基于ZigBee无线键盘鼠标接口设计和驱动程序开发
发布时间：2020-11-11 23:56
自20世纪80年代以来,在微电子技术和计算机技术迅速发展的推动下,在人们应用需求的牵引下,无线通信和网络技术获得长足的发展。GSM, GPS等技术已经广泛应用人们生活之中,改变人们的生活习惯。与此同时,人们又把目光投向我们身边、居家、办公室、生产车间等较小区域的无线连接,以解决个人信息的传送、家庭自动化、生产自动化等过程中数据无线传输的问题,省去我们身边密密麻麻、蜘蛛网般的各种信号线,于是无线个域网应运而生。无线个域网(Wireless Personal Area Network, WPAN)是一种无固定网络形式、以个人为中心、通信距离在十米至数十米之间的一种无线网络,譬如蓝牙、ZigBee等都属于此类网络。 ZigBee是由ZigBee联盟在IEEE 802.15.4标准基础上定义的一种新的低速率无线网络规范。它适用于通信数据量不大,数据传输率相对较小,但对数据安全可靠有一定要求,而且要求成本和功耗非常低,并容易安装使用的场合。主要应用于家庭自动化、现代农业、智能建筑、远程读取、工业自动化和电脑外设。 论文首先介绍了-ZigBee技术的发展历史、技术特点和典型应用场景,并对ZigBee协议进行了深入研究和分析。第二部分主体是无线鼠标、无线键盘的接口设计和驱动程序开发。硬件方面是以单片机和Chipcon公司CC2420无线收发芯片做基础,软件方面通过Microchip开源的ZigBee协议栈设计实现了用于微机的多用户无线控制器。根据设计对象的使用环境本系统采用了相对简单易维护的星型网络拓扑结构。作者的主要工作包括：组建ZigBee无线网络,实现了数据的无线双向传输；设计了键盘鼠标的接口和设备驱动。
【学位单位】：湖北工业大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2010
【中图分类】：TP334.7
【部分图文】：
1.2.8几种短距离无线技术比较对于以上几种短距离无线通信技术，更以用图表更清晰、更直观的描述。图1.1形象反映了zigBee与其它几种通信技术在通信距离和速率方面的差距，也可以看出在一定范围内通信数据类型。峨易画卜月成翻卜月国口卜长距离距短离低数据速率高数据速率图1.1通信速率与距离比较每一种通信技术都有各自不同的优势，针对不同的需求和环境选择适合技术。并且随着科技更广泛的运用于人们的生活当中，很可能同时需要上述几种通信技术互补，达到更满意的通信效果。.3论文主要工作和内容安排计算机外设是用户和计算机信息交互的窗口，在计算机系统中扮演着重要的作用，无线外设能够让用户不再局限于某一固定地点，可以灵活地操纵计算机。无线外设的原理就是将普通外设的有线电缆连接改造为无线数据传输，本文使用一种新的无线通信技术一乙gBee设计和实现了可用于微机的无线外设系统。本设计最终以Plc单片机和chipcon公司cc2420无线收发芯片为基础
图2.1zigBee网络拓扑结构Bee支持包含有主从设备的星形、树簇形和对等拓扑结构。虽然每设备都有一个唯一的64位正EE地址，并可以用这个地址在PAN中进从设备和网络协调器建立连接后会为它分配一个16位的短地址，此短地址在PAN内进行通信。64位的IEEE地址是唯一的绝对地址，址是相对地址。应用需求，zigBee网络可以分为星型拓扑结构、树簇形拓扑结构、。网络中大部分节点是子节点，功能上有限制，被称为半功能设备(R节点负责与所控制的子节点通信和发布控制，或者起到通信路由的能设备(FFD)。无论那一种结构，每个独立网络都有一个唯一的标识符)，都有唯一的一个协调器。拓扑结构拓扑是相对简单的网络结构，由一个主协调器和若干个从设备组成，备可以是全功能设备，也可以是简化功能设备(RFD)，但是主协调器
湖北工业大学硕士学位论文由器转发，以增大网络的覆盖范围。但zigBee中没有规定具体的路由协议，这样用户可以根据应用场合的不同选用合适的路由协议。图2.4是对等网络结构示意图。毛子\乃‘曰___一毋、伙、、、、·、曰匕，盆产曰沐·狱一公。一丫戈二一‘;、诊/OzigBee协调ZigBee路由器ZigBee终端设备禽0八︺图2.4对等拓扑结构 2.31EEE802.15.4标准IEEE新标准委员会在2000年成立一个新的任务组，开始制定低速率无线个人网(LR一WRAN)标准，称为802.15.4。是一种在廉价的、固定或者便携的、移动的装置中，具有超低复杂度、超低价格、超低功耗、超低数据传输率的无线接入标准。正EE新标准委员会制定物理层和媒体接入层的(MAC)的规范。2.3.1物理层标准物理层规范定义了物理信道的工作频率、信号的调制方式。物理层通过射频硬件和固件(Firmware)在MAC层和物理射频信道之间提供接口。物理层数据服务主要完成的功能有:激活/休眠无线收发器;对当前频道进行能量检测;链路质量指示;载波检测多址与碰撞避免(CSMA~CA);进行空闲频道评估、频道选择;数据的发送与接收。ZigBee的通信频率是在物理层进行规范。协议时根据国家和地区的不同为其提供不同的频率范围，正 EE802.巧.4提供两个物理层分别为物理层2.4GHz和868/915MHZ物理层。为了设计出低价位的数字Ic可执行元件，两者均采用直扩序列调制(DSSS， DiretsequencespreadSpeetrun)方式
【引证文献】
本文编号：2879934
【学位单位】：湖北工业大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2010
【中图分类】：TP334.7
【部分图文】：
1.2.8几种短距离无线技术比较对于以上几种短距离无线通信技术，更以用图表更清晰、更直观的描述。图1.1形象反映了zigBee与其它几种通信技术在通信距离和速率方面的差距，也可以看出在一定范围内通信数据类型。峨易画卜月成翻卜月国口卜长距离距短离低数据速率高数据速率图1.1通信速率与距离比较每一种通信技术都有各自不同的优势，针对不同的需求和环境选择适合技术。并且随着科技更广泛的运用于人们的生活当中，很可能同时需要上述几种通信技术互补，达到更满意的通信效果。.3论文主要工作和内容安排计算机外设是用户和计算机信息交互的窗口，在计算机系统中扮演着重要的作用，无线外设能够让用户不再局限于某一固定地点，可以灵活地操纵计算机。无线外设的原理就是将普通外设的有线电缆连接改造为无线数据传输，本文使用一种新的无线通信技术一乙gBee设计和实现了可用于微机的无线外设系统。本设计最终以Plc单片机和chipcon公司cc2420无线收发芯片为基础
图2.1zigBee网络拓扑结构Bee支持包含有主从设备的星形、树簇形和对等拓扑结构。虽然每设备都有一个唯一的64位正EE地址，并可以用这个地址在PAN中进从设备和网络协调器建立连接后会为它分配一个16位的短地址，此短地址在PAN内进行通信。64位的IEEE地址是唯一的绝对地址，址是相对地址。应用需求，zigBee网络可以分为星型拓扑结构、树簇形拓扑结构、。网络中大部分节点是子节点，功能上有限制，被称为半功能设备(R节点负责与所控制的子节点通信和发布控制，或者起到通信路由的能设备(FFD)。无论那一种结构，每个独立网络都有一个唯一的标识符)，都有唯一的一个协调器。拓扑结构拓扑是相对简单的网络结构，由一个主协调器和若干个从设备组成，备可以是全功能设备，也可以是简化功能设备(RFD)，但是主协调器
湖北工业大学硕士学位论文由器转发，以增大网络的覆盖范围。但zigBee中没有规定具体的路由协议，这样用户可以根据应用场合的不同选用合适的路由协议。图2.4是对等网络结构示意图。毛子\乃‘曰___一毋、伙、、、、·、曰匕，盆产曰沐·狱一公。一丫戈二一‘;、诊/OzigBee协调ZigBee路由器ZigBee终端设备禽0八︺图2.4对等拓扑结构 2.31EEE802.15.4标准IEEE新标准委员会在2000年成立一个新的任务组，开始制定低速率无线个人网(LR一WRAN)标准，称为802.15.4。是一种在廉价的、固定或者便携的、移动的装置中，具有超低复杂度、超低价格、超低功耗、超低数据传输率的无线接入标准。正EE新标准委员会制定物理层和媒体接入层的(MAC)的规范。2.3.1物理层标准物理层规范定义了物理信道的工作频率、信号的调制方式。物理层通过射频硬件和固件(Firmware)在MAC层和物理射频信道之间提供接口。物理层数据服务主要完成的功能有:激活/休眠无线收发器;对当前频道进行能量检测;链路质量指示;载波检测多址与碰撞避免(CSMA~CA);进行空闲频道评估、频道选择;数据的发送与接收。ZigBee的通信频率是在物理层进行规范。协议时根据国家和地区的不同为其提供不同的频率范围，正 EE802.巧.4提供两个物理层分别为物理层2.4GHz和868/915MHZ物理层。为了设计出低价位的数字Ic可执行元件，两者均采用直扩序列调制(DSSS， DiretsequencespreadSpeetrun)方式
【引证文献】
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1 冯振华;基于LED光源的智能照明系统研究[D];东北师范大学;2012年
本文编号：2879934
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