【无线通信篇01 | Zstack协议栈】CC2530 Zigbee Zstack协议栈组网项目及详细讲解篇

演示视频：https://www.bilibili.com/video/BV1Ew411o7Fp

物联网无线通信技术，ZigBee无线传感网络

CC2530最大的特点就是一个拥有无线收发器（RF）的单片机，既能实现单片机功能，也能实现无线传输

Zstack协议栈是ZigBee协议栈里的翘楚，是ZigBee组网的首选协议栈

项目实现功能：

l 总共有三个端点，一个协调器和两个终端节点

l 终端节点1连接DHT11温湿度传感器，定时上传给协调器

l 终端节点2连接LED，可以通过协调器按键控制，定时上报LED开关状态

l 协调器连接12864 OLED 屏幕，实时显示温湿度和LED状态

l 协调器可以通过按键控制终端2的LED开关，控制后将会显示控制结果

扩展功能（当前未实现，可进一步开发实现）：

l 连接协调器串口，将终端节点采集的数据通过串口发送，PC写上位机实现数据展示

l 连接WIFI或者4G模块，WIFI模块如ESP8266，实现数据局域网无线传输或者上传到OneNET、机智云、阿里云、自己开发云服务器等，实现WEB或手机APP显示和控制。

一、项目测试

（可想而知，广州的天气有多热，39℃了都）

演示视频：https://www.bilibili.com/video/BV1Ew411o7Fp

实现功能汇总：

l 总共有三个端点，一个协调器和两个终端节点

l 终端节点1连接DHT11温湿度传感器，定时上传给协调器

l 终端节点2连接LED，可以通过协调器按键控制，定时上报LED开关状态

l 协调器连接12864 OLED 屏幕，实时显示温湿度和LED状态

l 协调器可以通过按键控制终端2的LED开关，控制后将会显示控制结果

(一) 环境汇总

芯片：CC2530F256

Zstack协议栈：ZStack-CC2530-2.5.1a

编程环境：IAR

(二) 引脚分配

协调器：

128*64 OLED 0.96寸屏幕

供电：3.3V

通信协议：IIC

引脚：

SDA P0_6

SCL P0_7

按键：

IO：P0_1

下降沿触发中断

终端1：

DHT11：

通信方式：单总线协议

供电：3.3V

IO:P0_6

终端2：

LED

IO：P1_0

说明：高电平点亮，低电平熄灭

二、基础认识

(一) CC2530单片机

CC2530最大的特点就是一个拥有无线收发器（RF）的单片机，既能实现单片机功能，也能实现无线传输。

CC2530 结合了领先的RF 收发器的优良性能，业界标准的增强型8051 CPU，系统内可编程闪存，8-KB RAM 和许多其它强大的功能。CC2530 有四种不同的闪存版本：CC2530F32/64/128/256，分别具有32/64/128/256KB 的闪存。CC2530 具有不同的运行模式，使得它尤其适应超低功耗要求的系统。运行模式之间的转换时间短进一步确保了低能源消耗。

CC2530F256 结合了德州仪器的业界领先的黄金单元ZigBee 协议栈（Z-Stack），提供了一个强大和完整的ZigBee 解决方案。

CC2530开发板

方便二次开发，可编程烧录

(1)开发板

(2)网蜂开发板

Zigbee串口透传模块

这是一个特殊功能的模块，其烧写的固件是配置串口做数据透传用的，主要是方便方便简单使用，不可再编程

(二) ZigBee Zstack协议栈

Zstack协议栈是ZigBee协议栈里的翘楚，是ZigBee组网的首选协议栈

ZigBee其特点是近距离、低复杂度、自组织、低功耗、低数据速率、低成本。ZigBee的技术特性决定它将是无线传感器网络的最好选择，广泛用于物联网，自动控制和监视等诸多领域。

德州仪器公司（TI）编写的ZigBee协议栈源码，起名为zstack。也就是说zstack协议栈是众多ZigBee协议栈中的一种，是由TI公司编写并发布的。Zstack协议栈为开发者提供了ZigBee协议栈的实现的API接口，极其方便了使用。

网络拓扑结构

( 1 )星形拓扑结构

一个协调器多个终端节点，终端节点直接与协调器相连

( 2 ) 树形拓扑结构

一个协调器多个路由器，终端节点与路由器相连，都是一对一连接的

( 3 ) 网状拓扑结构

一个协调器多个路由器，终端节点与路由器相连，路由器可以互相连接

协议栈目录分析

l APP：应用层目录，这是用户创建各种不同工程的区域，在这个目录中包含了应用层的内容和这个项目的主要内容，在协议栈里面一般是以操作系统的任务实现的。

l HAL：硬件层目录，包含有与硬件相关的配置和驱动及操作函数。

l MAC：MAC层目录，包含了MAC层的参数配置文件及其MAC的LIB库的函数接口文件。

l MT：监控调试层，主要用于调试目的的，即实现通过串口调试各层，与各层进行直接交互。

l NWK：网络层目录，涵网络层配置参数文件及网络层库的函数接口文件，APS层库的函数接口。

l OSAL：协议栈的操作系统。

l Profile：AF层目录，包含AF层处理函数文件。

l Security：安全层目录，安全层处理函数接口文件，比如加密函数等。

l Services：地址处理函数目录，包括着地址模式的定义及地址处理函数。

l Tools：工程配置目录，包括空间划分和Zstack相关的配置信息。

l ZDO：ZDO目录。

三、编程

IAR 旧版和新版

（本工程开发使用的是旧版，新版也可用）

项目地址

打开项目

修改协调器或终端

CoordinatorEB 为协调器

EndDeviceEB 为终端

终端节点选择

编译及下载

如果数据交互冲突，可以更改这里，以创建不同的ZigBee网络

四、扩展功能（可进一步开发实现）

l 连接协调器串口，将终端节点采集的数据通过串口发送，PC写上位机实现数据展示

l 连接WIFI或者4G模块，WIFI模块如ESP8266，实现数据局域网无线传输或者上传到OneNET、机智云、阿里云、自己开发云服务器，实现WEB或手机控制

五、个人导航

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