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. Linux系统管理（openEuler版） [主编 许兴鹍 黄君羡]
2. Web前端开发从学到用完美实践 [阮晓龙 冯顺磊 编著]
3. 用英语讲中国故事（全视频 彩色版）上、下册 [主编　谢亮亮　汪洋]
4. 新时代大学生美育教育 [穆林 刘苍劲 彭圣芳]
5. 电子商务英语 [丁文毅 严慧]
6. 智能可穿戴项目化教程 [曾文波 陈赵云]
7. 视觉设计解析与实战教程 [姜春磊　杨晓]
8. 电子产品制图与制版案例教程 [邹莉莉　苏文斌　贺小艳]
9. 设计新维度：CMF元素与创新产品设计 [彭小鹏]
10. 园林树木识别与应用 [主编 张玉泉]
11. 文本信息处理与应用 [主编　何黎松　姚香秀]
12. 工业机器人编程及应用（第二版） [主编 向艳芳 胡月霞]
13. C语言程序设计（第二版） [主编 刘祖珉 赵仕波]
14. 数据分析与应用 [主编　孙伟　王兰芹]
15. Linux操作系统配置与管理项目化教程（第二版） [主编 白玉羚 刘金明 闫 淼]
16. Ansys SpaceClaim直接建模与仿真指南 [蔡宜时 编著]
17. 基于大数据的智慧农业管理平台关键技术研究与实践 [周永福 著]
18. 健美运动 [戴显岩]
19. Python程序开发基础（AI+微课版） [赵艳莉　曾鑫]
20. 大学生心理困境突围之路 [张珏 著]
21. 机器学习基础与实践 [主编　李晓峰　胥文婷　李云波]
22. 大模型应用实战 DeepSeek＋即梦AI＋剪映重塑创作 [丁红　杨彦彦　丁丁　编著]
23. HarmonyOS从入门到精通 [陈赵云　周永福　杨　浪]
24. 用英语发现世界：欧美文化篇 [李小丽　张薇　编著]
25. 大学体育教程 [戴显岩]
26. 新一代信息技术 [李佼辉 任雪冬]
27. 轨道交通类专门用途英语教程 [李德华主编 商晔副主编]
28. 建设工程项目团队知识异质性对团队绩效的影响研究 [胡可]
29. 新时代元阳梯田 云南现代化高原立体灌区 前世 今生 未来 [云南省水利水电勘测设计研究院 ]
30. 网络工程师章节习题与考点特训（适配第6版考纲） [夏杰 编著]