ZigBee TI ZStack CC2530 5.1 实例（一）大规模组网实验

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本文中，我们将验证Z-Stack协议栈的中等规模组网实验，看看当ZigBee网络中的节点逐渐增加之后，网络是否依旧稳定。

本文仅讲解如何进行实验验证，关于实验原理，感兴趣的读者可以自行下载代码阅读。

PS：本想多多益善，但由于资源有限，凑了很久终于也才凑齐50个ZigBee设备（开发板/模块）。姑且就先以50个节点进行实验，以后有机会再做更多节点的实验！

 

一、实验准备

1、硬件准备

（1）ZigBee设备（必须是基于TI CC2530的模块或开发板）若干个，其中必须至少有一个设备可以与电脑通信（串口转USB）；

本次实验所构建的ZigBee网络，由1个ZigBee协调器、若干个ZigBee路由器和若干个ZigBee终端设备组成。所以，实验设备数量至少为两个。当然，本次实验为中等规模组网实验，自然是节点数量越多越好！

本次实验使用的ZigBee设备数量为50个，如下图所示：

（2）SmartRF04EB下载器一个；

（3）USB线（供电线）若干根；

（4）杜邦线若干根；

2、软件准备

（1）SmartRF Flash Programmer 1.12.8；

（2）ZigBee Sensor Monitor 1.2.0。

二、实验介绍

1、本次实验三种ZigBee设备（协调器、路由器、终端设备）都有涉及到，各自在ZigBee网络中扮演不同的角色。

（1）ZigBee协调器：作为ZigBee网络中的网关，负责创建整个ZigBee网络，并通过串口与电脑实现数据通信；

（2）ZigBee路由器：作为ZigBee网络中的中继设备，ZigBee终端设备可以通过ZigBee路由器加入ZigBee网络，用于扩展整个ZigBee网络；

（3）ZigBee终端设备：作为ZigBee网络中的终端节点，类似于网络的“末梢”。它可以加入ZigBee网络，但其余ZigBee设备不可以通过它加入ZigBee网络。

2、当所有ZigBee设备全部上电后，在电脑端的ZigBee Sensor Monitor软件中打开指定COM口，软件会根据ZigBee协调器上传的数据，绘制出整个ZigBee网络的拓扑结构。

三、获取固件

1、直接获取

对于只是想体验一下ZigBee规模组网而不想深究的朋友来说，可以在我分享的 Firmwares.zip 这个压缩包里面直接找到实验所需的3个固件，如下图所示：

2、编译生成

对于想要研究代码和原理的朋友，也可以通过我分享的源码去生成相应的固件。打开工程之后，点开 Workspace，如下图所示：

可以看到有 CollectorEB 和 SensorEB 两个分支。

（1）SensorEB.hex

对于上面提到的 SensorEB.hex 这个固件，当然是直接在 Workspace 里面选择 SensorEB 并编译即可，编译完成之后在 ...\Projects\zstack\Samples\SensorDemo\CC2530DB\SensorEB\Exe 目录下即可得到 SensorEB.hex 这个固件。

（2）CollectorEB-C.hex 和 CollectorEB-R.hex

这两个固件都是在 CollectorEB 这个分支下面编译生成的。唯一需要更改的地方就是在工程的与编译选项，在如下图所示位置：

要生成 CollectorEB-C.hex 这个固件时，里面的内容如下：

HOLD_AUTO_START
BUILD_ALL_DEVICES
REFLECTOR
NV_INIT
NV_RESTORE
ZTOOL_P1
MT_TASK
DEVICE_LOGICAL_TYPE=ZG_DEVICETYPE_COORDINATOR
xDEVICE_LOGICAL_TYPE=ZG_DEVICETYPE_ROUTER
ZIGBEEPRO

要生成 CollectorEB-R.hex 这个固件时，里面的内容如下：

HOLD_AUTO_START
BUILD_ALL_DEVICES
REFLECTOR
NV_INIT
NV_RESTORE
ZTOOL_P1
MT_TASK
xDEVICE_LOGICAL_TYPE=ZG_DEVICETYPE_COORDINATOR
DEVICE_LOGICAL_TYPE=ZG_DEVICETYPE_ROUTER
ZIGBEEPRO

仔细观察就发现了，唯一的区别在于 DEVICE_LOGICAL_TYPE，到底是设为 ZG_DEVICETYPE_COORDINATOR 还是 ZG_DEVICETYPE_ROUTER。

编译成功后，生成的固件所在目录为 ...\Projects\zstack\Samples\SensorDemo\CC2530DB\CollectorEB\Exe 。

四、实验步骤

1、烧写网关（ZigBee协调器）固件

找到CollectorEB-C.hex文件，通过SmartRF Flash Programmer下载到一个带有串口转USB的功能的ZigBee设备中。软件截图如下：

2、连接网关（ZigBee协调器）并启动

将烧写好网关固件的ZigBee设备通过USB线连接到电脑，并上电启动。

3、运行ZigBee Sensor Monitor软件

在电脑端打开ZigBee Sensor Monitor软件，选择指定COM口之后，点击软件上方最左边的“Start”图标后，软件即开始运行。软件截图如下：

4、给其余设备烧写固件并启动

同样的方法给ZigBee路由器设备烧写CollectorEB-R.hex文件，给ZigBee终端设备烧写SensorEB.hex文件，并分别启动各个ZigBee设备即可。

五、实验结果

当50个ZigBee设备全部都在正常运行后，可以看到ZigBee Sensor Monitor软件的软件界面如下图所示：

实验过程中从软件界面可以看到，每个在网的ZigBee设备每隔2s都会闪烁一次，是因为程序中给除ZigBee协调器之外的的所有ZigBee设备均会以2s为周期向网关发送数据，而软件对于每次新收到的数据，都会将对应设备的图标刷新一次。

PS1：实验成功之后，我没有将所有的设备断电，而是让整个网络持续运行。今天正好是中秋节，我们几个没回家的朋友一起出去聚餐，3个多小时之后回来，看见网络依旧很稳定！从上图中最下方的时间可以看到截图时间为21：29，我大约是6点多去吃饭的~可见，ZigBee的网络稳定性还是很不错的！

PS2：50个ZigBeeZigBee节点组成的网络在正常运行过程中，ZigBee Sensor Monitor软件界面上49个（除了不闪烁的ZigBee协调器）ZigBee设备各自对应的图标交替闪烁，画面还是很“美”的！为了与大家共享，特地用录屏软件录了一个25s的小视频，大家可以去文首或文末的百度网盘链接中下载观看~

 

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