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. 机械制图 [许淑珍 于利民]
2. 微积分（经管类）导学篇（下册） [王海棠 曹海军 周玲丽]
3. 大学生创新创业基础 [主编 姜国权 姜福佳]
4. 农产品云仓模式研究—以北京农产品流通物流供应链重构为例 [武晓钊 王成林 王春娟 等著]
5. 信息技术（微课版） [王云　徐江鸿　李清霞　罗学锋　]
6. 管理基础与实务 [主编 王凤基 颜汉军]
7. 高等数学导学篇（下册） [主编 李文婧 胡雷 尹金生]
8. 高等数学导学篇（上册） [主编 李文婧 胡雷 尹金生]
9. 高等数学（下册） [主编 李爱芹 胡雷 尹金生]
10. 高等数学（上册） [主编 李爱芹 胡雷 尹金生]
11. 庭院风骨—树、灌、篱 [创意房主 著]
12. Python语言程序设计教程 [郭其标 房宜汕]
13. 微积分（经管类）教程篇（下册） [曹海军 王海棠 周玲丽]
14. 微积分（经管类）教程篇（上册） [曹海军 王海棠 周玲丽]
15. 微积分（经管类）导学篇（上册） [王海棠 曹海军 周玲丽]
16. 网站前端技术案例教程（HTML+CSS+JavaScript）（第二版） [黄华升]
17. 线性代数 [主编 史昱 陈凤欣]
18. 电力电子技术课程学习及实验指导 [主编 陈荣]
19. 成长对话：青春的榜样 [主编　施端银　黄武刚　应巨林]
20. 人工智能应用基础 [主编 杨缨 李佳]
21. 中华水文化（慕课版）（第二版） [毕雪燕 杨华轲 罗玲谊 等编著]
22. 电路与电子技术Ⅱ——电路分析基础 [主编 陈晓 金哲]
23. 飞机维修专业英语——飞机系统（第二版） [赵迎春]
24. 英语大爆炸：跟趣味情景剧学口语（微课版） [秦然　编著]
25. 机械工程制图任务跟踪训练 [主编 王瑞清 赵金考 周彦云 ]
26. 机械工程制图 [主编 覃国萍 刘百顺 禹晨]
27. 平面设计与制作项目化教程 [主编　李晨]
28. 后期影像剪辑技术 [主编　郭建伟]
29. 人工智能概论（第二版） [主编　任云晖　丁红　徐迎春 ]
30. 信息时代美育之道 [主编　刘宏宇　黎娅]