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1、基于PIC单片机的ZigBee仪表节点设计,自动化学院 徐冠 指导教师 孙宏仁,天津大学自动化学院毕业设计课题-,一、课题的来源和意义 二、国内外发展状况 三、研究目标 四、研究内容 五、可行性分析和实验条件 六、进度安排 七、参考文献,主要内容,课题来源和意义 ZigBee ，中文翻译为紫蜂，它由英国Invensys、三菱、摩托罗拉、飞利浦等公司于2002提出的一种新短距离无线通讯技术 ZigBee技术是一种具有统一技术标准的短距离无线通讯技术，其PHY层和MAC层协议为IEEE802.15.4协议标准，网络层由ZigBee技术联盟制定，应用层的开发则是用户根据自己的需要进行。,传统无线数据
2、网络技术的缺点 以蓝牙为例，对工业，家庭自动化控制和工业遥测遥控领域而言，蓝牙技术显得太复杂，功耗大，距离近，组网规模太小等，而工业自动化，对无线数据通信的需求越来越强烈，而且，对于工业现场，这种无线数据传输必须是高可靠的，并能抵抗工业现场的各种电磁干扰。 ZigBee自身的技术优势 低功耗：这是ZigBee的突出优势 低成本： ZigBee免协议专利费，芯片价格低 低速率： ZigBee工作在20250 kbps的较低速率 短时延：一般从睡眠转入工作状态只需15 ms 近距离：传输范围一般介于10100 m 之间 高容量： 最多可组成65000 个节点的大网 高安全：ZigBee提供了三级安
3、全模式,PIC24FJ128单片机是Microchip公司推出的高性能16位RISC单片机，其采用了改进的哈佛架构。,同时Microchip公司推出了相应的ZigBee射频芯片MRF24J40，通过4线串行SPI接口跟单片机连接,国内外发展的状况 虽然ZigBee应用越来越多，芯片出货量连年递增，但是从总体上来说，它仍然处于起步探索阶段，尤其在国内，有关ZigBee开发的公司和成熟的产品也不多，但是随着ZigBee技术的普及以及各大高校科研人员的努力，ZigBee一定会取得更广泛的应用。,物联网,研究目标 基于Microchip公司的PIC24系列单片机和ZigBee芯片及协议栈，设计出具有一
4、个主节点和两个从节点的星型无线网络，每个从节点连接一个温度传感器，主节点作为中心连接PC机，PC机通过主节点可以对从节点的状态进行监视。,上位机,主节点,RS232,从节点,从节点,ZigBee,研究内容 1.完成ZigBee无线模块，单片机附加电路，传感器外设，计算机接口等的硬件设计与电路制作 2.研究Microchip的Zigbee协议栈，理解其协议的实现原理 3.进行主节点，从节点单片机程序编写，结合协议栈实现数据通讯传送功能 4.在微机上进行端口调试，进行网络调试，实现多节点通讯。,ZigBee作为一项有广阔发展前途的技术，相关的资料比较丰富，TI，MICROCHIP等公司都有相应的协
5、议栈可供参考。 PIC单片机拥有广泛的用户基础，其可靠性以及性能在单片机领域中十分优秀,可行性分析和实验条件,已有MPLab，Proteus等相关软件，并且有现成的ZigBee模块可以参考。实验室具有相应的PIC单片机开发套件,2011.12.19-2012.3.8 查阅资料，完成开题工作。 2012.3.9-2012.4.1 协议栈与PIC单片机程序设计的研究与学习。 2012.4.2-2012.4.9硬件电路的设计，制作与调试与电路制作。 2012.4.9-2012.4.21协议栈的移植与应用程序的编写。 2012.4.22-2012.5.25 软硬件联合调试，并且完善设计内容。 2012
6、.5.26-2012.6.8 撰写论文，准备答辩。,进度安排,1 何此昂，邓颖.Microchip PIC24系列单片机原理与程序设计M.北京:人民邮电出版社，2011 2 李文仲，段朝玉.Zigbee2007/PRO协议栈实验与实践M.北京:北京航空航天大学出版社，2009 3 李文仲，段朝玉.ZigBee无线网络技术入门与实战M.北京:北京航空航天大学出版社，2007 4 李文仲，段朝玉.PIC单片机与Zigbee无线网络实战M.北京:北京航空航天大学出版社，2007 5 PIC24FJ128GA010 系列数据手册OL. 6 Fred Eady，Hands-On ZigBee: Impl
7、ementing 802.15.4 with Microcontrollers M.US:Newnes,2007-3-30 7 蒋挺，赵成林.紫蜂技术及其应用M.北京:北京邮电大学出版社，2005 8 杨福宝，基于ZigBee无线传感器网络节点的研究J.制造业自动化，2011，（19） 9 MRF24J40数据手册OL. 10 MRF24J40MA数据手册OL. 11 Microchip ZigBee? 协议栈OL. 12 黄智伟，何娜.基于MRF24J40的IEEE802.15.4无线收发电路设计J.现代电子技术，2008，（21） 13 微芯MRF24J40 ZigBee解决方案OL. 1
8、4 Microchip三款ZigBee新方案問世OL. 15 M. S. Kang,Yu-Lung Ke,Jheng-Sheng Li.Implementation of Smart Loading Monitoring and Control System with ZigBee Wireless NetworkJ.IEEE,2011.IEEE Conference on Industrial Electronics and Applications.2011 16 Li Zheng.ZigBee Wireless Sensor Network in Industrial ApplicationsJ.SICE-ICASE,2006.International Joint Conference.2006:1067-1070 17 David Egan.The Emergence of ZigBee in Building Automation and Industrial ControlsJ.Computing & Control Engineering，2005，(02):14-19 18 霍峰.ZigBee技术在工业控制领域的应用研究J.今日电子.2007 19 ZigBee现状及前景分析OL.,参考文献,结束,谢谢大家！,
