论文总字数：19094字

摘 要

根据课题的需要，与现有的方案的不足去缺陷进行比较，提出了一种利用无线通信的模块控制仪器量程切换的方式，解决了工人操作仪器损耗过多的问题。该方案使用芯片CC2530，以此为核心构建简单的ZigBee系统，实现了信号的短距离无线传输的功能，并进行测试，结果成功传输了数据。

本文首先分析了课题的需求，然后介绍了选择ZigBee模块的原因与它的独特优势，接受通过介绍ZigBee的发展情况与基本的理论知识，分析了ZigBee与IEE 802.15.4的基本协议栈以及所选择的CC2530芯片的基本参数和电路图。再利用这些设计了系统的实现方式，进行硬件的设计和软件方面的设计，了解相关设计原理。给出了较为细致的实现方式。

在设计过程中我们要重点考虑选择ZigBee的协议栈与CC2530芯片的参数，再利用这些建立一个简单的网络，实现网络构造实现我们需要的功能。最后我们通过测试信号传输，验证功能的实现。

通过ZigBee模块，我们能够方便的实现无线控制仪器从而实现要求。

关键词：ZigBee，无线通信，CC2530

Research on the Simple Setting Scheme of Industrial Instrument Parameters

Abstract

According to the needs of the subject, compared with the shortcomings and defects of the existing solutions, a method of using wireless communication modules is proposed to solve the problem of excessive loss of workers operating instruments. This solution uses the chip CC2530 to build a ZigBee network as the core, and realizes the function of short-distance wireless transmission of signals, and conducts tests. As a result, data is successfully transmitted.

This article first analyzes the needs of the subject,and introduces the reasons for choosing the ZigBee module and its unique advantages. Then by introducing the development of ZigBee and basic theoretical knowledge,we analyze the basic protocol stack of ZigBee,IEE 802.15.4 and the basic parameters and circuit diagram of the CC2530 chip. Then we use these to design the implementation of the system, the hardware and software, and understand the relevant design principles. Last,we give a more detailed implementation.

In the design process, the selection of the ZigBee protocol stack and the parameters of the CC2530 chip must be focused on by us, and then use these to build a simple network to achieve the network structure to achieve the functions we need. Finally, we test the signal transmission to verify the realization of the function.

Through the ZigBee module, we can easily realize the wireless control instrument to meet the requirements.

Key Words: ZigBee ,Wireless communication,CC2530

目录

摘 要 I

Abstract II

第一章 绪 论 1

1.1 研究背景和意义 1

1.2 研究现状 1

1.3 需求分析与模块选择 2

1.4 论文的主要内容和组织结构 2

第二章 ZigBee基础理论 4

2.1 ZigBee技术简介 4

2.1.1 ZigBee的主要特点 4

2.2 ZigBee协议栈 5

2.2.1应用层 5

2.2.2应用框架 6

2.2.3应用对象 6

2.2.4 ZigBee设备对象（ZDO） 6

2.2.5设备对象管理面板 7

2.2.6应用支持子层 7

2.2.7安全服务提供者（SSP） 7

2.2.8网络层 7

2.2.9媒体访问控制层 8

2.2.10物理层 9

2.3 几种无线技术的对比 10

2.3.1 红外 10

2.3.2 Wi-Fi 10

2.3.3蓝牙 11

2.4 路由表与算法 11

2.4.1 路由表 11

2.4.2 路由算法 12

2.5 ZigBee网络拓扑结构 12

2.6 本章小结 13

第三章 模块设计 14

3.1 总体实现方案 14

3.2 CC2530芯片结构图 14

3.3 CC2530芯片管脚功能介绍 15

3.4芯片性能 16

3.5 CC2530芯片参数 18

3.6 ZigBee结构与原理图 19

3.7 ZigBee的电路板设计原理 20

3.8 ZigBee的PCB版图 22

3.9 本章小结 22

第四章 模块运行程序设计 23

4.1 程序开发环境设置 23

4.2 操作方式 23

4.3 软件开发平台 23

4.4 软件大体结构 24

4.5 编译下载程序 24

4.6 本章小结 26

第五章 系统设计与测试 27

5.1 系统设计 27

5.2 硬件连接（协调器与无线控制模块） 27

5.3 模块串口通信 28

5.4 模块控制 29

5.5 实际模拟 30

5.6 错误反馈 30

5.7 结论 30

第六章 总结与展望 32

参考文献 33

绪 论

1.1 研究背景和意义

随着工业技术的不断发展，目前利用单片机的工业测量仪表都具有多种功能的集成，我们通过改变测量参数来应对不同场所的不同需求，实现功能。然而现实情况下，由于工业测量仪表上的按键通常较少，导致我们切换模式实现不同功能时操作十分繁琐。同时由于操作工人素质参差不齐，他们未必能正确按照厂家的使用说明正确实现仪器不同功能的切换，也因此会导致仪器十分容易损坏，厂家维修负担很重。

在计算机通信与移动通信高速发展的现在，通过计算机或者移动终端的软件实现模式切换方便快捷的实现，成为解决这一问题的新方法。我们尝试利用在测量仪器中加入一个无线通信芯片，再让它实现与手机或者pc端的通信，同时进行界面优化，如此便可以让普通人快速了解如何使用仪表进行功能切换，也减少厂家的维修负担。同时有时候近距离接触一些危险高压测量仪器有一定风险，通过远程设置可以更加的安全。

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