基于CC2530(ZigBee)设计的自动照明系统
1. 功能介绍
设计题目的名称: 基于ZigBee的自动照明系统设计
一共使用3个CC2530 ZigBee开发板，代号分别为ABC。
A开发板当做主机: 上面连接了光感传感器，ESP8266WIFI模块。通过ESP8266与手机APP之间通信，ESP8266创建热点，配置为TCP服务器模式； 手机APP连接上ESP8266的热点之后，再连接ESP8266创建的服务器，完成通信。 手机APP上通过按钮可以控制B,C开发板上LED灯的开关。
手机APP上可以设置自动照明的模式:
自动照明模式: 根据A开发板上的光感模块，采集光照强度，控制B、C开发板上的LED灯开关。
手动模式: 手机APP 上可以选择单独控制B、C开发板上的LED灯开关。
支持设置光感阀值: 在手机APP上可以设置A开发板的光感传感器阀值（也就是控制灯亮灭的阀值）。
支持设置亮度，也可以自动根据环境光控制亮度
B开发板当做从机节点: B开发板上使用板载的LED灯，vwin 家里卧室的照明设备，实现控制效果演示。
C开发板当做从机节点: C开发板上使用板载的LED灯，模拟家里客厅的照明设备，实现控制效果演示。
2. 硬件介绍
2.1 ESP8266 wifi
采用的ESP8266系列无线模块是高性价比WIFI SOC模组，该系列模块支持标准的IEEE802.11b/g/n协议，内置完整的TCP/IP协议栈。用户可以使用该系列模块为现有的设备添加联网功能，也可以构建独立的网络控制器。
CC2530开发板上本身就有一个ESP8266专用的接口，插上去就行了。
ES8266 WIFI 模块接在 串口1 上面(P0.4/P0.5口) ，波特率为 115200 。
CC2530的串口0作为常规调试串口(P0_2和P0_3端口)，可以把采集的AD数据打印到串口。 也可以自己打印其他一些调试信息。
2.2 光敏传感器
编辑
3. 项目代码
3.1 串口代码
#include "uart.h"
/*
函数功能：串口0初始化
*/
void Init_Uart0(void)
{
PERCFG&=~(1<<0); //串口0的引脚映射到位置1，即P0_2和P0_3
P0SEL|=0x3<<2; //将P0_2和P0_3端口设置成外设功能
U0BAUD = 216; //32MHz的系统时钟产生115200BPS的波特率
U0GCR&=~(0x1F<<0);//清空波特率指数
U0GCR|=11<<0; //32MHz的系统时钟产生115200BPS的波特率
U0UCR |= 0x80; //禁止流控，8位数据，清除缓冲器
U0CSR |= 0x3<<6; //选择UART模式，使能接收器
}
/*
函数功能：UART0发送字符串函数
*/
void UR0SendString(char *str)
{
while(*str!='\0')
{
U0DBUF = *str; //将要发送的1字节数据写入U0DBUF
while(UTX0IF == 0);//等待数据发送完成
UTX0IF = 0; //清除发送完成标志，准备下一次发送
str++;
}
}
/*
函数功能: 模仿printf风格的格式化打印功能
*/
char USART0_PRINT_BUFF[200]; //格式化数据缓存数据
void USART0_Printf(const char *format,...)
{
char *str=NULL;
/*1. 格式化转换*/
va_list ap; // va_list---->char *
va_start(ap,format); //初始化参数列表
vsprintf(USART0_PRINT_BUFF,
format,
ap); //格式化打印
va_end(ap); //结束参数获取
/*2. 串口打印*/
str=USART0_PRINT_BUFF;//指针赋值
while(*str!='\0')
{
U0DBUF=*str; //发送一个字节的数据
str++; //指针自增，指向下一个数据
while(UTX0IF == 0);//等待数据发送完成
UTX0IF = 0; //清除发送完成标志，准备下一次发送
}
}
3.2 按键代码
#include "key.h"
/*
函数功能：按键IO口初始化
硬件连接：KEY1-->P0_1 KEY2-->P2_0
*/
void KEY_Init(void)
{
P0SEL&=~(0x1<<1); //配置P0_1处于通用GPIO口模式
P0DIR&=~(0x1<<1); //配置P0_1为输入模式
P0INP|= 0x1<<1; //上拉
P2SEL&=~(0x1<<0); //配置P2_0处于通用GPIO口模式
P2DIR&=~(0x1<<0); //配置P2_0为输入模式
P2INP|= 0x1<<0; //上拉
}
/*
函数功能：按键扫描
返 回 值：按下的按键值
*/
unsigned char Key_Scan(void)
{
static unsigned char stat=1;
if((KEY1==0||KEY2==0)&&stat)
{
stat=0;
delay10ms();
if(KEY1==0)return 1;
if(KEY2==0)return 2;
}
else
{
if(KEY1&&KEY2)stat=1;
}
return 0;
}
3.3 延时函数
#include "delay.h"
/*延时200毫秒*/
void delay200ms(void) //误差 -0.125us
{
unsigned char a,b,c;
for(c=95;c>0;c--)
for(b=181;b>0;b--)
for(a=14;a>0;a--);
}
void delay10ms(void) //误差 0us
{
unsigned char a,b,c;
for(c=193;c>0;c--)
for(b=118;b>0;b--)
for(a=2;a>0;a--);
}
/******************************************
* 函数描述：32M系统时钟下的毫秒延时函数
******************************************/
void DelayMs(unsigned int ms)
{
unsigned int i,j;
for(i = 0; i < ms; i++)
{
for(j = 0;j < 1774; j++);
}
}
void Onboard_wait( int timeout )
{
while (timeout--)
{
asm("NOP");
asm("NOP");
asm("NOP");
}
}
//延时函数
void DelayUs(int us) //1 us延时
{
Onboard_wait(us);
}
3.4 A开发板(协调器)主函数代码
/*主函数*/
void main(void)
{
u8 time_cnt=0;
unsigned char key;
u8 switch_val=150; //开关阀值
u8 mode=1; //0 表示手动模式 1表示自动模式
//延时等待系统稳定
DelayMs(1000);
DelayMs(1000);
init_clk(); //配置时钟
LED_Init(); //初始化LED灯控制IO口
KEY_Init(); //按键初始化
Init_Uart0(); //初始化串口0
RF_Init(); //RF初始化
Init_Uart1(); //初始化串口1--连接WIFI
SetWifi(); //复位WIFI
SetESP8266_AP_TCP_Server(); //初始化WIFI
adc_Init();
clearBuffU1(); //清空BUFF
//运行正常提示
USART0_Printf("当前运行的是A开发板程序,一切正常.\r\n");
while(1)
{
//按键检测
key=Key_Scan();
if(key)
{
LED2 = !LED2;
}
/* 服务器发出的数据
value:100 //阀值
led1_on //卧室LED开
led1_off //卧室LED关
led2_on //客厅LED开
led2_off //客厅LED关
yes_auto_mode //自动模式
no_auto_mode //手动模式
*/
//判断是否收到了WIFI的数据
if(lenU1>=13)
{
RecdataU1[lenU1]='\0';
//串口打印数据
USART0_Printf("WIFI收到的数据:%s\n",(u8*)RecdataU1);
//卧室LED开
if(strstr((char*)RecdataU1,"led1_on"))
{
USART0_Printf("卧室LED开.\n");
u8 buff[100]="B:1---";
//发送数据
tx_data(buff,strlen((char*)buff));
//运行状态灯
LED1 = !LED1;
}
//卧室LED关
else if(strstr((char*)RecdataU1,"led1_off"))
{
USART0_Printf("卧室LED关.\n");
u8 buff[100]="B:0---";
//发送数据
tx_data(buff,strlen((char*)buff));
//运行状态灯
LED1 = !LED1;
}
//客厅LED开
else if(strstr((char*)RecdataU1,"led2_on"))
{
USART0_Printf("客厅LED开.\n");
u8 buff[100]="C:1---";
//发送数据
tx_data(buff,strlen((char*)buff));
//运行状态灯
LED1 = !LED1;
}
//自动模式
else if(strstr((char*)RecdataU1,"yes_auto_mode"))
{
USART0_Printf("设置为自动模式.\n");
mode=1;
}
//手动模式
else if(strstr((char*)RecdataU1,"no_auto_mode"))
{
USART0_Printf("设置为手动模式.\n");
mode=0;
}
//阀值
else if(strstr((char*)RecdataU1,"value:"))
{
//运行状态灯
LED1 = !LED1;
char *p=strstr((char*)RecdataU1,"value:");
if(p)
{
int a=atoi(p+6);
if(a>0)
{
switch_val=a; //得到新的阀值
}
}
USART0_Printf("设置新的阀值:%d.\n",switch_val);
}
clearBuffU1(); //清理缓存
}
time_cnt++;
DelayMs(10);
//1秒钟时间到达
if(time_cnt>100)
{
time_cnt=0;
//读取ADC值--也就是光照传感器的值
GasData = ReadGasData();
//发送光照传感器的值到上位机
USART0_Printf("光照度:%d,模式:%d\n",GasData,mode);
//如果是自动模式
if(mode)
{
//根据阀值判断是否开启关闭卧室，客厅的LED灯
if(GasData > switch_val )
{
//开灯
u8 buff1[10]="B:1---";
//发送数据
tx_data(buff1,strlen((char*)buff1));
//开灯
u8 buff2[10]="C:1---";
//发送数据
tx_data(buff2,strlen((char*)buff2));
}
else
{
//关灯
u8 buff1[10]="B:0---";
//发送数据
tx_data(buff1,strlen((char*)buff1));
//关灯
u8 buff2[10]="C:0---";
//发送数据
tx_data(buff2,strlen((char*)buff2));
}
}
}
}
}
审核编辑：汤梓红
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