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物联网实验技术指导讲义

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物联网实验技术指导讲义物联网实验技术指导讲义 物联网实验技术讲义 实验一、熟悉物联网实验环境(2学时) 实验目的:了解物联网实验平台ZX-S210W53及套件的硬件结构及联接方法;熟悉常用开发工具安装和使用,并搭建出物联网开发软硬件开发环境;利用实验环境创建一个实验项目并让该项目在实验平台上正确运行。 实验环境:硬件:ZX-S210W53实验平台、电脑、CC2530无线节点。CC2530仿真器,调试接口板。 软件:WINDOWS XP、IAR软件。 实验原理: ZX-S210W53综合物联网实验平台是一款多功能物联网教学产...

物联网实验技术指导讲义
物联网实验技术指导讲义 物联网实验技术讲义 实验一、熟悉物联网实验环境(2学时) 实验目的:了解物联网实验平台ZX-S210W53及套件的硬件结构及联接方法;熟悉常用开发工具安装和使用,并搭建出物联网开发软硬件开发环境;利用实验环境创建一个实验项目并让该项目在实验平台上正确运行。 实验环境:硬件:ZX-S210W53实验平台、电脑、CC2530无线节点。CC2530仿真器,调试接口板。 软件:WINDOWS XP、IAR软件。 实验原理: ZX-S210W53综合物联网实验平台是一款多功能物联网教学产品,能够实现感知层(传感器技术、嵌入式技术)、传输层(WSN、IPV6、Zigbee无线传感网)、网关层(Linux、Android下3G/WIFI)、应用层(Android应用、云计算)教学实验内容。该实验平台实物及结构如图1,1所示。 1 图1,1 ZX-S210W53实验平台及其硬件图 无线节点支持四种核心板,包括:CC2530、STM32W108、WIFI、蓝牙。我们这次实验选用TI CC2530 Zigbee无线模块。无线节点、调试板、CC2530仿真器实物如图1,2所示。无线节点硬件框图及跳线如图1,3所示。 图1,2 无线节点、调试器及仿真器实物图。 2 图1,3无线节点硬件框图 3 图1,4无线节点调试接线图 无线节点及无线协调器是基于CC2053核心板模块。CC2053使用8051兼容内核,包括一个调试接口、18个中断输入单元、3个PIO口、3个定时器、ADC、AES协处理器、2个USART、RF无线收发器模块。 CC2530具体资料详见附件中的CC2530使用手册。 IAR Embedded Workbench IDE是一款流程的嵌入式软件开发IDE环境,本实验套件接口实验及协议栈工程都基于IAR开发,软件安装包位于计算机硬盘:DISK-S210W53\04-常用工具\CD-EW8051-7601。 IAR安装界面图1,5所示。安装后运行界面如图1,6所示。 4 图1,5 IAR安装界面 图1-6 运行IAR打开一个项目空间界面 打开一个工程界面后,我们可以在左边文件树视图中增加或删除一个C语言源文件或头文件。也可以点击打开要编辑的文件。程序录入完成后需要经过菜单Project,Rebuilt All进行重新编译没错后才能进行调试运行:菜单Project,Down Load and Debug.。在调试状态可以查看运行中间变量值及程序执行过程状态。 LED灯实验关键程序语句:查找CC2530手册,看懂相关端口控制语句。 #include //引入CC2530所对应的头文件(包含各SFR的定义) #include "sys_init.h" /*led初始化 -------------------------------------------------------*/ void led_init(void) { P1SEL &= ~0x03; //P1.0 P1.1为普通 I/O 口 5 P1DIR |= 0x03; //输出 LED1 = 1; //关LED LED2 = 1; } #include //引入CC2530所对应的头文件(包含各SFR的定义) #include "sys_init.h" void led_test(void); /*主函数 -------------------------------------------------------*/ void main(void) { led_init(); while(1) { led_test(); } } /*led闪烁函数 -------------------------------------------------------*/ void led_test(void) { LED1 = 0; //led1闪烁 halWait(250); LED1 = 1; halWait(250); LED2 = 0; //led2闪烁 halWait(250); LED2 = 1; halWait(250); } 实验步骤: 一、实验硬件连接实验 1. 对照图1,3,检查无线节点跳线是否正确,不正确的要调整正确。 2. 按正确要求连接好无线节点、调试接口、仿真器及电脑。保证无误后上电检查。 二、实验工具软件使用实验 3. 检查所用电脑是否已经正确安装了IAR,如果没有则进行安装。 4. 打开电脑硬盘中的LED实验项目文件,并编译通过后下载到无线节点运行。看运行效果。 三、扩展实验 5、自己新建一个以自己名字首字母加学号命名的项目上,把刚才LED灯实验源文件复制到自己项 6 目文件目录上并修改程序,让LED1闪烁两次后LED2闪烁一次。在调试窗口增加变量观察窗口, 单步执行并看某一变量随着程序单步执行时候值的变化情况。 实验要求: 把扩展实验中你自己做的步骤及所修改内容记录下来。遇到问 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 的进行 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 原因。对实验结果 进行拍照存档。写入实验报告。 参考资料:CC2530使用手册、C语言程序设计、IAR使用手册。 ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 7 实验二、无线传感器数据采集与融合(4学时) 实验目的: a) 了解TI CC2530芯片结构及特点;掌握如何捕获一个外部中断和CC2530捕获外部中 断扣的处理流程;掌握如何在ZXBee CC2530节点板上运行外部中断程序;学习如何 使用串口实现与PC机的通讯并正确配置CC2530串口; b) 掌握DHT11温湿度传感器的使用;并通过CC2530节点板读取DHT11温湿度数据,通 过串口在PC机上显示出来。 实验环境:硬件:电脑、ZXBee CC2530无线节点板、CC2530仿真器,调试接口板、交叉串口线。 软件:WINDOWS XP、IAR软件、串口调试助手。 实验原理: ZigBee 新一代芯片CC2530是真正的片上系统解决 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 ,支持IEEE 802.15.4 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 / ZigBee/ ZigBee RF4CE和能源的应用。拥有庞大的快闪记忆体多达256个字节,是理想的ZigBee专业应用芯片。。它是业界首款支持Remo TI 的ZigBee RF4CE兼容的协议栈,和更大内存容量将允许芯片无线下载,支持系统编程。此外,CC2530结合了一个完全集成的,高性能的RF收发器与一个8051微处理器,8K的RAM,最大256K闪存,以及其他强大具有支持功能外设。 CC2530提供了101dB 的链路质量,优秀的接收器灵敏度和良好的抗干扰性,四种供电模式,多种闪存尺寸,以及一套广泛的外设集成------包括2个USART、12位ADC和21个通用GPIO等。除了优秀的RF性能、可选性和业界标准增强8051MCU内核,支持一般的低功耗无线通信外,CC2530还可以配备TI的一个标准兼容或专用的网络协议栈(RemoTi,Z-Stack,SimpliciTI)来简化开发,使开发者更快的获得市场。CC2530可以用于包括远程控制、消费型电子、家庭控制、计量和智能能源、楼宇自动化、远程医疗等更多应用领域。 CC2530特性: 1. 强大无线前端 , 2.4GHz IEEE802.15.4标准射频收发器; , 出色的接收器灵敏度和抗干扰能力; , 可编程输出功率为+4.5dBm,总体无线连接102 dBm; , 极少量的外部元件; , 支持运行机制网状网系统,只需要一个晶体; , 6毫米X 6毫米的QFN40封闭;系统配置符合世界范围的无线电频率法规;欧洲电信 标准协会ETSI EN300 328和EN 300 440,美国FCC的CFR47和日本ARIB STD-T-66; 2. 低功耗 , 接收模式:24毫安;发送模式1 dBm:29毫安; , 功耗模式1(4微秒唤醒):0.2毫安; , 功耗模式2(睡眠计时器运行):1微安; , 功耗模式3(外部中断):0.4微安; , 宽电源电压范围:2V—3.6V 3. 微控制器 , 高性能和低功耗8051微处理器内核; , 32/64/128/256KB系统可编程闪存; , 8KB的内存能在所有功率模式下保持; , 支持硬件调试; 4. 外设 8 , 强大五通道DMA; , MAC定时器,能用定时器(一个16位,2个8位); , 红外发生电路; , 32KHZ睡眠计时器和定时捕获; , CSMA/CA硬件支持; , 精确的数字接收信号强度指示/LQI支持; , 电池监视器和温度传感器; , 8通道12位ADC,可配置分辨率; , AES加密安全协处理器; , 两个强大的通用同步串口; , 21个通用I/O引脚; , 看门狗定时器; CC2530中断 CPU有18个中断源。每个中断源都有它自己的位于一系列SFR寄存器中的中断请 求标志。相应标志位请求的每一个中断可以分别使能(允许)或禁止。每个中断请求可以 通过设置中断使能位IEN0,IEN1或IEN2使能或禁止。CPU的中断使能SFR如下 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 2-1 所示。 表2-1 中断概览表 为了使能任一中断功能,应当采用下列步骤: 1. 清除中断标志。 2. 如果有,则设置SFR寄存器中对应的各中断使能位为1。 9 3. 设置寄存器IEN0、IEN1和 IEN2中对应的中断使能位为1。 4. 设置IEN0中的EA位为1,使能全局中断。 5. 在该中断对应的向量地址上,运行机制该项中断的服务程序。关于中断向量地址 如表2-1。 IEN0-~IEN2各中断寄存器使能位含义如下: 10 当中断发生时,不管该项中断使能是否禁止,CPU都会在中断标志寄存器中设置中断标志位。和个中断标志位含义如下。如果设置中断标志时,中断使能寄存器控制位使能,则在下一指令周期,硬件强行产生一个LCALL到对应向量地址(表2-1所示),从那开始运行中断服务程序。当服务程序执行完成后,由RETI指令返回到位中断发生时的下一条指令继续执行。 11 串口USART USART0和USART1是串行通信接口,它们能够分别运行于异步UART模式或者同步SPI模式。两个USART具有同样功能,可以设置在单独的I/0引脚。本实验只使用UART模式。 UART模式 1. UART模式工作在异步串行接口模式,使用2线或者含有RXD、TXD、RTS(可选) 、 CTS(可选)4线。UART具有全双工传送功能,接收器中的位同步不影响发送。传送一个 12 UART字节包含1个起始位、8个数据位、1个可作为可选项的第9位数据或者奇偶校验位再加上1个或2个停止位。UART操作由USART控制和状态寄存器U0CSR或U1CSR及控制寄存器U0UCR或U1UCR来控制。当U0CSR.MODE或U1CSR.MODE设为1时,就选择了UART模式。 当USART收/发数据缓冲器、寄存器UxBUF写入数据时,该字节发送到输出引脚TXDx。当UxBUF准备就绪,准备接收新数据时,就产生了一个中断请求,因此,当字节正在发送时,新的节字就能够装入数据缓冲器。 当1写入UxCSR.RE位时,在UART上数据接收就开始了。然后UART会在输入引脚RXDx中寻找有效的开始位,并且设置UxCSR.ACTIVE位为1。当检测到有效起始位时,收到的字节就存入到接收寄存器,UxCSR.RX_BYTE位置为1。该操作完成时,产生接收中断。同时UxCSR.ACTIVE位变为低电平。当UxBUF读出时,UxCSR.RX_BYTE位由硬件清0。 如果UxUCR中的BIT9位和奇偶校验位设置为1,那么奇偶校验产生而且检测使能。奇偶检验计算结果作为第9位来传送。在接收期间,奇偶检验计算出来而且与接收到的第9位比较。如果不一致刚校验出差,UxCSR.ERR设置为高电平。当读取UxCSR时,UxCSR.ERR位清零。 2. 波特率的产生 当运行在UART模式时,内部的波特率发生器设置UART波特率。由寄存器UxBAUD.BAUD_M[7:0]和UxBAUD.BAUD_E[4:0]定义波特率。波特率由下式给出: 其中:F是系统时钟频率,标准波特率所需要寄存器值如表2-2所示。该表适用于32M系统时钟。当BAUD_E等于16且BAUD_M等于0时,UART模式最大波特率是F/16。 3. 清除USART 通过设置UxUCR. FLUSH可以取消当前的操作。这一事件会立即停止当前操作并且清除全部数据缓冲器。使用清除位应符合USART中断或在USART可以接收更新的数据或配置之前使用。 4. USART中断 每个USART都有两个中断RX完成中断(URXx)和TX完成中断(UTXx)。当传输开始时触发TX中断,且数据缓冲区被卸载。USART中断使能位在IEN0、IEN1K ,中断标志位在TCON和IRCON2中。总结如下 13 中断使能位表示 , USART0 RX:IEN0.URX0IE USART0 TX:IEN2.UTX0IE , USART1 RX:IEN0.URX1IE USART0 TX:IEN2.UTX1IE 中断标志位 , USART0 RX:TCON.URX0IF USART0 TX:IRCON2.UTX0IF , USART1 RX:TCON.URX1IF USART1 TX:IRCON2.UTX1IF , 5. USART寄存器 14 DHT11数字温湿度传感器 DHT11数字温湿度传感器是一款含有已校准数字信号输出的温湿度复合传感器。它采用专用的数字模块采集技术和温湿度传感技术,确保产品具有极高的可靠性和卓越的长期稳定性。传感器包括一个电阻式感谢湿元件和一个NTC测温元件,并与一个高性能8位单片机相连接。因此该产品具有品质卓越、超快响应、抗干扰能力强、性价比极高等优点。每个DHT11传感器都在极为精确的湿度校验室中进行校准系数。校准系数以程序的形式储存在OTP内存中,传感器内部在检测信号的处理过程序中调用这些校准系数。单线制串行接口,使用系统集成变得简易快捷。超小的体积,极低的功耗,信号传输距离可达20米以上,使其成为各类应用甚至最为苛刻的应用场合的最佳选择。使用方便连接的4针单排引脚封装。 15 图2-1 DHT11与CC2530部分接口电路 如上图2-1所示 DHT11的串行接口DATA用于微处理器与其之间的通讯和同步,采用单总线数据格式,一次通讯时间4ms左右。数据分为小数部分和整数部分,具体格式在下面说明,当前小数部分用于以后扩展,现读出为零。操作如下图2-2: 图2-2 DHT11与CC2530通讯过程 一次完整数据传输为40bit,高位先出。数据格式:8位湿度整数数据+8位湿度小数数据+8温度整数数据+8位温度小数数据+8位校验和。最后8位校验和等于前面32位相加结果的末8位。 CC2530发送一次开始信号后,DHT11从低功耗转换到高速模式,等待主机开始信号结束后,DHT11发送响应信号,送出40bit的数据,并触发一次信号采集,用户可选择读取部分数据。从模式下,DHT11接收到开始信号触发一次温湿度采集,如果没有接收到主机发送开始信号,DHT11不会主动进行温度采集。采集数据后转换到低速模式。 通讯过程如下图2-2所示 总线空闲时高电平,主机把总线拉低等待DHT11响应,主机把总线拉低必须大于18毫秒,保证DHT11 能检测出起始信号。DHT11接收到主机开始信号后,等待主机开始信号结束,然后发送80us后低电 平响应信号。主机发达开始信号结束后,延时等待20—40us 后,读取DHT11的响应信号,主机发送 开始信号后,可以切换到输入模式或者输出高电平均可。总线由上拉电阻拉高。如图2-3。 16 图2-3 DHT11与CC2530开始响应示意图 总线为低电平,说明DHT11发送响应信号,之后,再把总线拉高80us,准备发送数据,每一bit数据都 以50us低电平开始,高电平长短决定了数据位是0还是1。格式 见下图2-4。如果读取的响应信号为 高电平,则DHT11没有响应,请检查线路是否连接正常。当最后一bit数据传送完毕后,DHT11拉低 总线50us,随后总线由上拉电阻拉高进入空闲状态。 图2-4 DHT11接口位‘0’‘1’表示方式 实验步骤: 1(外部中断实验 1)正确连接CC2530仿真器到PC和ZXBee CC2530节点板,确定跳线方式为模式一方式。打开电源上电。 2)用IAR打开实验工程:在方件夹“05-实验例程\第2章\2.3-Extint”下的工程文件,选择重新编译工程。 3)接下仿真器上的复位开关,将程序下载到CC2530节点板上,并运行。 17 4)连续按下CC2530节点板上的K5按键,观察LED亮灭状态变化情况。 完成实验要求中对本实验的要求内容。 2(串口实验 1)正确连接CC2530仿真器到PC和ZXBee CC2530节点板,确定跳线方式为模式一方式。用RS232串口线一端连接CC2530节点板,一端连接到PC机串口。打开电源上电。 2)在PC机上打开串口终端软件,设置好波特率为19200。 3)用IAR打开实验工程,在方件夹“05-实验例程\第2章\2.5-UART”下的工程文件,选择重新编译工程。 4)按下仿真器复拉按键。将程序下载到CC2530节点板上并运行。程序运行后,在PC机上的串口软件上通过健盘发送数据到CC2530,以@结束。观察CC2530回送给PC机的数据。 5)改变串口软件的波特率,程序如何修改才能正确运行。 完成实验要求中对本实验的要求内容。 3(温湿度传感器实验 1)准备好带有温湿度传感器的CC2530射频板,正确连接CC2530仿真器到PC和ZXBee CC2530节点板,确定跳线方式为模式一方式。用RS232串口线一端连接CC2530节点板,一端连接到PC机串口。打开电源上电。 2)在PC机上打开串口终端软件,设置好波特率为19200,8位数据位,1位停止位,无硬件流控。 3)用IAR打开实验工程,在方件夹“05-实验例程\第3章\3.2-UART”下的工程文件,选择重新编译工程。 4)按下仿真器复拉按键。将程序下载到CC2530节点板上并运行。程序运行后,在PC机上的串口软件观察CC2530送给PC机的温湿度数据。并用嘴吧靠近传感器吹气,观察显示结果变化情况。 完成实验要求中对本实验的要求内容。 实验要求: 1( 看懂外部中断实验的程序语句,画出实验程序流程图。 2( 修改中断处理程序,实现按下K4时第一个LED灯亮,第二个LED灭;按下K5时第一个LED 灭,第二个LED亮。并存到一个以自己名字首字母加学号命名的项目上。 3( 看懂串口实验的程序语句,画出实验程序流程图。 4( 比较在串口调试助手中输入单字母与输入多字母时候程序回显差异,考虑如何修改程序能 实现多字母回显功能。 5( 找出温湿度传感器实验程序中的主机与DHT11建立通讯过程的每个步骤是哪个语句实现 的,写在实验报告中。 18 6( 修改程序,把显示部分加上小数数据,而且只有数据有变化时才显示出来。数据没有变化 时不再重复显示。存到一个以自己名字首字母加学号命名的项目上。 参考资料:DHT11使用手册、CC2530使用手册、C语言程序设计、IAR使用手册。 ------------------------------------------------------------------------------------------- 19 实验五、组网和控制(4学时) 实验目的: a)熟悉CC2530使用射频通信的基本方法,练习使用状态机实现收发功能。掌握通过发送命 令来实现对其他节点外设控制方法; 实验环境: 硬件:电脑、ZXBee CC2530无线节点板3块、CC2530仿真器,调试接口板、交叉串口线。 ZX-s210w53综合物联网实验平台 软件:WINDOWS XP、IAR软件、Eclipse软件、串口调试助手。 实验原理: CC2530内部的RF模块是一个2.4G无线电模块。它在MCU之间有一个接口,这样可以发出命令、读取自动对无线电事件排序。RF模块的RAM有一个发送数据的128字节先进先出栈TXFIFO和一个128字节接收数据栈RXFIFO。可以通过SFR寄存器RFD(0XD9)访问TXFIFO和RXFIFO。当写入RFD寄存器时,数据被写入到TXFIFO;当读取RFD寄存器时,数据从RXFIFO中读出。 XREG寄存器RXFIFOCNT和TXFIFOCNT提供FIFO中的数据数量的信息。FIFO的内容可以通过发出SFLUSHRX和SFLUSHTX清除。 CC2530RF频率和通道设置过程: 本实验中,发送节点板将数据通过RF模块发送指令到指定的接收板节点,接收节点通过RF 模块接收到数据后,通过串口发送到PC机串口调试助手中显示出来。发果发送节点发送的数据目的地址与接收节点地址不匹配,接收节点将接收不到数据。 接收节点是上电进行初始化,然后通过指令ISRXON开启射频接收器,等待接收数据,直到正确接收到数据为止,再通过串口打印机输出。发送节点上电后和接收点进行相同的初始化,然后将要发送的数据输出到TXFIFO,再调用指令ISTXONCCA通过射频前端发送数据。流程图如下图5-1所示。 20 图5-1 接收节点流程图 发送节点流程图 完成发送接收控制后,发送节点通过RF向另一个接收节点发送对D7灯的控制信息,远程点亮接收节点的D7灯或关闭D7灯。D7灯连接到CC2530端口P1_0,程序中应在初始化中对D7灯进行初始化,包括端口方向的设置和功能的选择,并给端口P1_0输出一个高电平使得D7灯初始化为熄灭状态。无线控制可以通过发送命令来实现,在main.c文件中添加宏定义#defiine COMMAND 0x10,让发送数据的第一个字节为COMMAND,表明数据的类型为命令。同时,发送节点检测用户的按键操作,当到检测到用户有按健操作时就发送一个字节为COMMAND的命令。当节点收到数据后,对数据类型进行研究判断,若数据类型为COMMAND,则翻转端口P1_0的电平。即可实现D7状态的改变。 实验步骤: 1) 准备两个CC2530无线节点板,将无线节点板跳线设置为默认模式一,分别接上出 厂电源,将其中一个无线节点板通过RS-232交叉串口线连接到PC机口串口。 2) 在PC机上打开串口终端软件,设置好波特率为19200。 3) 打开文件夹“第4章\4.1-P2P”下的工程项目p2p.eww,打开本实验工程文件。 4) 打开main.c,下面对一些定义进行介绍。RF_CHANNEL 宏定义了无线射频通信时使 用的信道,在实验室中,多个小组同时进行实验时,建议每组选择不同信道,即每 个小组使用不同的RF_CHANNEL值。(可按小组编号代替)。但同一组实验中两个节 点需要保证在同一信道才能正确通信。 5) PAN_ID是个域网ID标识,用来表示不同网络,在同一组实验中,接收和发送节点 需要配置为相同的值,否则两个节点将不能正常通信。SEND_ADDR是发送节点的地 21 址;RECV_ADDR是接收节点地址。 6) NODE_TYPE 节点类型:0代表接收节点,1代表发送节点。在进行实验时,一个节 点定义为发送节点用来发送数据,一个节点定义为接收节点。 7) 修改main.c文件中的NODE_TYPE值为0,保存,然后编译工程。 8) 将CC2530仿真器连接到串口与PC机相连接的CC2530节点上,点南 Project->Download and debug下载程序到节点板。这个节点板以下称为接收节点。 9) 修改main.c文件中的NODE_TYPE值为1,保存,然后编译工程。 10)将CC2530仿真器连接到串口与PC机相连接的CC2530节点上,点南 Project->Download and debug下载程序到节点板。这个节点板以下称为发送节点。 11)确保接收节点的串口与PC的串口通过RS-232交叉线相连接。 12)先将接收节点上电,查看PC机上的串口输出。 13)接下来将发送节点上电,从PC机上串口调试助手观察接收节点收到的数据。完成 实验要求1内容。 14)打开文件夹“第4章\4.5-WirelessControl”下的ctrl.eww.打开实验工程文件。 15)修改main.c文件中的NODE_TYPE值为0,按上面实验要求每组设置好自己的 RF_CHANNEL值,保存,然后编译工程。 16)将CC2530仿真器连接到串口与PC机相连接的CC2530节点上,点南 Project->Download and debug下载程序到节点板。这个节点板以下称为接收节点。 17)修改main.c文件中的NODE_TYPE值为1,按上面实验要求每组设置好自己的 RF_CHANNEL值,保存,然后编译工程。 18)将CC2530仿真器连接到串口与PC机相连接的CC2530节点上,点南 Project->Download and debug下载程序到节点板。这个节点板以下称为发送节点 19)上电并复拉接收节点和发送接点,接下发送节点板上的K4按键,观察接收节点上 D7灯显示情况。完成实验要求2内容。 实验要求: 1) 记录下PC机上串口调试助手输出的内容。并修改发送节点发送数据内容,重新编 译下载,再看PC机接收到的内容并记录下来。修改接收节点地址,再做一次实验 看能不能接收到数据。 2) 可以修改程序,在主程序中添加一个宏定义#define LED_MODE_BLINK 0x02,在对 数据的解析中添加对#define LED_MODE_BLINK解析,让LED灯每隔250MS闪烁一 次,让发送节点发送的数据为LED_MODE_BLINK(代替LED_MODE_ON,紧接在COMMAND 的后面),重新编译下载程序,观察接收板D7显示情况。将工程文件另存为你的拼 音首字母加学号。 22 参考资料:CC2530使用手册、C语言程序设计、IAR使用手册。 ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 23 实验目的:(在b,c两个实验中选择一个来做实验) b)学会安装ZStack协议栈以及ZigBee协议栈。掌握配置CC2530节点板自动组网,创建从 每一个开关到一个或多个灯的绑定,从开关设备远程发送一个改变灯状态命令控制远程终端 灯的状态。 实验环境: 硬件:电脑、ZXBee CC2530无线节点板3块、CC2530仿真器,调试接口板、交叉串口线。 ZX-s210w53综合物联网实验平台 软件:WINDOWS XP、IAR软件、Eclipse软件、串口调试助手。 实验原理: 24 25 ZigBee是一种无线连接协议,可工作在2.4GHz(全球流行)、868MHz(欧洲流行)和915 MHz(美国流行)3个频段上,分别具有最高250kbit/s、20kbit/s和40kbit/s的传输速率,它的传输距离在10-75m的范围内,但可以继续增加。作为一种无线通信技术,ZigBee具有如下特点:低功耗、低成本、响应快、容易大、高可靠性、安全性。ZigBee平台是一个由可多到65000个无线数传模块组成的一个无线数传网络平台。 26 ZigBee可以在Zstack上实现,本实验可以在IAR环境下安装,通过绑定使两个节点在应用层上建立起来一条逻辑链路。在同一个节点上可以建立多个绑定服务,分别对应不同种类的数据包。此外,绑定也允许有多个目标节点即一对多绑定。 27 实验步骤: 1) 打开实验文件夹“03-系统代码\ZStack\ZStack-CC2530-2.4.0-1.4.0.EXE”,双击之后直 接安装,安装后默认生成C:\Texas Instruments\ZStack- CC2530-2.4.0-1.4.0文件夹。 2) 将文件夹例程:“05-实验例程\第5\5.8-SimpleBind\SimpleBind”整个文件夹拷贝到C: \Texas Instruments\ZStack- CC2530-2.4.0-1.4.0\Projects\zstack\Samples文件夹 下。双击“SimpleBind\CC2530DB\SimpleBind.eww”文件。 3) 编译下载:在工程界面中选定“ControllerEB-Coordinator” 管理器配置,然后选择 Project->Rebuild All重新编译工程。 4) 把上述编译的程序通过仿真器下载到CC2530射频节点中。 5) 编译下载:在工程界面中选定“ControllerEB-Router” 管理器配置,然后选择 Project->Rebuild All重新编译工程。 6) 把CC2530仿真器连接到第2个CC2530节点板,然后点击下载到这个节点板中。 7) 编译下载:在工程界面中选定“SwitchEB” 开关设备进行配置,然后选择 Project->Rebuild All重新编译工程。 8) 把CC2530仿真器连接到第3个CC2530节点板,然后点击下载到这个节点板中。 9) 建立绑定。可以在协调器和终端设备之间建立绑定,或可以在路由器和终端设备间建立 绑定,绑定方法:管理器和开关设备成功启动后D6常亮,此时按下管理器的K4按键允 许绑定,10秒内按下开关设备的K4按键发出绑定请求进行绑定,绑定成功后,开关设备 D7常亮。 28 10)绑定之后,就可以在建立绑定的设备之间发送命令,按下开关设备的K5按键发送命令, 可以观察管理设备灯D7的显示状态的变化。 11)再次按下开关设备的K4可以解除开关上的所有绑定,从而可以按照8—10步骤重新绑定 和传输命令。 完成本实验要求。 实验要求: 比较本实验和上一个实验,两者都能远程控制另一个节点上的灯开与关。从信号传输角度写出两者的不同之处。 参考资料:CC2530使用手册、C语言程序设计、IAR使用手册。 -------------------------------------------------------------------------------------------- 29 实验目的:(在b,c两个实验中选择一个来做实验) c)学会在ZX-s210w53综合物联网实验平台上,如何通过Aandroid终端应用程序来控制各个 分布式无线传感器节点。如读取远程传感器节点温湿度,开关远程节点设备等。 实验环境: 硬件:电脑、ZXBee CC2530无线节点板3块、CC2530仿真器,调试接口板、交叉串口线。 ZX-s210w53综合物联网实验平台 软件:WINDOWS XP、IAR软件、Eclipse软件、串口调试助手。 实验原理: 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 实验步骤: 按上面步骤在物联网综合实验箱中调试实验并得出正确运行结果。 实验要求: 总结在Android平台下开发远程控制系统的过程及所需技术。 参考资料:CC2530使用手册、C语言程序设计、IAR使用手册、Eclipse使用手册。 59
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分类:其他高等教育
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