基于ARM的ZigBee-以太网转换器的设计与实现

【摘要】随着网络通信技术的发展,以太网在控制领域的应用越来越广泛。传统的无线传感器监测网络大多采用符合RS-232标准的串行接口,为了更好的实现信息的采集与网络化传输,面临着RS-232转以太网数据集中、接入、控制和二次开发的新课题,因此设计一种转换器来实现无线传感网与以太网的通信具有重要的意义。本文以此为出发点,在了解传统信息采集方式以及发展现状的基础上,完成了zigbee转以太网转换器的设计工作,该转换器主要实现将CC2530接收到的无线传感网数据通过网口发送到上位机从而完成数据的远程接收。在硬件上以ARM11嵌入式处理器为核心,设计了基于CC2530的zigbee通信模块,并搭建CC2530与核心板之间的信息交互平台,引入DM9000以太网芯片并搭建相关外围电路,实现了转换器与以太网之间的通信。软件方面结合实际需要以及嵌入式设备的局限性,采用了多任务实时Linux嵌入式操作系统并搭建交叉编译环境,对其U-BOOT与内核进行剪裁与移植以满足我们的实际需求。文章中首先介绍了转换器的发展现状与趋势,并引出了ZigBee通信技术、嵌入式系统以及以太网的相关知识,结合具体数据采集环境,提出了一种基于ARM的硬件解决方案,设计了转换器的上位机和下位机软件,下位机软件主要包括转换器内部各模块之间的软件程序设计,上位机软件主要是计算机接收端显示界面的实现。最后对设计实现的转化器进行组网测试、通信质量和其他各方面性能指标进行测试,测试结果表明本文的设计初衷即基于ARM的zigbee转以太网转换器的设计是可以实现的,在一定程度上克服了传统有线传输方式所带来的种种弊端。
【作者】程勃；
【导师】胡艳军；
【作者基本信息】安徽大学，通信与信息系统，2014，硕士
【关键词】ARM；ZigBee；Linux；网卡芯片；

【参考文献】
[1]刘玄.中国歌舞类型片研究（1949-2010）[D].山东师范大学,电影学,2013,硕士.
[2]闪鑫,赵家庆,张剑,李维,钱江峰,唐涛南.基于三态数据的电网在线综合故障诊断[J].电力系统自动化,2012,23:78-81+119.
[3]黄丽鹏.碱蓬栽培对内陆盐碱干湖盆治理的生态效益分析[D].内蒙古师范大学,自然地理学,2012,硕士.
[4]曹祖凤.多租户SaaS应用优化部署算法的研究[D].哈尔滨工业大学,计算机科学与技术,2013,硕士.
[5]李佳音.基于SWOT分析的银行保险代理人发展战略及保障措施[D].吉林大学,工商管理,2012,硕士.
[6]王美玉.利用部分纠缠态的概率密集编码及非对称密集编码方案[D].河北师范大学,理论物理,2004,硕士.
[7]伞景辉.巨幼细胞性贫血及骨髓增生异常综合征幼红细胞增殖指数测定的临床价值[D].遵义医学院,内科学,2012,硕士.
[8]张奎鸿.建设中的沪杭高速公路(上海段)[J].上海建设科技.1996(05)
[9]潘则宇.沈阳市内五区老年人体育锻炼与生活质量关系研究[D].沈阳师范大学,体育教育训练学,2014,硕士.
[10]王千陌.托克维尔悖论及反悖论[D].首都师范大学,马克思主义哲学,2014,硕士.
[11]徐江华,孙荣,邵惠鹤.大滞后过程的PI控制器整定[J].控制与决策,2004,01:99-101.
[12]徐承志.数字式多费率电能表自动抄表系统的研发[D].武汉理工大学,计算机应用技术,2004,硕士.
[13]郝丰.有限责任公司隐名股东法律问题研究[D].山西财经大学,经济法,2013,硕士.
[14]韩玲.远程网络教学中学习者行为间隔的量化分析与反思[J].中国远程教育,2005,06:44-47+60-79.
[15]单宁.世界博览会的展馆与展示设计研究[D].西南交通大学,工业设计工程（专业学位）,2013,硕士.
[16]郑海青.新媒体时代衡阳市政府网络公关问题研究[D].湖南大学,公共管理,2013,硕士.
[17]邓方荣.历史城镇控制性详细规划研究[D].西南交通大学,建筑与土木工程,2014,硕士.
[18]刘晓光.网络化制造中Web服务自动组合的若干关键技术研究[D].上海交通大学,2008.
[19]张旭昶.基于图像处理技术的矩形类零件测量方法的研究与应用[D].东北大学,计算机软件与理论,2010,硕士.
[20]徐静.皖南山区斜坡碎石土工程地质特性研究[D].成都理工大学,地质工程,2013,硕士.
[21]丛丽君.宾馆宣传册的语言分析——韩礼德模式[D].广东外语外贸大学,外国语言学及应用语言学,2004,硕士.
[22]李兆国.基于层次分析法的高速公路视频监控系统架构优选方法研究[D].长安大学,控制理论与控制工程,2013,硕士.
[23]黎升.桂越边境贸易变迁研究（1991-2010）[D].广西师范大学,经济史,2013,硕士.
[24]张玲.新文学中一颗闪亮的流星——中国新感觉派兴衰论[D].吉林大学,中国现当代文学,2004,硕士.
[25]耿志杰.基于P（DMAA-co-AM）凝胶固定化α-淀粉酶的制备及性能研究[D].华侨大学,材料物理与化学,2013,硕士.
[26]申晓娜.“细胞膜—系统的边界”说课的同课异构探讨[D].河北师范大学,学科教学,2014,硕士.
[27]黎丹.日本7—11的共同商品开发研究[D].吉林大学,企业管理,2004,硕士.
[28]陶婉芳.鉴赏，在中学古诗词教学中的作用与意义[D].华中师范大学,学科教学,2012,硕士.
[29]张晓文.杂多酸复合物修饰电极的制备及其电催化性能研究[D].湖北师范学院,2012.
[30]卢沧龙.基于CIECAM02的跨媒体颜色复现评价研究[D].浙江大学,测试计量技术及仪器,2013,硕士.
[31]侯芳.张即之书法研究[D].渤海大学,美术学,2013,硕士.
[32]王伟,孙明冬,朱晓东.双馈式风力发电机低电压穿越技术分析[J].电力系统自动化,2007,23:84-89.
[33]段艳妮.基于PIC的小型纯电动教练车电机控制器研究[D].长安大学,车辆工程,2013,硕士.
[34]肖体刚.基于MB64处理器的GCC移植[D].国防科学技术大学,电子科学与技术,2012,硕士.
[35]王佳.根系吸收硝态氮诱导的细胞分裂素对去叶黑麦草持续再生的影响[D].河南科技大学,生态学,2013,硕士.
[36]吴小丹.房屋买卖中的风险负担[D].南京大学,法律（专业学位）,2013,硕士.
[37]张淑珍.奈达功能对等理论视角下的商务文本汉译[D].南京师范大学,英语语言文学,2012,硕士.
[38]秦灿华.基于无速度传感器的PMSM矢量控制研究[D].湖南工业大学,电力电子与电力传动,2012,硕士.
[39]韩芳芳.少年儿童非心脏手术术后早期认知功能障碍发生率及危险因素分析[D].兰州大学,麻醉学（专业学位）,2013,硕士.
[40]杨黎鸣.苏霍姆林斯基集体主义教育思想对我国中学集体主义教育的启示[D].南京师范大学,思想政治教育,2012,硕士.
[41]赵子茜.论我国海外投资保险法律制度的完善[D].新疆大学,法律,2013,硕士.
[42]陶军,李应红,辛宇峰.控制系统故障树自动建造方法的研究[J].自动化学报,1997,06:104-109.
[43]李金.新疆农民节水合作经济组织治理研究[D].新疆农业大学,产业经济学,2012,硕士.
[44]赵建平,张峻峰.全IP体系的无缝连接需求和实现方法[J].现代电信科技.2006(05)
[45]周力.2m~3双卧轴搅拌机的设计及仿真分析[D].长安大学,机械设计及理论,2013,硕士.
[46]连红.复方丹参咀嚼片的工艺和质量标准研究[D].福建农林大学,草业科学,2012,硕士.
[47]梁明宇.包钢高炉喷煤攻关[J].炼铁.1999(S1)
[48]万裴琦.TGF-β1基因多态性及表达水平与广西人群肝癌家族聚集性的相关研究[D].广西医科大学,内科传染病学,2014,博士.
[49]颜琪.基于旅游地居民视角下的横琴岛旅游开发影响的感知和态度研究[D].湖北大学,旅游管理,2011,硕士.
[50]宋雨,赵建利,王保义.关联规则挖掘中最大频繁集的双向查找算法[J].华北电力大学学报,2005,02:67-70.