ZigBee无线传感网技术与应用 课件 项目五任务三 用电脑弹音乐.pptx

Zigbee无线传感网技术与应用

ZigBee无线控制音乐盒05

01了解BasicRF点对点工作机制03熟悉无线发送和接收函数05理解串口读写函数04理解发送地址和接收地址、PAN_ID、RF_CHANNEL等概念02掌握蜂鸣器驱动方法学习目标Learningobjectives

任务三：用电脑弹音乐

任务要求要求读者通过上位机软件与zigbee开发板连接，无线控制另外一块zigbee开发板实现远程无线弹奏音乐。

任务目标Missionobjectives01掌握ZigBee点对点通信的方法03实现多点无线音乐盒的调试02掌握上位机软件通信协议原理

储备知识为了实现在同一范围内多点间通信，必须考虑防止数据包在空气中的传输时相互碰撞，为了建立可靠的无线传输通路，必须采用各种方法。例如TDMA/FDMA/CSMA等都是无线通讯中常用的办法。1.ZigBee多点原理和方法点对多点的通信方法什么是FDMAFDMA是数据通信中的一种技术，即不同的用户分配在时隙相同而频率不同的信道上。按照这种技术，把在频分多路传输系统中集中控制的频段根据要求分配给用户。同固定分配系统相比，频分多址使通道容量可根据要求动态地进行交换。

储备知识在FDMA系统中，分配给用户一个信道，即一对频谱，一个频谱用作前向信道即基站向移动台方向的信道，另一个则用作反向信道即移动台向基站方向的信道。这种通信系统的基站必须同时发射和接收多个不同频率的信号，任意两个移动用户之间进行通信都必须经过基站的中转，因而必须同时占用2个信道(2对频谱)才能实现双工通信。以往的模拟通信系统一律采用FDMA。频分多址(FDMA)是采用调频的多址技术。业务信道在不同的频段分配给不同的用户。如TACS系统、AMPS系统等。频分多址是把通信系统的总频段划分成若干个等间隔的频道(也称信道)分配给不同的用户使用。这些频道互不交叠，其宽度应能传输一路数字话音信息，而在相邻频道之间无明显的串扰。频分多址(FDMA)技术将可用的频率带宽拆分为具有较窄带宽的子信道。这样每个子信道均独立于其它子信道，从而可被分配给单个发送器。其优点是软件控制上比较简单，其缺陷是子信道之间必须间隔一定距离以防止干扰，频带利用率不高。1.ZigBee多点原理和方法

储备知识FDMA是一个多频率的通信方式，在实验中信道的改变是必要的，我们将频段设置在2.4GHz上，要改变信道的方法是改变寄存器channel，在改变信道的时候，只需要改变channel的值，在下面的代码中给出了两个设备，选择不同信道的方法。在实验使用三个CC2530无线通讯模块，两个发送模块Tx1和Tx2，一个接收模块Rx。模块Tx1和模块Tx2在编程时，被强制固定在不同的子频道上，模块Tx1和模块Tx2同时向Rx模块发送数据包(因为在不同的子频道上发射，所以在空气中，这些数据包不会发射碰撞，不会出现数据包的传输错误)。而Rx模块时时刻刻地扫描监视空气中不同子频道，发现有合格的数据包，就会自动进行接收。这就实现了点(Rx模块)对多点(模块Tx1和模块Tx2)的可靠无线数据通讯。1.ZigBee多点原理和方法FDMA程序实现

储备知识通常上位机指的是PC，下位机指的是单片机或者带微处理器的系统。下位机一般是将模拟信号经过AD采集将模拟量转换为数字量，下位机再经过数字信号处理以后将数字信号通过串口发送到上位机，相反上位机可以给下位机发送一些指令或者信息。常见的通信串口包括RS232、RS485、RS422等。这些串口只是在电平特性有所不同，在上位机与下位机进行数据通信时可以不考虑电平特性，而且现在在硬件上有各种转接接口，使用起来也很方便。当然在通常做简单的串口UART实验时我们可以使用各种各样的串口助手小软件，但是这些串口小工具有时候并不能很好满足需求。2.用电脑弹音乐上位机与下位机图：上位机

储备知识现教材制作了一套上位机软件，用来模拟钢琴按键，使用串口与电脑通信，软件使用波特率57600、无奇偶校验位、默认COM连接COM10接口（需要手动设置COM口为COM10）。其具体通信协议如下表所示。指令部分0xff表示为启始符、0xfe表示终止符、中间为判断的数据。2.用电脑弹音乐钢琴小程序功能指令触发条件0xFF0x010xFE按下键盘“数字健1”响起音符re0xFF0x020xFE按下键盘“数字健2”响起音符mi0xFF0x030xFE按下键盘“数字健3”响起音符fa0xFF0x040xFE按下键盘“数字健4”响起音符so0xFF0x050xFE按下键盘“数字健5”响起音符la0xFF0x060xFE按下键盘“数字健6”0xFF0x070xFE按下键盘“数字健7”0xFF0x100xFE