论文总字数：25541字

摘 要

无线传感网络（英文简称：WSN）是集计算机语言、无线通讯、网络协议和无线传感器等很多技术为一体的，并被认为是二十一世纪最重要的技术之一。无线传感器网络的应用有相当多的前景，不管是在国家的军事专业化通讯、安全防御监管控制、城市内交通秩序管理等需求，还是民用的家庭保健类、环境监测、远程控制等需求都有很重要的作用。无线传感网络由于其成本低、易于安装、维护和更新便捷等优势，受到人们越来越多的关注。目前,无线传感器网络已成为世界各国的研究热点,对无线传感器网络的研究愈加深入，应用领域也更加广泛。ZigBee 技术以其低复杂度、低成本、低功耗等优点,被广泛地应用于无线传感器网络中。本文基于 CC2530和BasicRF实现了无线控制电源开关。

论文首先介绍了 ZigBee 技术的特点、网络拓扑结构、协议分析。其次从整体上提出了系统的结构,并基于主芯片 CC2530 对 ZigBee 节点进行了硬件设计。介绍了ZigBee协议栈，由协调器、路由节点和终端节点形成了一个网状结构的传感器网络。最后，详述了通过BasicRF是如何实现无线控制的。

关键词： CC2530 , ZigBee , BasicRF

The design of intelligent power switch

Abstract

Wireless sensor network（English abbreviation：WSN）is the combination of computer language,wireless communication,network protocol and wireless sensor,it is consider as the most important technology in 21^st century.The application of wireless sensor networks has great potential，whether they are in the country’s military professional communications,security defense regular control，city traffic order management needs and so on. Wireless sensor networks gets more and more attention due to its advantages such as low cost, easy to install,maintain and convenient update and so on. At present,the wireless sensor network has become a research hotspot around theworld.The study of Wireless Sensor Networks become more in-depth,application fields are more widely.And ZigBee technology with its low complexity,low cost,low power consumption and other advantages,is widely used in wireless sensor network. This paper implements a wireless control power switch based on CC2530 and BasicRF .

Paper first introduces the features of ZigBee technology, network topology, protocol analysis.Second overall puts forward the structure of the system, and based on the chip CC2530 ZigBee node for the hardware design.Introduces the ZigBee protocol stack, the coordinator, routing nodes and terminal nodes form a mesh structure of sensor networks.Finally, described by BasicRF to realize the wireless control.

Keywords: CC2530 , ZigBee , BasicRF

目 录

摘要 I

ABSTRACT II

第一章 绪论 1

1.1课题研究的背景及意义  1

1.2智能开关介绍 1

1.3无线控制技术介绍  1

1.4几种短距离无线通信技术 2

1.5本论文的结构 4

第二章 ZigBee 技术研究 6

2.1 ZigBee 技术 6

2.1.1 ZigBee 技术的特点 6

2.1.2 ZigBee 的网络拓扑结构 7

2.2 ZigBee 协议栈 10

2.2.1 ZigBee 协议的架构 10

2.2.2 ZigBee 协议栈的介绍 11

2.2.3 ZigBee 协议栈实时操作系统 13

2.2.4 ZigBee 协议栈的主要工作流程 15

2.3 ZigBee 技术的应用领域及前景 17

第三章 CC2530的介绍 19

3.1 CC2530芯片引脚  19

3.2 CC2530芯片功能介绍  22

3.3 CC2530芯片模块 23

3.4 其他  24

第四章 智能电源开关的硬件电路设计  25

4.1 射频模块设计 25

4.1.1射频模块电路设计 25

4.2 控制电源开关电路的设计 26

第五章 智能电源开关的软件设计 28

5.1 软件开发环境 28

5.2 利用Basic RF实现无线控制 29

5.2.1 Basic RF的介绍 29

5.2.2 Basic RF工作过程 30

5.2.3 程序代码的编写 30

结论 36

参考文献 37

致谢 39

第一章 绪 论

1.1课题研究的背景及意义 

迄今为止，人类社会经历了三次科技革命，由最原始的农耕畜牧时代，经历了大工业时代、电气时代，目前已迈入高新技术时代。然而，当第三次科技革命尚在不断发展之中，第四次科技革命却已呼之欲出，那就是让人类世界充满“智慧” 的革命。

家居智能化是未来生活的必然发展趋势。在物联网技术飞速发展的今天，智能家居的基本实现方式正杂逐渐成熟^[22]。智能开关则是智能家居中最基本的一个关键技术部分。本论文重点研究和设计基于ZigBee的智能电源开关，可为人们日常生活带来极大的舒适和便利。同时，对这种智能开关系统进行进一步的加强设计，也可以应用于工业环境中，达到节能减排、提高生产效率的效果。相信在不就的将来，智能电源开关将成为智能家居，乃至整个物联网产业中举足轻重的一部分。

1.2智能开关介绍

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