán)境 200
7．1．2  啟動程序 200
7．1．3  搜索網(wǎng)絡(luò) 201
7．1．4  傳感器節(jié)點操作 202
7．2  任務(wù)40：智能網(wǎng)關(guān)程序 204
7．2．1  智能網(wǎng)關(guān)程序框架 204
7．2．2  智能網(wǎng)關(guān)服務(wù)程序解析 205
7．3  任務(wù)41：節(jié)點間通信協(xié)議 212
7．3．1  應(yīng)用層通信協(xié)議解析 212
7．3．2  串口通信協(xié)議解析 214
7．3．3  協(xié)議棧通信協(xié)議解析 217
7．4  任務(wù)42：Android控制程序 218
7．4．1  Android用戶控制程序框架 218
7．4．2  導(dǎo)入Android用戶控制程序 226
7．5  任務(wù)43：ZigBee節(jié)點控制程序 228
7．5．1  節(jié)點工程介紹 229
7．5．2  傳感器介紹 230
7．5．3  傳感器底層代碼解析 231
7．6  任務(wù)44：添加自定義傳感器節(jié)點 239
7．6．1  定義節(jié)點間通信協(xié)議 239
7．6．2  編寫傳感器節(jié)點程序 239
7．6．3  編寫Android界面控制程序 244
第3篇  云平臺開發(fā)篇
第8章  云平臺項目開發(fā) 253
8．1  任務(wù)45：智云物聯(lián)開發(fā)基礎(chǔ) 254
8．1．1  智云物聯(lián)平臺介紹 254
8．1．2  智云物聯(lián)基本框架和常用硬件 254
8．1．3  智云物聯(lián)案例 255
8．1．4  開發(fā)前準備工作 256
8．2  任務(wù)46：智云平臺基本使用 256
8．2．1  學(xué)習(xí)目標(biāo) 256
8．2．2  開發(fā)環(huán)境 256
8．2．3  原理學(xué)習(xí) 256
8．2．4  開發(fā)內(nèi)容 257
8．2．5  開發(fā)步驟 262
8．2．6  任務(wù)結(jié)論 267
8．3  任務(wù)47：通信協(xié)議 267
8．3．1  學(xué)習(xí)目標(biāo) 267
8．3．2  開發(fā)環(huán)境 267
8．3．3  原理學(xué)習(xí) 267
8．3．4  開發(fā)內(nèi)容 272
8．3．5  開發(fā)步驟 273
8．3．6  任務(wù)結(jié)論 275
8．4  任務(wù)48：智云硬件驅(qū)動開發(fā) 275
8．4．1  學(xué)習(xí)目標(biāo) 275
8．4．2  開發(fā)環(huán)境 276
8．4．3  原理學(xué)習(xí) 276
8．4．4  開發(fā)內(nèi)容 277
8．4．5  開發(fā)步驟 288
8．4．6  任務(wù)結(jié)論 290
8．5  任務(wù)49：智云Android應(yīng)用接口 290
8．5．1  學(xué)習(xí)目標(biāo) 290
8．5．2  開發(fā)環(huán)境 290
8．5．3  原理學(xué)習(xí) 290
8．5．4  開發(fā)內(nèi)容 296
8．5．5  開發(fā)步驟 313
8．5．6  任務(wù)結(jié)論 314
8．6  任務(wù)50：智云開發(fā)調(diào)試工具 314
8．6．1  學(xué)習(xí)目標(biāo) 314
8．6．2  開發(fā)環(huán)境 314
8．6．3  原理學(xué)習(xí) 314
8．6．4  開發(fā)內(nèi)容 315
8．6．5  開發(fā)步驟 318
8．6．6  任務(wù)結(jié)論 320
8．7  任務(wù)51：云平臺應(yīng)用 320
8．7．1  學(xué)習(xí)目標(biāo) 320
8．7．2  開發(fā)環(huán)境 320
8．7．3  原理學(xué)習(xí) 320
8．7．4  開發(fā)內(nèi)容 321
8．7．5  開發(fā)步驟 327
8．7．6  任務(wù)結(jié)論 328
附錄A  無線節(jié)點讀取IEEE地址 329
附錄B  認識常用的傳感器 331
參考文獻 333