### 基于CC2530的ZigBee通信网络的应用设计
#### 一、CC2530与ZigBee简介
- **CC2530**: CC2530是一款由Texas Instruments生产的高度集成的单芯片解决方案，专为2.4GHz IEEE 802.15.4、ZigBee和RF4CE应用而设计。它集成了强大的8051 MCU、业界领先的RF收发器、闪存、RAM以及其他多种外设。
- **ZigBee**: ZigBee是一种低速短距离传输的无线网上协议，底层是采用IEEE 802.15.4标准规范的媒体访问层与物理层，高层则包含网络层、应用层等，主要用于自动控制和远程控制领域，可以嵌入各种设备。
#### 二、实验材料及准备工作
- **Android手机**：要求系统版本至少为1.6及以上，并且支持Wi-Fi功能。
- **Win7系统的笔记本电脑**：要求配备Wi-Fi和USB接口。
- **软件**：包括Collecter.apk、USR-TCP-Test.apk、TcpComm.exe等，这些软件可实现数据采集、传输等功能。
- **佳杰科技开发套件**：提供必要的硬件支持。
- **DHT11采集传感器**：用于环境数据采集，如温度和湿度。
#### 三、实验步骤详解
1. **安装软件**：
- 将Collecter.apk和USR-TCP-Test.apk安装至Android手机上。
- 将TcpComm.exe复制到计算机上。
2. **建立Wi-Fi接入点**：
- 打开计算机的命令提示符（CMD）。
- 输入命令`netsh wlan set hostednetwork mode=allow ssid=ABCDEFG key=123456789`设置Wi-Fi热点。
- 输入`netsh wlan start hostednetwork`启动Wi-Fi热点。
3. **连接Android手机**：
- 在Android手机上开启Wi-Fi并连接到之前创建的热点。
- 使用网络调试助手获取本机监听地址，并记录下IP地址。
4. **配置ZigBee设备**：
- 下载协调器终端程序至两块开发板。
- 使用USB线将开发板连接至计算机，此时计算机上会出现两个新的串口。
5. **配置TcpComm软件**：
- 打开TcpComm软件，选择对应的串口号。
- 在中心IP中输入之前记录的IP地址（例如：192.168.137.71），端口号设为4567。
- 点击“连接”按钮。
6. **远程控制实验**：
- 在手机上运行Collecter软件，点击“开始显示采集”进行数据采集。
- 在TcpComm软件中，可以点击“远程控制”，或在文本框中输入数字并点击“发送”来控制ZigBee节点。
#### 四、关键技术点解析
1. **Wi-Fi热点的创建**：
- 利用`netsh wlan`命令创建一个虚拟Wi-Fi热点，允许Android设备通过Wi-Fi与计算机连接，从而实现数据传输。
2. **ZigBee网络配置**：
- CC2530作为ZigBee节点的核心处理器，负责构建和维护ZigBee网络。
- 通过编程配置协调器终端程序，实现在网络中的角色分配，即哪些节点作为协调器，哪些作为终端节点。
3. **串口通信**：
- 计算机与ZigBee节点之间通过USB转串口的方式进行数据交换。
- TcpComm软件作为串口通信工具，实现了计算机与ZigBee网络之间的桥接。
4. **Android应用程序开发**：
- Collecter.apk用于数据采集，能够将环境参数（如温度、湿度等）通过Wi-Fi发送给计算机。
- USR-TCP-Test.apk则提供了更多的测试功能，如发送任意数字到ZigBee节点。
5. **ZigBee网络拓扑结构**：
- 在实验中，采用了星型拓扑结构，其中协调器节点位于中心，其他终端节点围绕其分布。
- 这种结构简化了网络管理，便于数据传输。
#### 五、应用场景扩展
- **智能家居**：通过ZigBee技术，可以实现对家中各种电器的智能控制，如灯光、空调等。
- **工业自动化**：在工厂环境中，ZigBee可以用于监控生产过程中的关键参数，提高生产效率。
- **健康监测**：结合穿戴式设备，ZigBee技术可用于实时监测人体健康指标，并将数据发送给医生或监护人。
- **环境监测**：利用ZigBee网络，可以部署大量的传感器节点，监测环境变化，如空气质量、土壤湿度等。
#### 六、总结
本文通过详细介绍基于CC2530的ZigBee通信网络的应用设计，不仅涵盖了实验所需的软硬件准备、具体操作步骤，还深入解析了关键技术点。通过本实验，读者可以了解ZigBee通信的基本原理及其在实际项目中的应用价值。同时，文章还指出了该技术在未来可能的应用场景，为读者提供了更广阔的思考空间。
