Arduino开源智能家居《认识Zigbee》zigbee功能和自组网介绍
HI创友们，这周工厂已经在打板了，下周就能看到《Arduino开源智能家居》的网关作品了！这次我们采用Arduino+Zigbee模式，也就是真正意思个的智能家居系统哦亲！
Zigbee是什么，有很多人可能只是知道有这么个东西，但不明白具体是什么，有什么作用！
以下我们用通俗易懂（以比喻为主）的方式来讲一下ZIGBEE。
**** Hidden Message *****
《功能说明》
一、51单片机
简单的说，他就是一块51单片机（含无线传输功能），用IAR 8.10软件可以直接对他编程，比如点亮LED、收发数据、点击按键(IO)、输入数据(传感器)等。
很多arduino的同学就可以用他来学51单片机啦，一通百通嘛。51单片机其实就这样……
二、无线传输（远）
之前我们用NRF24l01，他的距离比较近，我们用zigbee代替它（这时zigbee等于Nrf24l01），加上天线后可以达上千米。这样的传输距离够用了吧！
三、用最多的智能家居协议
Zigbee是目前来说，全球智能家居用最多的协议之一（国际上是有统一协议规范的，但要按协议写代码然后还要认证）。
这个怎么理解呢？打个比方：如果以后你买个电视，他就能自动连入的你家居网关（zigbee协议一样）。用个词：万能家居网关，控制所有家居！
四、两两通信
一般一个智能家居系统有个网关，和很多传感器、设备（电器），zigbee可以不通过网关，就是（两个传感器）、（传感器和设备）、（设备和设备）之间可以互通信，可以不用通网关。比如：5楼的设备只和5楼的通信，不用经过1楼的总网关。这样就更方便快捷了嘛……
五、自网组（牛b、专业了）
简单的说，他就是小型的3G或CDMA或GSM网络。每个zigbee类式于一个基站，他们可以自己组成一个网。然后你在一个zigbee说话，任何一个点都可以收到（可以加密防窃听）。
举例子了：
你家是一栋别墅有3栋楼，每栋3层。
你想在某个室间控制整个别野，好办了就用zigbee，栋和栋之间的zigbee用天线，他们会自组网，断线自离网，上线自恢复。
只要你在一点操作，哪里都能收得到（也就是你打电话给你妹，你妹如果手机有信号，在哪都可以收得到！）
六、支持65000个节点
ZigBee大规模的组网能力——每个网络65000个节点，而每个蓝牙网络只有8个节点。
不想说了不想说了，反应已经够我们用了！
接下来说一下cdoe，我是个程序员嘛，这段日子都在研究自组网。自组网是最难的，你听我的解说就不会难了！
让我来说说zigbee自组网，杀上代码：
小菜，你只要关心图上的二个文件就好，其它你也不懂的，以后慢慢来！
一、我们双击ZMain.c，找到main( void )
/*********************************************************************
* 函数名称：main
* 功 能：主函数。
* 入口参数：无
* 出口参数：无
* 返 回 值：无
********************************************************************/
int main( void )
{
/* 关闭中断 */
osal_int_disable( INTS_ALL );
/* 初始化系统时钟及LED等 */
HAL_BOARD_INIT();
/* 检测供电电压 */
zmain_vdd_check();
/* 初始化堆栈 */
zmain_ram_init();
/* 初始化主板外围I/O */
InitBoard( OB_COLD );
/* 初始化硬件抽象层驱动 */
HalDriverInit();
/* 初始化系统NV非易失性存储 */
osal_nv_init( NULL );
/* 初始化基础NV项 */
zgInit();
/* 初始化MAC */
ZMacInit();
/* 确定扩展地址 */
zmain_ext_addr();
/* 初始化应用框架 */
#ifndef NONWK
afInit(); // AF应用框架不是系统的任务，因此调用它的初始化程序
#endif
/* 初始化操作系统 */
osal_init_system();
/* 允许中断 */
osal_int_enable( INTS_ALL );
/* 最终板级初始化 */
InitBoard( OB_READY );
/* 显示该设备信息 */
zmain_dev_info();
/* 如果定义了LCD，则在LCD上显示设备信息 */
#ifdef LCD_SUPPORTED
zmain_lcd_init();
#endif
#ifdef WDT_IN_PM1
/* 如果看门狗被使用，此处使能 */
WatchDogEnable( WDTIMX );
#endif
//printf("osal_start_system");
osal_start_system(); // 进入系统调度，无返回
return ( 0 );
}
二、只关注这个，然后双击它，再按F12进入函数里。
/* 初始化操作系统 */
osal_init_system();
三、这里就是系统初始化，我们要看的是，我们的任务如何建立！双击osalInitTasks()，再按F12进入函数里。
四、看到了吗？串口通信被分配任务了。SerialApp_Init( taskID );这个可以是我们自己写的任务。双击，再按F12进入函数里。
五、在这里我们可以自己定义自己的东东了，初始化！
/*********************************************************************
* 函数名称：SerialApp_Init
* 功 能：SerialApp的初始化函数。
* 入口参数：task_id由OSAL分配的任务ID。该ID被用来发送消息和设定定时
* 器。
* 出口参数：无
* 返 回 值：无
********************************************************************/
void SerialApp_Init( uint8 task_id )
{
halUARTCfg_t uartConfig; // 定义串口配置结构体变量
SerialApp_MsgID = 0x00; // 初始化传输序号
SerialApp_SeqRx = 0xC3; // 初始化接收序号为十进制195
SerialApp_TaskID = task_id;// 获取应用任务ID
/* 初始化发送信息目的地址 */
SerialApp_DstAddr.endPoint = 0;
SerialApp_DstAddr.addr.shortAddr = 0;
SerialApp_DstAddr.addrMode = (afAddrMode_t)AddrNotPresent;
/* 初始化响应信息的目的地址 */
SerialApp_RspDstAddr.endPoint = 0;
SerialApp_RspDstAddr.addr.shortAddr = 0;
SerialApp_RspDstAddr.addrMode = (afAddrMode_t)AddrNotPresent;
/* 注册端点描述符 */
afRegister( (endPointDesc_t *)&SerialApp_epDesc );
/* 注册按键事件，将所有按键事件发送给本应用任务SerialApp_TaskID */
RegisterForKeys( task_id );
/* 串口初始化 */
uartConfig.configured = TRUE;
uartConfig.baudRate = SERIAL_APP_BAUD; // 波特率
uartConfig.flowControl = TRUE; // 流控使能
uartConfig.flowControlThreshold = SERIAL_APP_THRESH; // 流控阈值
uartConfig.rx.maxBufSize = SERIAL_APP_RX_MAX; // 最大接收量
uartConfig.tx.maxBufSize = SERIAL_APP_TX_MAX; // 最大发送量
uartConfig.idleTimeout = SERIAL_APP_IDLE; // 空闲时间
uartConfig.intEnable = TRUE; // 中断使能
/* 若使能了环回测试功能 */
#if SERIAL_APP_LOOPBACK
uartConfig.callBackFunc = rxCB_Loopback; // 回调函数
/* 若未使能环回测试功能 */
#else
uartConfig.callBackFunc = rxCB; // 回调函数
#endif
HalUARTOpen (SERIAL_APP_PORT, &uartConfig); // 打开串口
/* 若包含了LCD_SUPPORTED编译选项，则在LCD上进行相应的显示 */
#if defined ( LCD_SUPPORTED )
#if defined ( ZIGBEEPRO )
HalLcdWriteString( "SerialApp(ZigBeePRO)", HAL_LCD_LINE_2 );
#else
HalLcdWriteString( "SerialApp(ZigBee2007)", HAL_LCD_LINE_2 );
#endif
#endif
/* ZDO信息注册 */
/* 注册ZDO的簇End_Device_Bind_rsp，将收到的End_Device_Bind_rsp事件
发送给本应用任务SerialApp_TaskID
*/
ZDO_RegisterForZDOMsg( SerialApp_TaskID, End_Device_Bind_rsp );
/* ZDO信息注册 */
/* 注册ZDO的簇Match_Desc_rsp，将收到的Match_Desc_rsp事件发送给本应
用任务SerialApp_TaskID
*/
ZDO_RegisterForZDOMsg( SerialApp_TaskID, Match_Desc_rsp );
}
六、zigbee系统有事件（消息），你可以认为是有动作，就会激活这里。
/*********************************************************************
* 函数名称：SerialApp_ProcessEvent
* 功 能：SerialApp的任务事件处理函数。
* 入口参数：task_id由OSAL分配的任务ID。
* events 准备处理的事件。该变量是一个位图，可包含多个事件。
* 出口参数：无
* 返 回 值：尚未处理的事件。
********************************************************************/
UINT16 SerialApp_ProcessEvent( uint8 task_id, UINT16 events )
{
/* 系统消息事件 */
if ( events & SYS_EVENT_MSG )
{
afIncomingMSGPacket_t *MSGpkt;
while ( (MSGpkt = (afIncomingMSGPacket_t *)osal_msg_receive(
SerialApp_TaskID )))
{
switch ( MSGpkt->hdr.event )
{
/* ZDO信息输入事件 */
case ZDO_CB_MSG:
// 调用ZDO信息输入事件处理函数
SerialApp_ProcessZDOMsgs( (zdoIncomingMsg_t *)MSGpkt );
break;
/* 按键事件 */
case KEY_CHANGE:
HalUARTWrite(0,"KEY_CHANGE",4);
// 调用按键事件处理函数
SerialApp_HandleKeys( ((keyChange_t *)MSGpkt)->state,
((keyChange_t *)MSGpkt)->keys );
break;
/* AF输入信息事件 */
case AF_INCOMING_MSG_CMD:
// 调用输入信息事件处理函数
SerialApp_ProcessMSGCmd( MSGpkt );
break;
default:
break;
}
osal_msg_deallocate( (uint8 *)MSGpkt );// 释放存储器
}
return ( events ^ SYS_EVENT_MSG );// 返回未处理的事件
}
/* 发送数据事件 */
if ( events & SERIALAPP_MSG_SEND_EVT )
{
SerialApp_SendData( otaBuf, otaLen );// 调用发送数据处理函数
return ( events ^ SERIALAPP_MSG_SEND_EVT );
}
/* 发送数据重传事件 */
if ( events & SERIALAPP_MSG_RTRY_EVT )
{
/* 若重传计数不为0 */
if ( --rtryCnt )
{
/* 发送OTA信息（需要重传的发送数据） */
AF_DataRequest( &SerialApp_DstAddr,
(endPointDesc_t *)&SerialApp_epDesc,
SERIALAPP_CLUSTERID1, otaLen, otaBuf,
&SerialApp_MsgID, 0, AF_DEFAULT_RADIUS );
/* 在指定时间SERIALAPP_MSG_RTRY_TIMEOUT到时后触发发送数据重传事件 */
osal_start_timerEx( SerialApp_TaskID, SERIALAPP_MSG_RTRY_EVT,
SERIALAPP_MSG_RTRY_TIMEOUT );
}
else
{
FREE_OTABUF();// 处理缓冲区
}
return ( events ^ SERIALAPP_MSG_RTRY_EVT );
}
/* 响应信息重传事件 */
if ( events & SERIALAPP_RSP_RTRY_EVT )
{
/* 发送OTA信息（需要重传的响应信息）*/
afStatus_t stat = AF_DataRequest( &SerialApp_RspDstAddr,
(endPointDesc_t *)&SerialApp_epDesc,
SERIALAPP_CLUSTERID2,
SERIAL_APP_RSP_CNT, rspBuf,
&SerialApp_MsgID, 0, AF_DEFAULT_RADIUS );
/* 若发送OTA信息（需要重传的响应信息）不成功*/
if ( stat != afStatus_SUCCESS )
{
/* 在指定时间SERIALAPP_RSP_RTRY_TIMEOUT到时后触发响应信息重传事件 */
osal_start_timerEx( SerialApp_TaskID, SERIALAPP_RSP_RTRY_EVT,
SERIALAPP_RSP_RTRY_TIMEOUT );
}
return ( events ^ SERIALAPP_RSP_RTRY_EVT );
}
/* 若使能了环回测试 */
#if SERIAL_APP_LOOPBACK
/* 串口重发送事件 */
if ( events & SERIALAPP_TX_RTRY_EVT )
{ /* 若接收缓冲区中有数据 */
if ( rxLen )
{ /* 若将接收缓冲区中的数据写入到串口不成功 */
if ( !HalUARTWrite( SERIAL_APP_PORT, rxBuf, rxLen ) )
{ /* 在指定时间SERIALAPP_TX_RTRY_TIMEOUT后触发串口重发送事件 */
osal_start_timerEx( SerialApp_TaskID, SERIALAPP_TX_RTRY_EVT,
SERIALAPP_TX_RTRY_TIMEOUT );
}
/* 若将接收缓冲区中的数据写入到串口成功 */
else
{
rxLen = 0;// 清零接收缓冲区中数据长度变量
}
}
return ( events ^ SERIALAPP_TX_RTRY_EVT );
}
#endif
/* 丢弃未知事件 */
return ( 0 );
}
七、实例，我们在电脑用串口如何发送信息给它，它在哪里收到！
/*********************************************************************
* 函数名称：rxCB_Loopback
* 功 能：串口接收回调函数（环回测试时使用）
* 入口参数：port 串口号
* event串口事件
* 出口参数：无
* 返 回 值：无
********************************************************************/
static void rxCB_Loopback( uint8 port, uint8 event )
{
/* 若接收缓冲区中有数据 */
if ( rxLen )
{
/* 若将接收缓冲区中的数据写入到串口不成功 */
if ( !HalUARTWrite( SERIAL_APP_PORT, rxBuf, rxLen ) )
{
/* 在指定时间SERIALAPP_TX_RTRY_TIMEOUT后触发串口重发送事件 */
osal_start_timerEx( SerialApp_TaskID, SERIALAPP_TX_RTRY_EVT,
SERIALAPP_TX_RTRY_TIMEOUT );
return;// 返回
}
/* 若将接收缓冲区中的数据写入到串口成功 */
else
{ /* 停止串口重发送事件 */
osal_stop_timerEx( SerialApp_TaskID, SERIALAPP_TX_RTRY_EVT );
}
}
/* 若从串口读取数据不成功(读出的数据长度为0) */
if ( !(rxLen = HalUARTRead( port, rxBuf, SERIAL_APP_RX_CNT )) )
{
return;// 返回
}
/* 若将已从串口读取的数据回写到串口成功 */
if ( HalUARTWrite( SERIAL_APP_PORT, rxBuf, rxLen ) )
{
rxLen = 0;// 清零接收缓冲区中数据长度变量
}
/* 若将已从串口读取的数据回写到串口不成功 */
else
{ /* 在指定时间SERIALAPP_TX_RTRY_TIMEOUT后触发串口重发送事件 */
osal_start_timerEx( SerialApp_TaskID, SERIALAPP_TX_RTRY_EVT,
SERIALAPP_TX_RTRY_TIMEOUT );
}
这个就是我们的串口数据了rxBuf，接到后判断是什么字符，然后做相应的处理吧（操控你的世界吧），亲！
8、好了，第一篇zigbee就先写到这里。
让住，很多东西我们可以不用去理解（除非你有能力），就在SerialApp.c写上自己要实现的代码就OK了。
难吗？难吗？难吗？不啊小菜……
当然现在还没有发正式教程，没有IAR 8.10软件下载没有源代码（你没有硬件也没有），所以等期我们的《Arduino开源智能家居》吧。亲……
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不明觉厉啊 475517941 发表于 2014-6-8 23:44
不明觉厉啊
哈哈，大家一起追求不明觉历吧…… GOOD~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ 学习 一定要学习,这个不能不学 学习学习！！！！！！！！！！！！ wswwswwsw987 发表于 2014-6-9 08:14
GOOD~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
哈哈哈…… eveloves 发表于 2014-6-9 08:52
学习 一定要学习,这个不能不学
嗯嗯嗯，加油吧…… tomko 发表于 2014-6-9 09:34
学习学习！！！！！！！！！！！！
:lol:lol:lol:lol:lol:lol