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1、安 徽 农 业 大 学大学生科技创新基金项目申 请 书项目名称： 用zigbee构建无线网络 申 请 者： 黄瑞等 所在单位： 信息与计算机学院 联系电话： 13514969184 申请日期： 2009-5-23 安 徽 农 业 大 学 教 务 处二零零九年印制一 简表项目名称用zigbee构建无线网络项目类别理工类申请金额1500元经费类别 （校资助学院教师资助自筹）起止年月2009年5月至2010年5月申请者姓名黄瑞性别男出生年月1988.10专业通信工程年级07级联系电话13514969184项目组成员姓名年龄专业年级项目中的分工签名黄瑞2107级通信工程总体规划徐静2007级通信工程信
2、号处理陆由贵2107级通信工程单片机技术朱香娄2207级通信工程无线通信滕蔓2007级网络工程网络构建研究内容和意义摘要在工农业生产、科学研究以及日常生活中，经常需要传送各种数据。zigbee是一种新兴的近距离、低复杂度、高灵敏度、低功耗、低成本的无线收发器件。相对于以往的无线收发器件，其传输速率更快，一次发送和接收的数据更多（128个字节），添加了加密/解密功能，更易于组建网络。目前市场上利用zigbee开发的产品，功能比较简单，尚未充分利用zigbee本身丰富的资源（如组建网络功能等），我们的研究内容是掌握zigbee组网技术，并解决此无线网络中可能存在的问题。掌握zigbee组建网络意义
3、在于，针对不同的应用，灵活组建网络，以满足工农业生产中的参数测控和人们日常生活对数据传送的要求。主题词单片机控制无线收发网络构建二 立论（包括项目的研究意义及国内外现状分析）研究意义：在工农业生产、科学研究及日常生活中，对测控技术提出了更高的要求，而科学技术的不断发展，为实现更高层次的测控提供了更多地可能。近年来，对于受到地理环境、设备成本、天气因素等限制信号传输情况，无线通信技术正越来越被广泛地采用。无线收发器件不断推出,目前已有HX2262/HX2272、nRF905、ZigBeecc2420、ZigBeecc2430等产品。随着通信距离的增大，设备的复杂度，功耗以及系统成本的增加，zig
4、bee更显示出其强大的优势。Zigbee 具有以下特点：1. 省电：两节五号电池支持长达6个月到2年左右的使用时间；2. 可靠：采用了碰撞避免机制，节点之间具有自动动态组网的功能。3. 时延短：针对时延敏感的应用做了优化，通信时延和从休眠状态激活的时延都非常短；4. 网络容量大；5. 安全：ZigBee提供了数据完整性检查和鉴权功能。6. 高保密性：64位出厂编号和支持AES-128加密。另外,Zigbee与现有的移动通信网络比较有如下突出优点：1. 无网络使用费；2. 设备投入低；3. 通信更可靠；4. 高度的灵活性和低成本；5. 可以有效的解决移动网的盲区覆盖问题。对于传输的数据量少，设备
5、体积要求小，不便放置电源适配器，不能放置较大的充电电池,需要较大范围的通信覆盖等情况下的应用，采用ZigBee技术可以得到良好的解决。国内外现状分析：Zigbee技术在2004年就被列为当今世界发展最快，市场前景最广阔的十大最新技术之一。尽管国内不少人已开始关注zigbee这项新技术，也有不少单位开始涉足zigbee的开发工作，然而，由于zigbee本身是一种新的系统集成技术，应用软件的开发必须和网络传输、射频技术和底层软硬件技术结合在一起，因而深入理解这个新技术，不是一件容易的事情。因而到目前为止，国内仅有几家公司真正将zigbee技术开发成产品，并成功地解决了几个领域的实际应用问题，但在组
6、建网络方面的应用还不多见。而组建无线网络对于多点信号的传输是必要的，故有必要研究用zigbee器件组网。三 研究方案（包括主要研究内容、研究方法和技术路线,拟解决的关键问题及预期进展、研究成果等）研究内容：1. 点对点的无线收发；2. 通过构建星状网络拓扑结构实现集合点与各个分散节点之间的无线收发，如下图：3. 通过构建对等网络拓扑结构实现网络间各节点之间的无线收发，如下图：研究方法：1. 将项目按功能划分模块，根据成员所学专业分配模块；2. 广泛收集相关资料，着重了解并掌握单片机以及zigbee器件的工作原理；3. 熟练掌握c语言和汇编语言；4. 先进行理论研究，然后利用现有的实验室设备、仪
7、器及软件进行仿真、实验、调试。各成员分工合作，直至完成课题；技术路线：1. 采用便于和zigbee接口的单片机作为微控制器。其接口电路如下图所示：注：cc2420为zigbee器件c为微控制器2设计收发电路，绘制原理图。3. 采用汇编语言或c语言编程，并进行程序调试；4系统调试。拟解决的关键问题：1. 汇编语言和c语言编程；2. zigbee配置寄存器（Congiguration Registers）的写入；3. zigbee无线网络中的数据碰撞问题。预期进展：2009.06-2009.7收集资料2009.08-2009.9网络结构设计2009.102009.11电路设计及制作2009.12-
8、2010.1程序设计2010.2-2010.3程序调试2010.4-2010.5软硬件结合调试2010.6撰写结题报告预期结果：到结题时间，提供该装置的阶段性成果。四 经费预算支出科目金额（元）计算根据及理由资料费用500书本、上网费交通费用200做市场调查，购买材料的交通费用工具费用100实验必须工具元器件及材料费用700收发模块、单片机及加工费用总 计1500五指导教师意见该创新小组申报的项目，具有创新性，有很好地实用价值。此课题能够结合学生所学专业开展研究。有利于培养学生动手能力和创新意识。立项合理，同意申报。 签字： 年 月 日六 学院意见 负责人签字： （公章）年 月 日七学校意见 （公章） 年 月 日2
