本科毕业论文-基于ZigBee的数据采集系统的设计(7)

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倒F天线由于其简单、尺寸以及与全向天线的辐射模式相当，而成为IEEE 802.15.4应用中最常见的一种天线。在倒F天线中，可以通过改变馈电点的位置来调整阻抗，该值通常接近50?[4]。倒F天线的结构如图3.13所示。

略小于馈电点?4接地层

图3.13 倒F天线结构

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第四章 软件设计

4.1 IAR开发平台的介绍

应用及开发ZigBee系统主要使用的软件工具是IAR Embedded Workbench IDE。IAR Systems公司是在嵌入式系统开发工具和嵌入式服务提供的全球领导者。IAR Systems公司于1983年建立，他们提供嵌入式系统的设计开发的产品和服务，其中包括C / C++的编译还有其调试器的集成开发环境（Integrated Development Environment，IDE），实时操作系统和中间件测试的各个阶段的开发工具，硬件仿真器和状态机建模工具[11]。C语言编译器IAR Embedded Workbench是这个公司最著名的产品，这个平台支持大部分半导体厂商所生产的MCU。

IAR Embedded Workbench是一套高度紧密并且使用方便的嵌入式应用编程开发工具。这个IDE包括在IAR中运行的C/C++编译器、程序汇编工具、程序连接工具、C-SPY、文本编辑器、工程管理器还有库管理器。Flash/PROMable是通过IAR平台内置的芯片型号来优化编写的代码[12]，可以通过平台为8051系列单片机优化可靠的代码。嵌入式工作台IAR提供了一套完整的，可以被嵌入到任何可用的工具。IAR嵌入式工作台适用于大量的8/16/32位微处理器和微控制器，让用户可以在所适应了的开发环境下开发新项目。它为用户提供了一个易于学习和有很多代码开发环境的集成功能，并支持和最具体的目标。IAR Embedded Workbench增加用户的生产力，使用IAR平台，用户节约出大量时间。IAR Embedded Workbench平台界面如图4.1所示：

图4.1 IAR Embedded Workbench界面

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IAR Embedded Workbench优点：

（1） 满足多种单片机开发条件，提供可视化环境； （2） 可以使用汇编语言、C语言进行调试；

（3） 可以对CPU、寄存器、内存的状态进行监控，支持多种单步进行方

式，方便进行中断处理和模拟；

（4） IAR Embedded Workbench开发环境方便调试； （5） 高效浮点支持； （6） 支持内存模式选择。

4.2 传感器模块的软件设计

开始初始化设备N连接成功进入休眠状态是否有外部中断发送查询指令等待数据转换Y超时？N发送数据

图4.2 传感器软件设计

本设计中系统的数据传输为中断。当传感器节点供上电后，节点进行初始化过程，以自组网的方式与网络协调器连接成功后，如果没有接收到外部发给CC2530的中断

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信号，节点会处在低功耗状态。只有外部中断信号产生，节点才会被激活，进入工作状态采集并发送数据。当外部中断信号消失后，节点会再次进入低功耗状态，以降低系统能耗。在节点以自组网的形式与协调器建立联系时，协调器会分配给节点一个唯一的新地址，使得节点与协调器绑定在同一网络中[11]。

当传感器节点接收到外部数据发送请求的时，采集模块会将采集到的集体数据分享给网络协调器。如图4.2所示为传感器采集节点的工作流程图。

4.3 协调器的软件设计

当协调器节点上电后，自主的会组建一个属于自己的新网络。网络组建完成后，网络协调器节点会自动在其网络辐射区域内搜索是否有“无家可归”的终端采集节点申请加入协调器组建的网络。若有节点申请加入，协调器会通过网络层给新节点分配一个属于它的唯一识别的地址[13]。当协调器需要进行数据显示的时候，会向终端采集节点发出指令，要求其进行数据采集并将采集结果发送给协调器，进行存储和显示。

如下图4.3所示为协调器节点工作的流程图。

开始设备初始化信道扫描建立网络N建立网络成功？Y允许节点加入接收数据发送指令执行各种指令操作

图4.3 传感器软件设计

4.4 IAR开发平台程序烧录

4.4.1 创建一个新工程

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首先，打开IAR Embedded Workbench，选择Project→Creat New Project菜单项，弹出如图4.4所示窗口。选择Empty project默认配置，单击OK弹出保存对话框，输入项目的文件名project，选择保存路径为project文件夹下，单击“保存”按钮。以下操作步骤以数据采集模块为例，进行说明。

图4.4 新建一个新工程

图4.5 选择Empty project默认配置

选择File→workspace菜单项，输入workspace文件名，如图4.5，单击“保存”退出。

4.4.2 工程参数设置

工程选项页面中需要设置很多必要的参数，下面针对CC2530来配置这些参数，选择Project→Options打开工程选项，开始根据CC2530对General Options、C/C++ Compiler、linker、Debugger等参数进行设置。在linker设置目录选择CC2530匹配信息。设置如下图4.6~图4.9所示

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