物联网工程实验报告

1物联网工程实验报告姓名：XXX班号：10031101学号：20113026XX2实验一物联网智能实验开发平台使用说明实验名称：ZigBee节点模块的使用实验目的：1.了解ZigBee节点模块的使用方法2.熟悉平台环境实验步骤：因为节点的底板采用统一制版方式，故此以可燃气体模块的使用为例介绍Zigbee节点模块全部的使用方法。可燃气体检测模块每个节点都由三个部分组成，分别为底板、CC2530通信板、传感器板，如图所示。图中：①—CC2530通信板②—传感器板③—底板④—SW3键（复位键）⑤—D1、D2灯⑥—SW1键（数据及时发送键）和SW2键（定时发送键）Ⅰ.将实验平台的电源开关拨到ON位置。Ⅱ.每个ZiggBee节点模块的电源开关均拨到DC档位，当各个模块底板上D1灯经短暂闪烁后熄灭，说明各ZiggBee节点已成功加到网络中。Ⅲ．打开测试程序：双击【我的设备】/StorageCard/测试程序/传感器FTZigbee/FTZigbee。1）按下SW1，D2闪烁（发送数据成功），证明SW1键（数据及时发送键）正常，CC2530板正常；同时ZIGBEE主机协调板D5闪烁（接收数据成功），说明ZIGBEE主机协调板正常；主机屏幕界面会同时跳转到相应的可燃气体检测显示界面，表明主机通信正常；主机屏幕界面中各节点状态值显示正常，说明传感器板正常。2）按下SW2，如果D2闪烁，说明SW2键（定时发送键）正常。3）按下SW3(REST键)，如果D1短暂闪烁，说明SW3键（复位键）正常。3实验结果：打开测试程序：双击【我的设备】/StorageCard/测试程序/传感器FTZigbee。1）按下SW1，D2闪烁（发送数据成功），证明SW1键（数据及时发送键）正常，CC2530板正常；同时ZIGBEE主机协调板D5闪烁（接收数据成功），说明ZIGBEE主机协调板正常；主机屏幕界面会同时跳转到相应的可燃气体检测显示界面，表明主机通信正常；2）按下SW2，D2闪烁，说明SW2键（定时发送键）正常。3）按下SW3(REST键)，D1短暂闪烁，说明SW3键（复位键）正常。实验二按键控制FT6410的LED实验目的：熟悉RVD2.2开发环境。掌握S3C6410内部相关寄存器的操作方法。熟悉在ARM裸机环境下的C语言编程。实验设备：FT6410开发板、PC机、JLINK调试器实验内容：建立RVDS开发环境。编程实现对开发板上8个按键控制8个LED。4实验电路：实验程序：Main.c-15Main.c-2Init.s实验步骤：1.准备好实验环境，将JLINK连接好。62.将串口线一端插在PC上，另一端插在开发板的COM0上。打开DNW.EXE，给开发板上电，事uboot停在菜单处。3.打开CodeWarriorforRVDS，新建工程并添加程序文件main.c和init.s4.编译工程，生成映像文件FTKEY.axf。装载映像文件。5.运行程序，观察结果。实验结果：按下按键，LED点亮。实验三CC2530定时器组件实验实验目的：1.了解CC2530芯片的定时器2.学会使用CC2530芯片的定时器实验设备：1.实验箱中的基站2.烧录线一根准备知识：查看CC2530的芯片手册中定时器部分的文档，对定时器有一定的了解。同时要能够理解定时器中断的概念。可以找一些其它平台的关于定时器的代码进行阅读。实验原理：CC2530芯片包含四个定时器（Timer1、Timer2、Timer3、Timer4）和一个休眠定时器（SleepTimer）。Timer1是16位的定时器，支持典型的定时/计数功能以及PWM功能，该定时器共有三个捕捉/比较通道，每个通道使用一个单独7的I/O引脚。Timer1的时钟频率是由系统时钟分频得到，首先由寄存器中的CLKON.TICKSPD分频，系统时钟是32MHz的情况下，CLKON.TICKSPD可以将该时钟频率分频到32MHz（TICKSPD为000）、16MHz（TICKSPD为001）、8MHz（TICKSPD为010）、4MHz（TICKSPD为011）、2MHz（TICKSPD为100）、1MHz（TICKSPD为101）、0.5MHz（TICKSPD为110）、0.25MHz（TICKSPD为111）；分频后的时钟频率可以被T1CTL.DIV分频，分频数为1、8、32、128。因此，在32MHz的系统频率下，Timer1的最小时钟频率为1953.125Hz，最大时钟频率为32MHz。详见CC2530.pdf第99页。Timer2主要用于为802.15.4标准中的CSMA/CA算法提供定时。该定时器即使在节点处于低功耗状态下仍然运行。Timer3和Timer4是两个8位的定时器，主要用于提供定时/计数功能。SleepTimer主要将节点从超低功耗工作状态唤醒。TinyOS系统下，定时器组件一般为通用组件（genericcomponents），通用组件类似于C++中的类，可以通过new来实例化最多255个定时器，类似于类实例化的对象。在Antc5下，定时器通用组件为TimerMilliC,是Timer1提供的，此外，Timer1还提供了Alarm32khzC等组件。定时器向上层提供的接口分为Timer和Alarm两种，使用Timer接口需要指定定时器的精度，分为TMilli（毫秒）、T32kHz（32KHz）、TMicro（微秒）三种；使用Alarm接口既要指定定时精度，还要指定定时器的位宽。实验步骤：1.将基站同电脑用烧录线连接好，打开基站的开关，同时将基站的烧录开关拨上去2.打开Cygwin开发环境3.在Cygwin界面中执行cdapps/Demos/Basic/Timer，进入到定时器实验目录下。4.在定时器代码目录下执行makeantc5install，进行编译和烧录。85.实验现象为蓝灯1秒闪一次，黄灯3秒闪一次。9实验注意事项：在开启一个定时器的时候有两种方式，一种启动方式是只超时一次，另外一种是循环超时。所以在开启的时候要根据具体的需求选择具体的启动方式。流程图实验总结：该实验完成了对CC2530芯片的定时器的使用，通过LED来表现定时器的工作过程。在这个实验中用的定时器的精度为毫秒。在这个实验中只使用了定时器的几个最重要的功能，还有好多接口都没有使用，比如timer.stop(),timer.isRunning()等，我们可以在课后自己动手尝试使用这些接口的功能。10实验四ATOS射频广播实验实验目的：在实际的无线传输应用中，有时候有些命令是需要传输给周围所有的节点。ATOS射频广播实验就是让学生了解射频广播的原理。实验设备：1.带有CC2530芯片的基站一个2.基本节点两个3.天线三个4.烧录线一根5.平行串口线一根准备知识：熟练掌握CC2530基础实验中的串口通讯实验和ATOS点对点通讯。同时要了解TCP/IP协议中广播是如何实现的。实验原理：每个节点都有IEEE802.15.4地址，在这个地址中一部分是节点的组号，一部分是节点号。在同一组的节点是可以相互通讯的。一般情况下节点之间通讯会指定目的节点。如果是广播，那么就没有固定的目的地，那么802.15.4的实现和TCP/IP的实现是类似的，将目的地址设置为全1（目的地址为0xFFFF），那么这样的射频信号即为广播信号。实验步骤：1.将基站同电脑用烧录线连接好，打开基站的开关2.用串口线将基站和PC机器连接起来113.打开串口助手4.打开Cygwin开发环境5.在Cygwin开发环境中执行/opt/atos/apps/Demos/RFDemos/6_Broadcast6.在当前目录下执行makeantc5installGRP=01NID=01，进行软件的编译和烧录,如图所示。7.烧录成功后，将基站的烧录开关拨下去，将节点对应的烧录开关拨上去，然后打开节点的开关8.执行makeantc5reinstallGRP=01NID=02129.再烧录一个节点，节点号NID=03，执行makeantc5reinstallGRP=01NID=03，如图所示。10.全部烧录完成后，首先将基站的开关关闭，然后打开两个节点的开关，这个时候两个节点的红、黄、蓝灯都是亮着的。11.当打开基站的开关的时候，首先是基站的蓝色灯闪烁，然后两个节点都13跟着闪烁。说明基站发送的广播信息，两个节点都收到了。实验注意事项：两个节点和基站的组号一定要相同，其次基站的ID号一定是1，因为在代码中定义了，只有节点号为1的节点才会发送数据，否则就只接受数据。14流程图：实验总结：在完成该实验后，能够掌握802.15.4中实现广播的方法。它的实现和TCP/IP中的广播是一样的，都是将目的地址的每一位都填1，那么对于802.15.4而言就是目的地址为0xFFFF。15实验五FT6410Uboot的使用实验实验目的：熟悉Uboot的使用实验设备：Ubuntu系统的PC机。开发板。串口数据线。实验步骤：一uboot配置与编译1.uboot的配置将光盘中的linux\linux-source\s3c-u-boot-1.1.6-FTl6410.tar.bz2复制到Ubuntu的主目录下，打开一个终端输入下面命令进行解压：tar–jxvfs3c-u-boot-1.1.6-FT6410.tar.bz2这样便得到了s3c-u-boot-1.1.6-FT6410源码目录。2.uboot的编译配置结束后就可以准备编译了。不过s3c-u-boot-1.1.6-FT6410支持SD启动和Nandflash启动这两种方式，针对不同的启动方式，为了简化用户的工作，可以直接运行我们提供的2个脚本：这2个脚本就放在3c-u-boot-1.1.6-FT6410目录下，直接运行即可。如果要编译Nandflash启动的uboot，在终端中进入uboot源码目录后输入下面指令：如果没有意外，将在s3c-u-boot-1.1.6-FT6410目录下产生u-boot.bin，把这16个u-boot.bin烧写到Nandflash中即可。二uboot网络命令的使用设置板子ip：如果板子预设的ip地址（192.168.1.20）不满足你的要求，可以通过下面指令配置板子ip地址：设置服务器ip在使用tftp下载的时候，默认是从服务器中下载的，可以通过下面指令进行修改服务器地址：要想让这个环境变量的设置在板子重启后仍然生效，需要使用到环境变量保存命令：显示环境变量命令：这样便显示出uboot中的环境变量设置情况：17Tftp命令使用Tftp下载命令可以从主机的tftp共享目录下载特定文件到板子内存：其中c0008000是下载到内存中的地址，zImage是下载的文件名，默认的tftp服务器地址为服务器ip。Ping命令在使用网络的时候如果网络不通往往要使用ping命令测试网络的连通性：18实验六LED控制实验实验目的：通过该实验能够了解熟悉WinCE系统下IO接口的操作控制原理，实现对WinCE嵌入式下驱动层的基本了解，了解熟悉嵌入式应用程序开发流程。实验设备：硬件：SeaIOT-DP04-C物联网开发平台，PC电脑。软件：VS2005MicrosoftActiveSync实验过程：（1）实验柜共有8个LED，对应IO端口定义如下：8个LED分别共阳极3.3V电压，因此相应GPIO低电平LED亮，高电平LED灭，原理图如下：19（2）端口K控制寄存器包括四个控制寄存器，分别是GPKCON0，GPKCON1，GPKDAT，GPKPUD20（3）部分实验代码打开LED设备打开某一LED灯设备21关闭某一LED灯设备实验结果：编译后生成LEDAPP.exe，通过同步工具将程序拷贝到设备中心运行该可执行文件，如下图所示：22点击LED---ON，LED会亮，LED---OFF，LED会灭。