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北京理工大学珠海学院2013届本科生毕业设计
目 录
1 前言....................................................................... 1
1.1 本设计的目的、意义及应达到的技术要求 ................................. 1 1.2 本设计在国内外的发展概况及存在的问题 ................................. 1 1.3 本设计应解决的主要问题 ............................................... 2 2本设计 ..................................................................... 2
2.0.1关于CC2530 .................................................... 2 2.0.2 CC2530的应用 ................................................. 3 2.0.3 Zigbee的技术 .................................................. 4
2.1设计原理 ............................................................. 8
2.2方案选择 ............................................................. 9
2.2.1系统构成 ....................................................... 9
2.2.2硬件系统 ...................................................... 10 2.2.3软件系统 ...................................................... 13 2.3设计过程 ............................................................ 14 2.3.1 Zigbee网络 .................................................... 14 2.3.2驱动控制电路 .................................................. 14 2.3.2.1低电压LED驱动控制电路 ............................... 15 2.3.2.2 LED驱动器的特性 ..................................... 15 2.4设计特点 ............................................................ 16 3结论 ...................................................................... 16 参考文献 .................................................................... 18 致谢........................................................................ 19 附录........................................................................ 20
北京理工大学珠海学院2013届本科生毕业设计
1 前言
CC2530 是用于2.4-GHz 、IEEE 802.15.4、ZigBee 和RF4CE应用的一个真正的片上系统（SOC）解决方案.它结合了RF收发器的良好性能，系统内可编程闪存等许多强大的功能。由于它的强大功能，因此广泛应用于2.4GHz IEEE 802.15.4控制系统，RF4CE远程控制系统（需要大于64-KB）闪存，家庭/楼宇自动化，照明系统，工业控制和监控，低功耗无线传感网络，消费型电子，医疗保健等领域，具有伟大的历史意义。在当今高科技高速发展的时代，CC2530的强大性能使得它能在众多微型电子芯片中占有一定的地位，其中尤以在Zigbee系统中和照明控制系统应用广泛，因此本次设计讨论的主题就是如何通过CC2530芯片建立一个Zigbee系统的LED无线智能光源控制系统。
1.1本设计的目的、意义及应达到的技术要求
在现今，LED的发展速度越来越快，但是有个问题一直难以解决，那就是散热问题，这也是制约LED发展的一大缺陷，是制约LED取代节能灯以及白炽灯的最大障碍，倘若能降低整个LED无线智能控制系统的功耗，这无疑是大大地有利于LED对于整个社会的普及，尤其是当今社会人们对生活的要求越来越高，对照明的要求也越来越高，不再单纯于照明，还有享受，美容等。因此以CC2530为主的Zigbee控制系统便可以登上LED无线智能控制系统的舞台了。由于它的低功耗，以及所需不多设备的，简单的，快捷的特点，因此使用以CC2530为主的Zigbee控制系统来驱动LED光源，充当LED无线智能控制系统具有重大历史意义，对于LED未来的发展具有巨大的现实意义，可以发掘起LED的无限潜能。因此，这个系统要达到的技术要求，第一必须要低功耗，第二，低成本，第三，无限智能控制LED光源。
1.2本设计在国内外的发展概况及存在的问题
目前国内外LED灯系统正朝着节能、单灯控制以及远程监控的方向发展。由于LED的初始购置成本高，因此LED的发展也正处在萌芽乃至初发展阶段，因此以CC2530的ZigBee控制系统这种无线网络技术对于LED的应用也是正在萌芽的阶段，但是，一旦LED灯普及，那么这种无线网络控制技术对于LED是有重大发展意义。但是，存在的问题也有，就是LED的发展制约着这种控制系统对于LED的应用，LED的散热问题，系统的稳定程度，技术要求要达到完美，还需要不少时间。
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北京理工大学珠海学院2013届本科生毕业设计
1.3本设计应解决的主要问题
随着现今社会的发展速度越来越快，人们对于生活品质的逐渐提高，对照明的要求也越来越高，不再是单纯的按键开关照明，而是带有自动控制，温度传感，红外感应等要求。同时，灯的电能消耗和灯具损耗也越来越大。 传统的灯的控制系统有着智能程度不高，稳定性差，布线复杂等缺点，给照明和维护等领域上带来不少的麻烦。因此，本设计主要解决的问题是开关的灵活性，故障的自动报警，智能化管理等。
2本设计
2.0.1关于CC2530
CC2530有很多个模块，每个模块都有自己的特性以及功能，但是总的来说，分为三大类：1.CPU，闪存的内存类模块。2.外部设备，时钟，电源管理的定时类模块。3.无线电控制类的模块。其中无线电控制类的模块也是CC2530应用地最广泛的一个模块，常用于无线网络控制系统。
CPU和闪存：CC2530使用的是8051CPU，它是一个单周期的8051兼容内核。它以单周期分别访问三个不同的存储器访问总线SFR,DATA,主SRAM。 其中还包括一个调试接口和一个18输入的扩展中断单元。总的来说有提供了18个中断源的中断控制器，负责执行仲裁的内存仲裁器，超低功耗的8-KB SRAM， 为设备提供了内电路可编程的非易失性程序存储器的32/64/128/256 KB闪存块。 外设，时钟和电源管理：CC2530用一个1.8V的低差稳压器来对数字设备和内核进行供电。同时还包括一个电源管理功能，有五种不同的复位源来复位外部设备。CC2530有许多不同的外设，其中包括有执行一个专有的两线串行接口，用于内电路调试的调试接口，负责所有通用I/O引脚的I/O控制器 ，一个多能的五通道DMA控制器 ，具有定时器，计数器，PWN功能的16位定时器1，专门为支持IEEE -802.15.4MAC或者其他软件中其他时槽的协议设计的定时器2（MAC定时器），同样具有定时器，计数器，PWN功能的8位定时器3和定时器4，超低功耗的睡眠定时器，支持7到12分辨率的ADC，使用一个16位的LSFR来产生伪随机数的随机数发生器，允许用户使用带有128位密钥的AES算法加密和解密数据的AES协处理器，允许设备在固件挂起的情况下复位自身的一个内置的看门狗定时器，每个被配置为一个SPI主、从或一个UART的USART0和USART1，有五个端点的USB 2.0全速控制器。
无线电：CC2530使用了一个IEEE -802.15.4的兼容无线收发器。另外，通过RF内核来控制模拟无线模块。同时，它提供了MCU和无线设备之间的一个借口，还包括一个数据包过滤和地址识别模块。
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图1 CC2530模块图
2.0.2 CC2530的应用
由于具有高达256KB的大容量闪存，CC2530非常适合ZIGBEE PRO应用。64K以及更高版本将支持用于ZIGBEE RF4CE 的新型REMOTI? 堆栈，该堆栈是业内第一款符合ZIGBEERF4CE协议的堆栈，并且更大容量的内存将允许片上空中下载以支持系统内重新编程。此外，CC2530还结合了1个完全集成的高性能射频收发器，带有8051MCU、8KB RAM、32/64/128/256KB闪存以及其它强劲的支持功能与外设。目前CC2530主要应用于：1.IEEE 802.15.4 系统。2.RF4CE
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