物联网应用开发-张军朝-第6章 数据传输和网络编程.pptVIP

物联网应用开发 第6章 数据传输和网络编程 目录 系统简介 系统实现 1 2 6.1系统简介 6.1.1系统组成 Arduino Mega2560开发板 1 Zigbee模块 2 GPRS模块 通过以下模块模拟实现网关数据传输功能 3 6.1.1系统组成 硬件如下： Arduino Mega2560是采用USB接口的核心电路板，它最大的特点就是具有多达54路数字输入输出，特别适合需要大量IO接口的设计。 Arduino Mega2560也能够作为Arduino UNO设计的扩展板使用。 6.1.1系统组成 Xbee模块是采用ZigBee技术的无线模块，通过串口与单片机等设备间进行通信，能够非常快速地实现将设备接入到ZigBee网络的目的。 Zigbee是一种短距离、低功耗的无线通信技术名称。其特点是近距离、低复杂度、自组织、低功耗、低数据速率、低成本。主要适合用于自动控制和远程控制领域，可以嵌入各种设备。 Zigbee通讯模块需要一个XBEE底板、XBee，把XBee模块插到XBEE底板上构成Zigbee通讯模块。 xbee模块是美国DIGI的zigbee模块，XBEE只是型号，是一种远距离低功耗的数据传输模块，频段有2.4G，900M，868M三种同时可兼容802.15.4协议。下图为一款2.4G的XBee无线模块 。此模块采用802.15.4协议栈，通过串口与单片机等设备间进行通信，支持点对点通信以及点对多点网络。此模块的天线为导线天线，简单，方便。 6.1.1系统组成 SIM900 GSM/GPRS扩展板使用的是SIM900 4频 GSM/GPRS 模块。为Arduino主控板提供GSM/GPRS功能扩展。加上这个扩展板后，Arduino主控板可以进行短息收发，以及GPRS数据连接通讯。 6.1.2系统实现的功能 网关系统主要实现如下功能： 通过Zigbee协调器模块接收Zigbee终端发送过来的传感器数据，然后通过GPRS模块把传感器数据发送到互联网服务器中，应用系统即可通过数据库查询各个传感器的数据。 应用系统通过互联网给网关发送控制命令，网关通过GPRS模块获取控制命令，并通过Zigbee协调器把控制命令发送到各个Zigbee终端，Zigbee终端根据协议格式判断控制命令，并作出相应的控制动作。 6.2系统实现 6.2.1硬件连接 1、Zigbee和Arduino 2560连接 XBee Zigbee模块需要一个XBEE底板，把XBee模块插到XBEE底板上，然后用杜邦线把Xbee底板和Arduino 2560开发板按如下方式连接： XBee底板的3V电源引脚接Arduino 2560的3.3V电源引脚； XBee底板的GND引脚接Arduino 2560的GND引脚； XBee底板的TXD引脚接Arduino 2560的TX2引脚； XBee底板的RXD引脚接Arduino 2560的RX2引脚。 也就是把XBEE底板的电源和GND引脚接到Arduino 2560对应的引脚，把XBEE底板的串口引脚接Arduino 2560的串口2引脚。Arduino 2560开发板通过串口2与XBee Zigbeem模块进行串口通信。 6.2.1硬件连接 2、GPRS扩展板与Arduino 2560连接 用杜邦线把GPRS扩展板和Arduino 2560按如下方式连接： GPRS扩展板的5V电源引脚接Arduino 2560的5V电源引脚； GPRS扩展板的GND引脚接Arduino 2560的GND引脚； GPRS扩展板的TXD引脚接Arduino 2560的TX1引脚； GPRS扩展板的RXD引脚接Arduino 2560的RX1引脚。 也就是把GPRS扩展板的电源和GND引脚接到Arduino 2560对应的引脚，把GPRS扩展板的串口引脚接Arduino 2560的串口1引脚。Arduino 2560开发板通过串口1与GPRS扩展板模块进行串口通信。 6.2.1硬件连接 3、Zigbee、GPRS、Arduino 2560完整连接 按照1和2的方法把Zigbee模块、GPRS模块与Arduino 2560进行连接，完整连接图如下： 6.2.2程序实现 网关程序实现 Zigbee接收数据 Zigbee发送数据 GPRS向服务器上传数据 GPRS向服务器上传数据 GPRS下载 服务器数据 6.2.2程序实现 1 、Zigbee接收数据 Arduino 2560开发板通过串口2与Zigbee模块进行通信，所有接收Zigbee数据的操作都是对串口进行操作。Zigbee网络之间的数据传输对于我