Zigbee无线传感网 CC2530+DHT11&DS18B20 温湿度采集 串口上位机显示

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一、介绍

1. 硬件：4块CC2530模块，2个DS18B20温度传感器、1个DHT11传感器、一个抽水器（可无）。
2. 软件：基于C#开发上位机（.NET Framework 4.8）、ZStack-2.5.1a协议栈。
3. 由协调器及各节点组建星型网，采用点播通讯（P2P），结合上位机的限制最多可以接入6个终端节点。
4. 硬件效果图

二、上位机数据采集

（一）采集数据

打开串口，显示情况和波动。

（二）拓扑结构

显示节点的数据和其短地址。

（三）新节点加入网络

（四）节点事件

节点4湿度高于 70%，进行提示，拓扑图隐藏该节点，与此同时抽水器停止工作。

三、实现分析

SampleApp.c中的SampleApp_ProcessMSGCmd函数内可以修改，最好是switch ( pkt->clusterId )case分别编写终端和协调器逻辑，当时是用id的奇偶判断是不好。

（一）配置文件

1. 在f8wConfig.cfg中
   设置信道 ： -DDEFAULT_CHANLIST=
   （似乎11信道容易受WIFI信号影响）
   设置PAN_ID： -DZDAPP_CONFIG_PAN_ID=
2. 在SampleApp.h
   数据发送间隔 3 s
   #define SAMPLEAPP_SEND_PERIODIC_MSG_TIMEOUT 3000

（二）发送

1. 在 SampleApp.c 中

  //无线发送到协调器
  if ( AF_DataRequest( &SampleApp_P2P_DstAddr, &SampleApp_epDesc,
                       SAMPLEAPP_P2P_CLUSTERID,
                       len,  // 数据长度
                       str,	 // 数据内容
                       &SampleApp_MsgID,
                       AF_DISCV_ROUTE,
                       AF_DEFAULT_RADIUS ) == afStatus_SUCCESS )
  {
   
   
  }
}

（三）短地址和数据获取

短地址 pkt->srcAddr.addr.shortAddr 是网络随机分配的，
MAC地址 pkt->macDestAddr 更适合作为数据存储的主键，
数据 uint8 temperature=pkt->cmd.Data[0]; uint8 humidity=pkt->cmd.Data[1];

1. 在AF.h中

typedef struct
{
   
   
  union
  {
   
   
    uint16      shortAddr; // （短地址）
    ZLongAddr_t extAddr;
  } addr;
  afAddrMode_t addrMode;
  uint8 endPoint;
  uint16 panId;  // used for the INTER_PAN feature
} afAddrType_t;


typedef struct
{
   
   
  osal_event_hdr_t hdr;     /* OSAL Message header */
  uint16 groupId;           /* Message's group ID - 0 if not set */
  uint16 clusterId;         /* Message's cluster ID （簇ID） */
  afAddrType_t srcAddr;     /* Source Address, if endpoint is STUBAPS_INTER_PAN_EP,
                               it's an InterPAN message */
  uint16 macDestAddr;       /* MAC header destination short address （MAC地址） */
  uint8 endPoint;           /* destination endpoint */
  uint8 wasBroadcast;       /* TRUE if network destination was a broadcast address */
  uint8 LinkQuality;        /* The link quality of the received data frame （网络连接质量） */
  uint8 correlation;        /* The raw correlation value of the received data frame */
  int8  rssi;               /* The received RF power in units dBm （信号能量） */
  uint8 SecurityUse;        /* deprecated */
  uint32 timestamp;         /* receipt timestamp from MAC */
  uint8 nwkSeqNum;          /* network header frame sequence number */
  afMSGCommandFormat_t cmd; /* Application Data */
} afIncomingMSGPacket_t;

2. 在 SampleApp.h 中

void SampleApp_ProcessMSGCmd( afIncomingMSGPacket_t *pkt )
{
   
   
  uint8 buff[50]={
   
   0};

  switch ( pkt->clusterId )
  {
   
   
  // 接收终端上传的温湿度数据
  case SAMPLEAPP_P2P_CLUSTERID: 
    {
   
   
      // 取出温湿度数据
      uint8 temperature = pkt->cmd.Data[0];
      uint8 humidity= pkt->cmd.Data[0];
      // 取出短地址
      uint16 shortAddress = pkt->srcAddr.addr.shortAddr;
      // 处理和数据打包上传串口略····
    }
    break;
  // 接收温度    
  case SAMPLEAPP_DS18B20_CLUSTER:
  	{
   
   
  	  // 略····
  	}
  	break;
  default:
  	break;

（四）数据包分析

串口数据打包格式：

长度：14；
校验位：C4；
功能码：02；
数据：3B 31 3B 54 3A 32 37 2E 30 20 43 3B 34 34 34 31 3B
结尾：0D 0A 。

补充

1. 数据部分的3B作为数据内容分隔符（;）：（功能码）+（；）+（采集数据）+（；）+（短地址）+（；）。
2. 并以换行符为结尾 \r\n 比较省事
   

（五）上位机

        // 是否打开串口
        bool isOpenSP;
        // 记录数
        private int recordNum = 0;
        // 记录各个节点的检测结果 用于 拓扑图
        private string[] pointsTopology = {
   
   "", "", "", "", "", ""};
        // 绘图
        private Graphics graphics;
        
        private void mainForm_Load