无线传感器网络技术应用

本书面向希望初步了解基于CC2530/2531 处理器的ZigBee 节点开发到基本无线传感器网络搭建的读者，试图对从基本节点操作到无线传感器网络组建与实现的全部过程进行描述，淡化对传感器部分的细节操作以屏蔽传感器部分的操作差异性，重点关注无线传感器网络的基本节点操作和无线传感器网络的组网与建网操作，以此来使读者对无线传感器网络这种基于单片机联网的底层传感器网络有深刻的认识。

无线传感器网络技术是目前物联网行业中处于基础地位的主要技术，目前国内高职高专类无线传感器网络及相关教材出版总体不多，并且在阐述无线传感器网络技术的时候很多教材都没有深入提及其基本节点的操作，当然也欠缺从基本节点操作到整个嵌入式节点联网全部过程的贯穿环节。

本书试图对从基本节点操作到无线传感器网络组建与实现的全部过程进行描述，淡化对传感器部分的细节操作以屏蔽传感器部分的操作差异性，重点关注无线传感器网络的基本节点操作和无线传感器网络的组网与建网操作，以此来使读者对无线传感器网络这种基于单片机联网的底层传感器网络有深刻的认识。

本书由常排排、綦志勇两位老师共同编写。张红卫、罗保山、于继武、罗炜四位院长抽出了宝贵的时间对本书进行了审阅。课程团队的向昕彦老师为本书做了大量细致的校对工作；黄崇新、闫应栋、尹江山、周雯、闻彬、关婷婷、顾家铭、张克斌、李向文、叶飞、龚丽、杨烨、张新华、余璐、鲁立、王彩梅、秦培煜、李志刚、李安邦等老师以及校企合作企业武汉武软微嵌科技有限公司的贺帅鹏、谢将军、陈果实、詹彬、刘权、丁为、王硕、徐海平，北京新大陆时代教育科技有限公司的范鸣、王毅，武汉中清龙图游戏有限公司的周江等同志为教材

的建设提出了大量宝贵的意见和建议。中国水利水电出版社的有关负责同志对本书的出版给

予了大力支持。在本书编写过程中作者参考了大量国内外计算机专业文献资料，其中重点参

考了北京新大陆时代教育科技有限公司无线传感器网络试验箱的配套实验指导书《物联网无

线传感器实训教程》，在此向这些著作者以及为本书出版付出辛勤劳动的同志表示感谢。

编 者

2018 年11 月

第1 章　基础知识介绍 ........................... 1
1.1　嵌入式系统开发基本规范 .............................. 2
1.2　嵌入式软件开发过程 ...................................... 4
1.3　算法基本概念 .................................................. 5
1.4　开发环境与过程介绍 ...................................... 7
1.5　CC2531 处理器简介 ...................................... 23
1.6　本章小结 ........................................................ 25
第2 章　通用I/O .................................. 26
2.1　通用I/O 部分基本原理 ................................. 29
2.2　通用I/O 部分基本操作过程 ......................... 30
2.3　通用I/O 操作示范 ......................................... 32
2.3.1　算法设计与代码翻译 ............................ 32
2.3.2　创建工程、编译与调试 ........................ 34
2.4　本章小结 ........................................................ 46
第3 章　外部中断 ................................. 48
3.1　中断基本原理 ................................................ 50
3.2　外部中断部分基本操作过程 ........................ 52
3.3　外部中断操作示范 ........................................ 53
3.3.1　算法设计与代码翻译 ............................ 53
3.3.2　创建工程、编译与调试 ........................ 56
3.4　本章小结 ........................................................ 68
第4 章　系统时钟源与定时器 ............... 70
4.1　系统时钟源与定时器基本原理 .................... 71
4.1.1　时钟源 .................................................... 71
4.1.2　定时器 .................................................... 74
4.2　系统时钟源与定时器部分基本操作过程 .... 75
4.2.1　系统时钟源操作过程 ............................ 75
4.2.2　定时器基本操作过程 ............................ 76
4.3　系统时钟源与定时器操作示范 .................... 78
4.3.1　算法设计与代码翻译 ............................ 78
4.3.2　创建工程、编译与调试 ........................ 80
4.4　本章小结 ........................................................ 92
第5 章　串行通信 ................................. 93
5.1　串行通信基本原理 ........................................ 96
5.2　串行通信部分基本操作过程 ...................... 102
5.3　串行通信操作示范 ...................................... 106
5.3.1　算法设计与代码翻译 .......................... 106
5.3.2　创建工程、编译与调试 ...................... 110
5.4　本章小结 ...................................................... 124
第6 章　AD 转换 ................................ 125
6.1　AD 转换部分介绍 ....................................... 127
6.2　AD 转换部分基本操作过程 ....................... 128
6.3　AD 转换操作示范 ....................................... 130
6.3.1　算法设计与代码翻译 .......................... 131
6.3.2　创建工程、编译与调试 ...................... 136
6.4　本章小结 ...................................................... 150
第7 章　星型网络 ............................... 151
7.1　点对点通信 .................................................. 152
7.1.1　基本原理 .............................................. 152
7.1.2　实际验证 .............................................. 156
7.2　无线串口 ...................................................... 172
7.3　星型网络 ...................................................... 179
7.4　本章小结 ...................................................... 183
第8 章　自组网 .................................. 185
8.1　Z-STACK 协议栈简介 ................................. 189
8.2　自组网初步 .................................................. 199
8.3　基于Z-STACK 例子的简单点对点通信 .... 205
8.4　基于Z-STACK 例子的自组网 .................... 214
8.5　本章小结 ...................................................... 274
参考文献 ............................................. 276

1. 控制器件（第三版） [主编　鲁兴举]
2. 人工智能与信息素养 [主编 吴华光 房宜汕]
3. 智能多媒体技术 [主编 陈萍 刘灵傲]
4. 云南异龙湖无机碳埋藏的近现代模式研究 [李平 著]
5. 基于多模态的人脸图像生成算法与关键技术 [罗晓东 著]
6. 应用型地方本科高校教师专业发展研究 [吴丽 著]
7. 高维数据特征筛选策略与算法 [陈念 著]
8. 外贸英语从入门到实战：53种实战场景秒变谈判高手 [张乐 廖熠 编著]
9. Linux系统管理（openEuler版） [主编 许兴鹍 黄君羡]
10. Python程序设计项目化教程（基于AI） [主编 禹晨 赵金考 王宏斌]
11. 可编程控制器应用项目化教程（三菱FX系列） [主编 姜文雍 李东方]
12. 全球英文电影精选：看电影学英文 [张颖　编译]
13. Python程序设计与网络爬虫 [黄海辉 彭新东]
14. 实体店创业分析实务 [燕艳 陈文冬 编著]
15. 中国对欧盟OFDI效率与风险的多维度实证评估—基于KK-SFA模型与PCF-聚类分析方法 [黄健钧 著]
16. 生成式人工智能素养 [邱有春　罗明全]
17. 系统分析师考试32小时通关（适配第2版考纲） [薛大龙　邹月平]
18. Ansys DesignModeler参数化特征建模与仿真指南 [蔡宜时 编著]
19. 浙江省山区县共富工坊建设的现状与对策 [徐骏骅 著]
20. 计算机网络技术及应用（第3版） [主编 刘永华 陈瑶]
21. 北京冬奥精神传承和发展研究 [顾春雨 邹新娴 等 著]
22. 汽车营销理论与实务（第三版） [主编 赵培全]
23. 人工智能基础与实践 [禹晨 赵金考 王宏斌 李璐]
24. 系统分析师5天修炼（适配第2版考纲） [施游 邹汉斌 黄少年 主编]
25. 线性代数（第二版） [惠小健 贺艳琴 夏斌湖]
26. 微控制器系统设计（STM32版） [主编 杨凌]
27. 机械原理与机械设计作业集（第二版） [主编 田亚平 李爱姣]
28. 高剑父的现代国画研究 [陈水兴　著]
29. 用英语介绍中国江河湖海 [庞彦杰　李静　赵娟　刘桂杰　编]
30. 大学生创新创业基础（第2版） [主编 姜国权 方邡]