物联网实验报告

中南林业科技大学课程设计实验报告专业班级：2013级计算机科学与技术2班授课教师：张艳学生姓名：陆焕丽学生学号：20134636201346362实验一继电器闪烁一．实验目的：学会使用修改程序，使得继电器按要求闪烁。二．内容：修改以下程序，使得继电器的绿灯闪一下，红灯闪五下#includeioCC2530.htypedefunsignedintuint;typedefunsignedcharuchar;//定义控制灯的端口#defineRLEDP1_0//定义LED1为P10口控制#defineYLEDP1_1//定义LED2为P11口控制//函数声明voidDelay(uint);//延时函数voidInitial(void);//初始化P0口/****************************//延时*****************************/voidDelay(uintn){uchari;while(n--){for(i=200;i0;i--);}}/****************************201346363初始化程序*****************************/voidInitial(void){P1DIR|=0x03;//P10、P11定义为输出RLED=1;YLED=1;//LED灭}/***************************//主函数***************************/voidmain(void){Initial();//调用初始化函数RLED=0;//LED1YLED=0;//LED2while(1){RLED=0;YLED=1;Delay(1000);RLED=1;YLED=0;Delay(1000);}201346364}三．实验记录：修改好的程序如下：#includeioCC2530.htypedefunsignedintuint;typedefunsignedcharuchar;//定义控制灯的端口#defineRLEDP1_0//定义LED1为P10口控制#defineYLEDP1_1//定义LED2为P11口控制//函数声明voidDelay(uint);//延时函数voidInitial(void);//初始化P0口/****************************//延时*****************************/voidDelay(uintn){uchari;while(n--){for(i=200;i0;i--);}}/****************************初始化程序201346365*****************************/voidInitial(void){P1DIR|=0x03;//P10、P11定义为输出RLED=1;YLED=1;//LED灭}/***************************//主函数***************************/voidmain(void){uinti;Initial();//调用初始化函数RLED=0;//LED1YLED=0;//LED2while(1){RLED=0;YLED=1;Delay(1000);for(i=0;i5;i++){RLED=0;YLED=0;Delay(1000);201346366RLED=1;YLED=0;Delay(1000);}RLED=0;YLED=0;Delay(1000);}}实验显示结果：继电器的绿灯闪一下，红灯闪五下，一直循环着.整个过程中所有仪器都正常。201346367四．实验心得：通过这次的实验，利用C语言将程序修改，学会使用接口编程，学会使用IAR8.10与CC2530接口编程，重新温习for循环语句，掌握继电器的连接方式及工作原理201346368实验二Zigbee无线传感网开发入门一、实验内容：1、zigbee协议栈使用简介协议定义的是一系列的通信标准，通信双方需要共同按照这一标准进行正常的数据收发；协议栈是协议的具体实现形式，通俗的理解为用代码实现的函数库，以便于开发人员调用。ZigBee的协议分为两部分，IEEE802.15.4定义了物理层和MAC层技术规范，ZigBee联盟定义了网络层、安全层和应用层技术规范，ZigBee协议栈就是将各个层定义的协议都集合在一起，以函数的形式实现，并给用户提供一些应用层API,供用户调用。注意：虽然协议是统一的，但是协议的具体实现形式是变化的，即不同厂商提供的协议栈是有区别的，例如：函数名称和参数列表可能有区别，用户在选择协议栈以后，需要学习具体的例子，查看厂商提供的Demo演示程序和说明文档来学习各个函数的使用方式，进而快速的使用协议栈进行应用程序的开发工作。使用ZigBee协议栈进行开发的基本思路可以概括为如下三点：1、用户对于ZigBee无线网络的开发就简化为应用层的c语言程序开发，用户不需要深入研究复杂的ZigBee协议栈；2、ZigBee无线传感器网络中数据采集，只需用户在应用层加入传感器的读取函数即可；3、如果考虑节能，可以根据数据采集周期进行定时，定时时间到就唤醒ZigBee的终端节点，终端节点唤醒后，自动采集传感器数据，然后将数据发送给路由器或者直接发给协调器。既然ZigBee协议栈已经实现了ZigBee协议，那么用户就可以使用协议栈提供的API进行应用程序的开发，在开发过程中完全不必关心ZigBee协议的具体实现细节，只需关心一个核心的问题：应用程序数据从哪里来到哪里去。下面举一个例子，当用户应用程序需要进行数据通信时，需要按照如下步骤实现：201346369（1）调用协议栈的组网函数、加入网络函数，实现网络的建立与节点的加入；（2）发送设备调用协议栈提供的无线数据发送函数，实现数据的发送；（3）接收设备调用协议栈提供的无线数据接收函数，实现数据的正确接收。因此，使用协议栈进行应用程序开发时，开发者不需要关心协议栈是具体怎么实现的（例如，每个函数是怎么实现的，每条函数代码是什么意思等），只需要知道协议栈提供的函数实现什么样的功能，会调用相应的函数来实现自己的应用需求即可。例如，在TI提供的Zstack协议栈中，数据发送函数定义如下：afStatus_tAF_DataRequest(afAddrType_t*dstAddr,endPointDesc_t*srcEP,uint16cID,uint16len,uint8*buf,uint8*transID,uint8options,uint8radius)用户调用该函数即可实现数据的无线发送，当然，在此函数中有8个参数，用户需要将每个参数的含义理解以后，才能达到熟练应用该函数进行无线数据通信的目的。AF_DataRequest（）函数中最核心的两个参数：·uint16len-----发送数据的长度；·uint8*buf-----指向存放发送数据的缓冲区的指针。至于调用该函数后，如何初始化硬件进行数据发送等工作，用户不需要关心，ZigBee协议栈已经将所需要的初始化工作初始化好了，这就类似于学习TCP/IP网络编程时，用户只需要调用相应的数据发送、接收函数即可，而不必关心具体的网卡驱动的具体实现细节。2zigbee协议栈安装ZigBee协议栈具有很多版本，不同厂商提供的ZigBee协议栈有一定的区别，本手册选用的是TI推出的ZigBee2007协议栈进行讲解。2013463610ZigBee2007协议栈ZStack-CC2530-2.5.1a要安装以后才能使用，下面讲解安装步骤。../工程源码，双击ZStack-CC2530-2.5.1a.exe即可进行协议栈的安装，默认是安装到c盘。然后在路径C:\TexasInstruments\ZStack-CC2530-2.5.1a\Projects\zstack\Samples\GenericApp\CC2530DB下找到GenericApp.eww，打开该工程。打开该工程后，可以看到GenericApp工程文件布局，如图4.1所示。在图中所示的文件布局中，左侧有很多文件夹，如App，HAL，MAC等;这些文件夹对应了ZigBee协议中不同的层，使用ZigBee协议栈进行应用程序的开发，一般只需要修改App目录下的文件即可。3点对点数据传输实验尽管到此为止，读者对ZigBee协议的基本内容都不了解，甚至ZigBee协议是什么也可能存在诸多的疑问与不解，但与其阅读“深奥”的ZigBee协议栈，不如通过一个数据传输实验来对ZigBee协议以及ZigBee协议栈建立一个形象、直观的认识，这将有助于读者对ZigBee协议的理解。数据传输实验的基本功能：两个ZigBee节点进行点对点通信，ZigBee节点2向节点1发送“ChinaSofti”10个字符，同时LED绿灯闪烁两下表示成功发送。ZigBee节点1收到节点2发送过来的数据后，对接收到的数据进行判断，如果收到的数据是“ChinaSofti”，则使开发板上的LED红灯闪烁两下表示成功接收。数据传输实验原理图如图4.2所示。2013463611（1）协调器程序在ZigBee无线传感器网络中有三种设备类型：协调器、路由器和终端节点，设备类型是由ZigBee协议栈不同的编译选项来选择的。协调器负责ZigBee网络的组建，维护，控制终端节点的加入等。路由器主要负责数据包的路由选择，终端节点负责数据的采集，不具备路由功能。在本实验中，ZigBee节点1配置为1个协调器，负责ZigBee网路的组建，ZigBee节点2配置为一个终端节点，上电后加入ZigBee节点1建立的网络，然后发送ChinaSofti给节点1。将GenericApp工程中的GenericApp.c删除，删除方法是：右键单击GenericApp.c，在弹出的下拉菜单中选择Remove即可，如图4.3所示。2013463612单击File,在弹出的下拉菜单中选择New，然后选择File，如图4.4所示。图4.4新建源文件将该文件保存为Coordinator.c，然后以同样的方法建立一个Enddevice.c文件（最佳保存路径：就保存在GenericApp工程中的Source文件夹下，具体路径为C:\TexasInstruments\ZStack-CC2530-2.5.1a\Projects\zstack\Samples\GenericApp\Source）。下面讲解向该工程添加源文件的方法：右键单击App，在弹出的下拉菜单中选择Add，然后选择AddFlies，如图4.5所示，选择刚才建立的两个文件Coordinator.c和Enddevice.c即可。2013463613添加完上述文件后，GenericApp工程文件布局如图4.6所示。在Coordinator.c中输入以下代码：#includeOSAL.h#includeAF.h#includeZDApp.h#includeZDObject.h#includeZDProfile.h#includeGenericApp.h#includeDebugTrace.h#if!defined(WIN32)#includeOnBoard.h#endif#includehal_led.h#includehal_key.h#includehal_uart.hconstcId_tGenericApp_ClusterList[GENERICAPP_MAX_CLUSTERS]={2013463614GENERICAPP_CLUSTERID};constSimpleDescriptionFormat_tGenericApp_SimpleDesc={GENERICAPP_ENDPOINT,GENERICAPP_PROFID,GENERICAPP_DEVICEID,GENERICAPP_DEVICE_VERSION,GENERICA