WSN实验报告.docx
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WSN实验报告.docx
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WSN实验报告
WSN实验报告
姓名:
谢莉(139074388)
李福慧(139074381)
专业:
物联网工程131班
指导老师:
卫琳娜
学院:
计算机学院
实验二4.1GPIO输入输出实验
一.实验内容
主要包含了4个实验:
控制LED灯闪烁,按键控制LED灯开关,按键控制LED灯闪烁,OLED显示。
GPIO输出控制对象为CC2530模块上的红色和绿色LED,输出置位为0时LED灯点亮,置位为1时LED灯熄灭。
通过不同代码的运行和控制,观察LED灯的闪烁情况。
底板上的显示屏通过运行代码,显示不同的信息。
二.实验目的
1.了解CC2530的GPIO结构和配置原理
2.学习配置按键的GPIO口为输入模式,并采集有效按键
3.如何通过程序控制由按键触发控制LED灯
4如何通过程序控制由按键触发控制LED灯闪烁
5.通过CC2530的GPIO模拟IIC总线驱动OLED显示
三.实验步骤
1.打开文件
2.选择debug
3.点击project中的rebuildall,然后点击debug,进行编译工程并下载到目标板
4.运行程序,观察结果
四.实验中遇到的问题及解决方法
节点模块不一样,所以左右的灯控制也会不一样。
五.实验总结
通过实验一,二,三的学习大概熟悉了实验的步骤,所以在做实验的时候也比较顺利,没有遇到什么问题。
这个实验是最基础的,主要观察LED灯的变化。
实验三定时器控制实验
一.实验内容
实验包含使用定时器T1和T2,还有定时器T4中断。
定时器1来改变小灯的状态,T1每溢出两次,两个小灯闪烁一次,并且在停止闪烁后成闪烁前相反的状态。
开启定时器2的中断,计数比较溢出后产生中断来改变小灯的状态,T2每溢出一次,红色小灯状态改变一次(由亮变暗或由暗变亮)。
用定时器4来改变小灯的状态,T4每2000次中断小灯闪烁一轮,闪烁的时间长度为1000次中断所耗时间。
二.实验目的
1.了解CC2530的定时器T1,T2,T4的配置和使用
2.如何通过程序控制CC2530的T1驱动LED灯定时点亮
3.学习定时器T4的中断模式使用
三.实验步骤
1.打开文件
2.选择debug
3.点击project中的rebuildall,然后点击debug,进行编译工程并下载到目标板
4.运行程序,观察结果
四.实验中遇到的问题及解决方法
因为我们实验使用的节点模块和指导书中的模块不一样,所以现象也不同,主要区别在于闪烁的左右灯不一样,但是不影响实验结果。
五.实验总结
T1实验模块板载的绿色LED灯(左边)和红色LED(右边)交替闪烁。
T2实验输出置位为0时LED灯点亮,置位为1时LED灯熄灭,模块板载的绿色LED灯(左边)由定时器T2的比较溢出中断改变状态。
T40模块板载的红色LED灯(右边)在T4产生中断1000此后开始闪烁,再次中断1000次后停止闪烁,一直循环执行。
这三个实验的现象我们都做出来了,分析了代码有好多不懂的地方,但是在注释和两个人交流的情况下,还是能大概明白的。
实验四中断输入和采集实验
一.实验内容
本次实验主要是做外部输入中断。
使用摇杆按键来翻转LED的状态,按下节点底板上“SW2”键,CC2530模块上1个LED灯改变当前状态。
二.实验目的
1.了解CC2530的中断使用
2.如何采集外部输出中断(按键触发)并控制LED灯状态
三.实验步骤
1.打开文件
2.选择debug
3.点击project中的rebuildall,然后点击debug,进行编译工程并下载到目标板
4.运行程序,观察结果
四.实验总结
运行代码之后,按下摇杆按键“SW2”的中心按键,点亮红色LED(左边),再次按下时熄灭,循环执行。
这次的实验和前面的实验有点像,都是通过按键来改变LED灯的状态。
实验五ADC采集实验
一.实验内容
本实验主要包括2个实验:
ADC采集Joystick按键和片内温度采集。
一个以ADC采集读取Joystick按键键值,通过不同的按键动作控制不同的LED灯状态,将P0.6设置为AD输入模式。
另一个以ADC采集读取片内温度传感器值,通过串口发送出来
二.实验目的
1.了解CC2530的ADC原理和配置方法
2.通过ADC采集读取Joystick按键(摇杆)控制LED灯
3..通过ADC读取片内的温度传感器值并通过串口发送出来
三.实验步骤
1.打开文件
2.选择debug
3.点击project中的rebuildall,然后点击debug,进行编译工程并下载到目标板
4.运行程序
5.用USBMini线连接节点底板和PC机,打开设备管理器查看串口,打开串口调试,设定特定值,观察结果
四.实验总结
在ADC采集Joystick按键实验中按左键(Left)时控制红灯亮,按右键(Right)时控制绿灯亮,再次按下时熄灭,循环执行。
而片内温度采集可以通过串口调试助手看到片内温度的变化。
实验过程中,我们按照指导书一步步完成,然后看了具体的实验代码,虽然不能够完全看懂,但是大概能知道实验的实现过程。
实验六串口收发实验
一.实验内容
本次实验包括串口通讯和串口显示实验。
串口通讯主要从节点底板上通过串口不断地发送字串“UART0TXTest”。
串口显示实验利用节点底板定时器1产生秒信号,通过串口显示时钟。
二.实验目的
1.了解CC2530的串口结构和配置原理
2.如何通过程序控制CC2530的串口收发数据
3..如何结合定时器通过串口输出显示时钟
三.实验步骤
1.打开文件
2.选择debug
3.点击project中的rebuildall,然后点击debug,进行编译工程并下载到目标板
4.运行程序
5.用USBMini线连接节点底板和PC机,打开设备管理器查看串口,打开串口调试,设定特定值,观察结果
四.实验中遇到的问题及解决方法
在刚开始时由于没有修改pc上相应的串口名称,在调试助手中找不到串口选项,然后再学姐的帮助下修改了串口号,并顺利的完成了实验。
五.实验总结
在这个实验中,通过用miniUSB连接节点板和pc机,并配置相应的串口信息波特率等,运行程序,可以在串口中输出程序中预先写好的内容,其实我想在前面的温度采集试验中就已经验证了串口的接收功能了吧。
这次我们再次体验了节点板和主机之间的通信。
实验七低功耗控制实验
(实验十三系统睡眠和中断唤醒)(实验十四系统睡眠和定时唤醒)
一.实验内容
实验包括:
系统睡眠和中断唤醒,系统睡眠和定时唤醒
二.实验目的
1.了解CC2530的电源管理和低功耗模式
2.如何通过程序控制CC2530进入低功耗模式和中断唤醒
3.如何通过程序控制CC2530进入低功耗模式和定时器唤醒
三.实验步骤
1.打开文件
2.选择debug
3.点击project中的rebuildall,然后点击debug,进行编译工程并下载到目标板
4.运行程序,观察结果。
四.实验中遇到的问题及解决方法
开始对于实验的现象不太能理解,然后我们一起看了报告给的代码,大概了解了其工作方法。
五.实验总结
在系统睡眠和中断唤醒试验中当CC2530模块板载的绿色LED灯闪烁10次后绿色LED和红色LED均熄灭,此时系统已经进入PM3的休眠模式。
然后通过按在SW2按键的中间可唤醒系统。
而在系统睡眠和定时唤醒试验中,当系统进入睡眠状态后,不用外部输入,等待三秒系统会自动唤醒。
通过这两个实验并进行比较,我们知道可以通过程序设计人工或自动周期的唤醒系统,从而有效的管理节点电源,达到低功耗的作用。
实验八(实验十六)精简OS实验
一.实验内容
运行实验程序,连接串口与节点板,体会os操作系统的工作原理。
二.实验目的
1.初始化操作系统,了解OS的运行机制和原理
2.了解如何在OS中添加事件
三.实验步骤
1.打开文件
2.选择debug
3.点击project中的rebuildall,然后点击debug,进行编译工程并下载到目标板
4.用迷你USB连接节点板和主机,修改串口名称为com2
5.打开串口调试助手,选择串口com2,波特率38400等
6.运行程序,观察结果。
四.实验中遇到的问题及解决方法
第一次做的时候复位后发现串口助手无任何现象。
我们仔细检查了自己的实验步骤没有发现错误,最后发现是USB线接触不好,重插后问题就解决了。
五.实验总结
这个实验和前面实验步骤相仿,步骤已经没什么问题,关键是理解原理,感觉这个实验不好理解,因为代码的功能函数太多,我们一起看了好久,大概了解了os系统工作的原理,系统中有个循环监测函数,当检测到事件时,通过一系列的功能函数,协调处理来完成对事件的响应。
实验九(实验十七)硬件抽象层HAL实验(adc&lcd)
一.实验内容
运行实验程序,观察实验现象,分析实验过程及源程序体会HAL的原理。
二.实验目的
1.学习Z-Stack的HAL原理
2.了解如何在Z-Stack中调用HAL驱动硬件
三.实验步骤
1.打开文件
2.选择debug,编译下载程序。
3.运行程序,复位网关底板,观察结果
四.实验中遇到的问题及解决方法
这个实验我们做了好几次都没有正确的实验结果。
然后请教学姐,发现是因为节点开关没开,打开之后重新实验,问题就解决了。
五.实验总结
做完实验,我们仔细的看了函数代码分析,知道了HAL与上层的数据交互方式是通过函数参数传递或者直接通过回调函数与上层进行直接的数据传递.
实验十(实验十九)ZigBee加入网络
一.实验内容
下载不同的工程文件到三个不同的节点板上,从而组建网络,体验组网过程。
二.实验目的
1.学习Z-Stack的网络组建原理
2.了解如何在Z-Stack中启动网络和路由器,终端设备等
三.实验步骤
1.打开程序选择工程文件,不同工程文件下载至不同设备上,CoordinatorEB或CoordinatorEB-Pro:
协调器,RouterEB或RouterEB-Pro:
路由器,EndDeviceEB或EndDeviceEB-Pro:
终端设备。
2.打开f8wConfig.cfg文件,在此文件内我们可以修改ZigBee无线网络的PANID(网络号),及通信信道。
3.分别编译后把协调器,路由器与终端设备的程序下载至三个节点,并为每个节点标记不同标志,如下载协调器程序的节点标记为协调器。
4.依次打开协调器节点、路由器节点和终端界定啊的电源开关,观察液晶屏显示结果。
四.试验中遇到的问题及解决方法
问题1:
实验程序不能够打开。
解决方法:
换了另外一种打开方式。
五.实验总结
这次实验是组网实验,与前面步骤不同之处是要修改ZigBee无线网络的PANID,将协调器、路由器、和终端节点的程序分别烧入三个不同的节点板,通过这个实验并仔细看了实验的源代码的相关函数后,我们知道了协调器网络的建立是调用NetworkFormationRequest函数发起网络形成请求,网络的具形成是在网络层完成的,而终端节点和路由节点的启动过程相似,主要是差异在于路由节点加入到网络后,还启动了路由功能。
所以终端节点如果具备路由功能的话,也可以做路由器节点。
实验十一(实验二十)简单绑定实验
一.实验内容
运行程序,将协调器和路由器的工程烧到同一个节点板,烧路由器工程到另一个节点板,通过按键控制组网和解绑,并体会组网和解绑的过程。
二.实验目的
1.学习Z-Stack的加入和绑定原理
2.了解如何在Z-Stack中调用系统函数绑定和解除按键
三.实验步骤
1.打开程序选择工程文件,CoordinatorEB或CoordinatorEB-Pro:
协调器,RouterEB或RouterEB-Pro:
路由器,EndDeviceEB或EndDeviceEB-Pro:
终端设备。
将其烧到相应节点板上。
2、运行程序
3、启动控制器(协调器)和路由器(通过按键选择启动,上:
作为协调器,右:
作为路由器,)
4、启动终端节点(switch)并加入网络,当显示switch时说明节点加入成功。
四.实验中遇到的问题及解决方法
第一次运行程序没有成功,然后我们重新仔细的实验的一次。
五.实验总结
这个实验可以通过按键控制组网和解绑,和上个实验相结合着看,我们明白了节点间组网和解绑的步骤。
我们通过控制按键的上下进行类型的选择和组网绑定以及解除。
实验十二(实验二十四)光照传感器实验
一.实验内容
完成组网,并利用工具对周围光照进行采集。
二.实验目的
1.了解光照采集的原理
2.学习CDS光照传感器从而掌握光照传感器的原理
3.掌握“传感器节点板”模块的原理和使用方法。
三.实验步骤
1、打开实验程序
2、打开工程后选择对应的设备类型
3、编译工程并下载到目标板。
4、修改IEEE地址(协调器、路由器、终端节点必须采用不同的地址)。
5、完成组网,获取和查看光照传感器数据。
6、分析实验现象。
四.实验中遇到的问题及解决方法
1、刚开始组网不成功,原因是没有把IEEE地址设置成三个不同的值,修改过后重新操作,组网成功。
2、打开串口后不能像预期一样依次显示路由器、协调器和终端节点。
解决方法:
路由器、协调器和终端节点的开关要依次打开,不能一下全打开。
正确操作后试验成功。
五.实验总结
这次实验我认为是比较综合的一个,首先要完成组网,组网过程中一定要注意修改烧到不同节点板上的程序对应的IEEE地址不一样,即协调器、路由器、终端节点的地址不同,才能够组网。
其次在连接串口测试时要逐个打开开关,我们实验做得并不顺利,也正因此,我们学到了一些知识。
终端节点有传感器模块,它将采集数据,经路由,在协调器作用下,将信息传到串口中,通过一个关照曲线,我们体会了具体的通信过程。
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