9年創(chuàng)新基金項目申請書

1、.安 徽 農(nóng) 業(yè) 大 學大學生科技創(chuàng)新基金項目申 請 書項目名稱： 用zigbee構(gòu)建無線網(wǎng)絡(luò) 申 請 者： 黃瑞等 所在單位： 信息與計算機學院 聯(lián)系電話：申請日期： 2009-5-23 安 徽 農(nóng) 業(yè) 大 學 教 務(wù) 處二零零九年印制一 簡表項目名稱用zigbee構(gòu)建無線網(wǎng)絡(luò)項目類別理工類申請金額1500元經(jīng)費類別 （校資助學院教師資助自籌）起止年月2009年5月至2010年5月申請者姓名黃瑞性別男出生年月1988.10專業(yè)通信工程年級07級聯(lián)系電目組成員姓名年齡專業(yè)年級項目中的分工簽名黃瑞2107級通信工程總體規(guī)劃徐靜2007級通信工程

2、信號處理陸由貴2107級通信工程單片機技術(shù)朱香婁2207級通信工程無線通信滕蔓2007級網(wǎng)絡(luò)工程網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建研究內(nèi)容和意義摘要在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、科學研究以及日常生活中，經(jīng)常需要傳送各種數(shù)據(jù)。zigbee是一種新興的近距離、低復雜度、高靈敏度、低功耗、低成本的無線收發(fā)器件。相對于以往的無線收發(fā)器件，其傳輸速率更快，一次發(fā)送和接收的數(shù)據(jù)更多（128個字節(jié)），添加了加密/解密功能，更易于組建網(wǎng)絡(luò)。目前市場上利用zigbee開發(fā)的產(chǎn)品，功能比較簡單，尚未充分利用zigbee本身豐富的資源（如組建網(wǎng)絡(luò)功能等），我們的研究內(nèi)容是掌握zigbee組網(wǎng)技術(shù)，并解決此無線網(wǎng)絡(luò)中可能存在的問題。掌握zigbee組建網(wǎng)絡(luò)意

3、義在于，針對不同的應(yīng)用，靈活組建網(wǎng)絡(luò)，以滿足工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的參數(shù)測控和人們?nèi)粘Ｉ顚?shù)據(jù)傳送的要求。主題詞單片機控制無線收發(fā)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建二 立論（包括項目的研究意義及國內(nèi)外現(xiàn)狀分析）研究意義：在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、科學研究及日常生活中，對測控技術(shù)提出了更高的要求，而科學技術(shù)的不斷發(fā)展，為實現(xiàn)更高層次的測控提供了更多地可能。近年來，對于受到地理環(huán)境、設(shè)備成本、天氣因素等限制信號傳輸情況，無線通信技術(shù)正越來越被廣泛地采用。無線收發(fā)器件不斷推出,目前已有HX2262/HX2272、nRF905、ZigBeecc2420、ZigBeecc2430等產(chǎn)品。隨著通信距離的增大，設(shè)備的復雜度，功耗以及系統(tǒng)成本的增加，zi

4、gbee更顯示出其強大的優(yōu)勢。Zigbee 具有以下特點：1. 省電：兩節(jié)五號電池支持長達6個月到2年左右的使用時間；2. 可靠：采用了碰撞避免機制，節(jié)點之間具有自動動態(tài)組網(wǎng)的功能。3. 時延短：針對時延敏感的應(yīng)用做了優(yōu)化，通信時延和從休眠狀態(tài)激活的時延都非常短；4. 網(wǎng)絡(luò)容量大；5. 安全：ZigBee提供了數(shù)據(jù)完整性檢查和鑒權(quán)功能。6. 高保密性：64位出廠編號和支持AES-128加密。另外,Zigbee與現(xiàn)有的移動通信網(wǎng)絡(luò)比較有如下突出優(yōu)點：1. 無網(wǎng)絡(luò)使用費；2. 設(shè)備投入低；3. 通信更可靠；4. 高度的靈活性和低成本；5. 可以有效的解決移動網(wǎng)的盲區(qū)覆蓋問題。對于傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量少，設(shè)

5、備體積要求小，不便放置電源適配器，不能放置較大的充電電池,需要較大范圍的通信覆蓋等情況下的應(yīng)用，采用ZigBee技術(shù)可以得到良好的解決。國內(nèi)外現(xiàn)狀分析：Zigbee技術(shù)在2004年就被列為當今世界發(fā)展最快，市場前景最廣闊的十大最新技術(shù)之一。盡管國內(nèi)不少人已開始關(guān)注zigbee這項新技術(shù)，也有不少單位開始涉足zigbee的開發(fā)工作，然而，由于zigbee本身是一種新的系統(tǒng)集成技術(shù)，應(yīng)用軟件的開發(fā)必須和網(wǎng)絡(luò)傳輸、射頻技術(shù)和底層軟硬件技術(shù)結(jié)合在一起，因而深入理解這個新技術(shù)，不是一件容易的事情。因而到目前為止，國內(nèi)僅有幾家公司真正將zigbee技術(shù)開發(fā)成產(chǎn)品，并成功地解決了幾個領(lǐng)域的實際應(yīng)用問題，但在

6、組建網(wǎng)絡(luò)方面的應(yīng)用還不多見。而組建無線網(wǎng)絡(luò)對于多點信號的傳輸是必要的，故有必要研究用zigbee器件組網(wǎng)。三 研究方案（包括主要研究內(nèi)容、研究方法和技術(shù)路線,擬解決的關(guān)鍵問題及預(yù)期進展、研究成果等）研究內(nèi)容：1. 點對點的無線收發(fā)；2. 通過構(gòu)建星狀網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)實現(xiàn)集合點與各個分散節(jié)點之間的無線收發(fā)，如下圖：3. 通過構(gòu)建對等網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)間各節(jié)點之間的無線收發(fā)，如下圖：研究方法：1. 將項目按功能劃分模塊，根據(jù)成員所學專業(yè)分配模塊；2. 廣泛收集相關(guān)資料，著重了解并掌握單片機以及zigbee器件的工作原理；3. 熟練掌握c語言和匯編語言；4. 先進行理論研究，然后利用現(xiàn)有的實驗室設(shè)備、

7、儀器及軟件進行仿真、實驗、調(diào)試。各成員分工合作，直至完成課題；技術(shù)路線：1. 采用便于和zigbee接口的單片機作為微控制器。其接口電路如下圖所示：注：cc2420為zigbee器件c為微控制器2設(shè)計收發(fā)電路，繪制原理圖。3. 采用匯編語言或c語言編程，并進行程序調(diào)試；4系統(tǒng)調(diào)試。擬解決的關(guān)鍵問題：1. 匯編語言和c語言編程；2. zigbee配置寄存器（Congiguration Registers）的寫入；3. zigbee無線網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)碰撞問題。預(yù)期進展：2009.06-2009.7收集資料2009.08-2009.9網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)計2009.102009.11電路設(shè)計及制作2009.12-2010.1程序設(shè)計2010.2-2010.3程序調(diào)試2010.4-2010.5軟硬件結(jié)合調(diào)試2010.6撰寫結(jié)題報告預(yù)期結(jié)果：到結(jié)題時間，提供該裝置的階段性成果。四 經(jīng)費預(yù)算支出科目金額（元）計算根據(jù)及理由資料費用500書本、上網(wǎng)費交通費用200做市場調(diào)查，購買材料的交通費用工具費用100實驗必須工具元器件及材料費用700收發(fā)模塊、單片機及加工費用總 計1500五指導教師意見該創(chuàng)