zigbee的无线音频传输系统(源码)
伴随着嵌入式技术、无线通信技术以及传感器技术的发展，具有一定智能化的无线传感器网络就出现了。在无线传感网络的应用中，声音也是一种信号量，传输声音数据作为声音传感应用的基本要求，也逐渐得到重视。因此本论文针对ZigBee的应用环境，设计了基于CC2530芯片的无线音频传输系统。针对无线音频传感器的音频采集、模数转换、无线通信等方面进行了一定的研究，实现了音频信号的软件平台、音频信号的采集和播放、音频信号的A/D、D/A转换、音频信号的无线传输等。最终在CC2530平台上实现了基于ZigBee的无线音频传输系统。通过对系统进行的一系列实验，结果可以表明，系统能够基本实现音频信号的采集、音频信号的无线传输和播放，基本满足了预期的要求。关键词 ZigBee，无线音频传输系统，CC2530平台目 录
1 绪论 1
1．1 课题研究背景及意义 1
1．2 国内外研究和发展状况 1
1．3 课题相关关键技术 2
2 系统总体设计 5
2．1 系统总体设计的要求 5
2．2 系统的总体结构 6
2．3 系统的总体方案 6
3 系统硬件设计 7
3．1 音频输入 7
3．2 A/D，D/A芯片选择 7
3．3 语音编码芯片选择 7
3．4 单片机处理模块 8
3．5 语音放大电路 9
4 系统软件设计 10
4．1 ZigBee平台介绍 10
4．2 ZigBee协议栈 11
4．3 Zigbee网络体系 13
4．4 ZigBee协议栈的安装 14
4．5 AMBE-1000控制部分核心代码 15
4．6 ZigBee无线传输部分核心代码 20
4．7 语音处理模块程序设计 23
4．8 音频播放模块程序设计 23
5 系统测试 24
结 论 26
致 谢 27
参 考 文 献 28
1 绪论
1．1 课题研究背景及意 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^3^5^1^9^1^6^0^7^2^*
000控制部分核心代码 15
4．6 ZigBee无线传输部分核心代码 20
4．7 语音处理模块程序设计 23
4．8 音频播放模块程序设计 23
5 系统测试 24
结 论 26
致 谢 27
参 考 文 献 28
1 绪论
1．1 课题研究背景及意义
伴随着信息社会的不断发展，人们对于方便的生活有了更多的向往，对于各个方面的要求也越来越高，因此一个能够感知，采集信息以及处理采集到的对象信息的传感器网络就氤氲而生。无线传感器网络具有感知一定范围内的对象的能力、无线通信能力等 [1]。它的工作原理就是先将传感器布置在自己所要检测的区域，这样传感器就能采集到一些有用的信息，接着就是通过无线通信技术将采集到的信息都发送给控制台，通过控制台来对采集到的有用信息进行处理。当然，在这里要采集的信息就是音频信号，其他信号诸如光信号，温湿度信号等等也是可以采集的。这种多媒体的无线传感器网络技术还具有安全可靠，动态性强，感知媒体丰富，处理任务复杂的特点，大大改善了人与自然的交互方式 [2]。
考虑到这种多媒体无线传感器网络有这么多的要求，那么就要采用合适的无线通信技术将信息传输。这里选用的技术是ZigBee技术，尽管ZigBee技术本来不是用来进行语音通讯的，但由于它具备一定自组网能力，通讯基础设施便携，功耗低等特色[3],这里就可以采用它来进行无线通信。选用好确定的无线传输技术后就能够对系统进行整体设计，整个系统由音频采集模块，无线通信模块、数据处理模块以及音频播放模块组成。。
对于音频信号的无线传输具有一定的研究意义。首先，音频信号是我们生活中最常见的信号量，人们在生活中的各个方面都离不开它，就比如说我们在上课用到的多媒体教室，它其中就包含着许多这方面的应用，通过音视频等一些多媒体的结合。不仅使学生上课的内容变得生动活泼，而且在教学方面也能够更加轻松，可见无线音频传输是有一定的意义的；其次，研究音频信号的无线传输，可以更加便捷的将人们的生活和智能化结合起来，加快社会的发展；最后，对于无线音频信号传输的研究也是传感器网络和无线通信技术发展的要求，通过实现音频信号的无线传输来丰富传感器网络结构内容，以此让它获得更快的发展。
就当前来看，这种无线传感器网络技术已经在民用，贸易以及商业范围内逐步推广了开来[4]，随着应用的提高一定会得到飞速的发展。
1．2 国内外研究和发展状况
近年来，人们都在研究无线传感器网络。早在上个世纪70年代就出现了第一代传感器网络，由于那个时代的传感器功能还比较单一，因此当时的传感器网络跟现在相比还存在着明显的缺陷，传感器网中的传感器只能进行单一的点对点之间的信息传输，对于信息量大的数据传输就存在着一些困难。随着时代的慢慢发展，这样的一些关键性技术的发展大大提高了。上个世纪末，因为无线通信的日益成熟，便出现了初期的无线传感器网络，这种技术是通过无线通信技术来传输数据，不但快速便捷，而且由于它成本低廉，不需要大量的布线，因此一经提出便得到了相关领域研究人员的广泛关注。相信在将来应用会越来越广泛。
在多媒体无线传感器网络应用方面，国内的主要研究方向还集中在传感器节点的设计以及分布方面。比如一些温度感应系统以及湿度采集系统等等，其中最为著名的就是由多所知名大学承接的973计划，它取得的成绩是显著地。主要还停留在较浅的层次上。而国际上一些最具代表性和影响力的遥控战场传感器系统，行为习性监控系统都和它有关[5]。另外，例如2003年Holman等人提出的海岸环境监测系统[6]以及2004年日立制作所开放的体积最小的传感器网络终端等等都和它息息相关。相信今后随着科技的进步，在这方面的发展将会越来越快。
而ZigBee技术的飞速发展主要得益于IEEE 802.15.4工作组制定的协定，这个工作组是在2002年12月成立的[7]，它由ZigBee联盟管理。由于ZigBee技术在短距离内具有低复杂度，低功耗的优点，只要将它稍加改进就可以帮助一些功能复杂的系统完成传输数据的任务，这一点在ZigBee技术的发展中得到了不断地改善和应用。
在音频传输的研究方面，世界上有许多国家能够生产一些一流的无线音频传输设备，包括美国，德国等等，其中诸如森海塞尔耳机，奥地利动圈式话筒，都是一些能够满足人们极高要求的设备。而我国现在生产的一些高级无线传输设备虽然功能齐全，但是价格很高，一般的普通老百姓有一定的购买压力，所以研究一些低成本，具备一定功能的无线音频传输系统在目前看来是十分有必要的，这也是本系统要实现的。
1．3 课题相关关键技术
1.3.1 无线传感器网络技术
无线传感器网络技术是一种新兴的网络技术。它将传感器技术，计算机技术和嵌入式技术结合在一起，以采集到的数据为核心，可以对相应目标进行操
1 绪论 1
1．1 课题研究背景及意义 1
1．2 国内外研究和发展状况 1
1．3 课题相关关键技术 2
2 系统总体设计 5
2．1 系统总体设计的要求 5
2．2 系统的总体结构 6
2．3 系统的总体方案 6
3 系统硬件设计 7
3．1 音频输入 7
3．2 A/D，D/A芯片选择 7
3．3 语音编码芯片选择 7
3．4 单片机处理模块 8
3．5 语音放大电路 9
4 系统软件设计 10
4．1 ZigBee平台介绍 10
4．2 ZigBee协议栈 11
4．3 Zigbee网络体系 13
4．4 ZigBee协议栈的安装 14
4．5 AMBE-1000控制部分核心代码 15
4．6 ZigBee无线传输部分核心代码 20
4．7 语音处理模块程序设计 23
4．8 音频播放模块程序设计 23
5 系统测试 24
结 论 26
致 谢 27
参 考 文 献 28
1 绪论
1．1 课题研究背景及意 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^3^5^1^9^1^6^0^7^2^*
000控制部分核心代码 15
4．6 ZigBee无线传输部分核心代码 20
4．7 语音处理模块程序设计 23
4．8 音频播放模块程序设计 23
5 系统测试 24
结 论 26
致 谢 27
参 考 文 献 28
1 绪论
1．1 课题研究背景及意义
伴随着信息社会的不断发展，人们对于方便的生活有了更多的向往，对于各个方面的要求也越来越高，因此一个能够感知，采集信息以及处理采集到的对象信息的传感器网络就氤氲而生。无线传感器网络具有感知一定范围内的对象的能力、无线通信能力等 [1]。它的工作原理就是先将传感器布置在自己所要检测的区域，这样传感器就能采集到一些有用的信息，接着就是通过无线通信技术将采集到的信息都发送给控制台，通过控制台来对采集到的有用信息进行处理。当然，在这里要采集的信息就是音频信号，其他信号诸如光信号，温湿度信号等等也是可以采集的。这种多媒体的无线传感器网络技术还具有安全可靠，动态性强，感知媒体丰富，处理任务复杂的特点，大大改善了人与自然的交互方式 [2]。
考虑到这种多媒体无线传感器网络有这么多的要求，那么就要采用合适的无线通信技术将信息传输。这里选用的技术是ZigBee技术，尽管ZigBee技术本来不是用来进行语音通讯的，但由于它具备一定自组网能力，通讯基础设施便携，功耗低等特色[3],这里就可以采用它来进行无线通信。选用好确定的无线传输技术后就能够对系统进行整体设计，整个系统由音频采集模块，无线通信模块、数据处理模块以及音频播放模块组成。。
对于音频信号的无线传输具有一定的研究意义。首先，音频信号是我们生活中最常见的信号量，人们在生活中的各个方面都离不开它，就比如说我们在上课用到的多媒体教室，它其中就包含着许多这方面的应用，通过音视频等一些多媒体的结合。不仅使学生上课的内容变得生动活泼，而且在教学方面也能够更加轻松，可见无线音频传输是有一定的意义的；其次，研究音频信号的无线传输，可以更加便捷的将人们的生活和智能化结合起来，加快社会的发展；最后，对于无线音频信号传输的研究也是传感器网络和无线通信技术发展的要求，通过实现音频信号的无线传输来丰富传感器网络结构内容，以此让它获得更快的发展。
就当前来看，这种无线传感器网络技术已经在民用，贸易以及商业范围内逐步推广了开来[4]，随着应用的提高一定会得到飞速的发展。
1．2 国内外研究和发展状况
近年来，人们都在研究无线传感器网络。早在上个世纪70年代就出现了第一代传感器网络，由于那个时代的传感器功能还比较单一，因此当时的传感器网络跟现在相比还存在着明显的缺陷，传感器网中的传感器只能进行单一的点对点之间的信息传输，对于信息量大的数据传输就存在着一些困难。随着时代的慢慢发展，这样的一些关键性技术的发展大大提高了。上个世纪末，因为无线通信的日益成熟，便出现了初期的无线传感器网络，这种技术是通过无线通信技术来传输数据，不但快速便捷，而且由于它成本低廉，不需要大量的布线，因此一经提出便得到了相关领域研究人员的广泛关注。相信在将来应用会越来越广泛。
在多媒体无线传感器网络应用方面，国内的主要研究方向还集中在传感器节点的设计以及分布方面。比如一些温度感应系统以及湿度采集系统等等，其中最为著名的就是由多所知名大学承接的973计划，它取得的成绩是显著地。主要还停留在较浅的层次上。而国际上一些最具代表性和影响力的遥控战场传感器系统，行为习性监控系统都和它有关[5]。另外，例如2003年Holman等人提出的海岸环境监测系统[6]以及2004年日立制作所开放的体积最小的传感器网络终端等等都和它息息相关。相信今后随着科技的进步，在这方面的发展将会越来越快。
而ZigBee技术的飞速发展主要得益于IEEE 802.15.4工作组制定的协定，这个工作组是在2002年12月成立的[7]，它由ZigBee联盟管理。由于ZigBee技术在短距离内具有低复杂度，低功耗的优点，只要将它稍加改进就可以帮助一些功能复杂的系统完成传输数据的任务，这一点在ZigBee技术的发展中得到了不断地改善和应用。
在音频传输的研究方面，世界上有许多国家能够生产一些一流的无线音频传输设备，包括美国，德国等等，其中诸如森海塞尔耳机，奥地利动圈式话筒，都是一些能够满足人们极高要求的设备。而我国现在生产的一些高级无线传输设备虽然功能齐全，但是价格很高，一般的普通老百姓有一定的购买压力，所以研究一些低成本，具备一定功能的无线音频传输系统在目前看来是十分有必要的，这也是本系统要实现的。
1．3 课题相关关键技术
1.3.1 无线传感器网络技术
无线传感器网络技术是一种新兴的网络技术。它将传感器技术，计算机技术和嵌入式技术结合在一起，以采集到的数据为核心，可以对相应目标进行操
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