基于zigbee的物联网实训报告.docx

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基于zigbee的物联网实训报告

学生实习报告

实习类型：

学号：

学生姓名：

指导教师：

专业班级：

院（部）：

2016年12月31日

填写说明

1.该实习报告适用于本校全日制本科生的各类实习教学活动。

2.实习类型应严格按照教学任务规定的名称填写。

3.实习报告装订顺序为：

封面、填写说明、实习成绩评定表、实习报告正文。

4.实习报告正文应包含以下内容：

①实习目的

②实习单位概况

③实习内容及过程

④实习总结及体会

要求实习报告内容详实、条理清楚、重点突出、逻辑性强，着重写出对实习内容的分析与总结、体会和感受，特别是自己所学的专业理论与实践的结合与对照。

实习成绩评定表

学生姓名：

学号：

专业班级：

指导教师评语：

成绩：

指导教师：

年月日

实训报告正文

一、实训目的:

1.了解物联网的概念及应用；

2.了解无线传感网络的概念及应用；

3.掌握基于Zigbee的无线传感网络的设计；

4.学习并使用CC2530核心板；

5.通过进一步学习掌握物联网相关知识；

二、实训原理简述:

1.物联网的概念:

物联网的概念最初在1999年提出：

即通过射频识别（RFID）（RFID+互联网）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器、气体感应器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网连接起来，进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。

简而言之，物联网就是“物物相连的互联网”。

物联网是指通过各种信息传感设备，实时采集任何需要监控、连接、互动的物体或过程等各种需要的信息，与互联网结合形成的一个巨大网络。

其目的是实现物与物、物与人，所有的物品与网络的连接，方便识别、管理和控制。

其在2011年的产业规模超过2600亿元人民币。

构成物联网产业五个层级的支撑层、感知层、传输层、平台层，以及应用层分别占物联网产业规模的2.7%、22.0%、33.1%、37.5%和4.7%。

而物联网感知层、传输层参与厂商众多，成为产业中竞争最为激烈的领域。

2.CC2530简介:

CC2530是用于2.4-GHzIEEE802.15.4、ZigBee和RF4CE应用的一个真正的片上系统（SoC）解决方案。

它能够以非常低的总的材料成本建立强大的网络节点。

CC2530结合了领先的RF收发器的优良性能，业界标准的增强型8051CPU，系统内可编程闪存，8-KBRAM和许多其它强大的功能。

CC2530有四种不同的闪存版本：

CC2530F32/64/128/256，分别具有32/64/128/256KB的闪存。

CC2530具有不同的运行模式，使得它尤其适应超低功耗要求的系统。

运行模式之间的转换时间短进一步确保了低能源消耗。

CC2530F256结合了德州仪器的业界领先的黄金单元ZigBee协议栈（Z-Stack?

），提供了一个强大和完整的ZigBee解决方案。

CC2530F64结合了德州仪器的黄金单元RemoTI，更好地提供了一个强大和完整的ZigBeeRF4CE远程控制解决方案。

3.传感器介绍：

DS18B20数字温度传感器接线方便，封装成后可应用于多种场合，如管道式，螺纹式，磁铁吸附式，不锈钢封装式，主要根据应用场合的不同而改变其外观。

封装后的DS18B20可用于电缆沟测温，高炉水循环测温，锅炉测温，机房测温，农业大棚测温，洁净室测温，弹药库测温等各种非极限温度场合。

耐磨耐碰，体积小，使用方便，封装形式多样，适用于各种狭小空间设备数字测温和控制领域。

三、实训内容：

1.CC2530按键控制流水灯：

1．实验目的

1）、通过实验掌握CC2530芯片GPIO的配置方法

2）、握Led驱动电路及开关Led的原理

3）、掌握检测按键的方法

2．实验设备

硬件：

PC机一台ZB2530（底板、核心板、仿真器、USB线）一套

软件：

2000/XP/win7系统，IAR8.10集成开发环境

3.实验相关电路图

发光二极管是属于二极管的一种，具有二级管单向导电特性，即只有在正向电压（二极管的正极接正，负极接负）下才能导通发光。

P1.0引脚接发光二极管（D1）的负极,所以P1.0引脚输出低电平D1亮，P1.0引脚输出高电平D1熄灭,D2,D3同理。

按键S1接在P0_1上，当按键松开时，p0_1通过电阻上拉为高电平，当按键S1按下时，p0_1为低电平。

2.温度传感器DS18B20

实验目的：

1.掌握温度传感器使用

2.掌握点对点通讯

3.掌握DS18B20移植方法

实现现象：

终端获得DS18B20传感器的数据，无线传输给协调器；协调器再通过串口发给电脑串口调试助手显示。

协调器、终端通过串口输出，LCD也同步刷新。

实验详解：

我们在基础实验已能驱动DS18B20，现在的工作就是把DS18B20移植到协议栈Zstack上。

我们加在点播例子中，实现无线温度采集。

使用点播进终端设备有针对性地发送数据给指定设备，不像广播和组播可能会造成数据冗余。

3.串口通讯-发送字符串

1.实验目的

1）、通过实验掌握CC2530芯片串口配置与使用

2）、观察D2串口发送指示灯的变化，每发送一串字符闪一次

注：

嵌入式开发中，当程序能跑起来后，串口是第一个要跑起来的设备，所有的工作状态，交互信息都会从串口输出。

我们用的是世界上最好的串口芯片FT232，高级USB串口线都用该芯片。

2.实验设备

硬件：

PC机一台ZB2530（底板、核心板、仿真器、USB线）一套软件：

2000/XP/win7系统，IAR8.10集成开发环境、串口助手

3.实验相关电路

P0_2、P0_3配置为外设功能时：

P0_2为RX，P0_3为TX.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具有同样的功能，可以设置在单独的I/O引脚。

此种串口设计是没有流控功能的。

CC2530配置串口的一般步骤：

1、配置IO，使用外部设备功能。

此处配置P0_2和P0_3用作串口UART0

2、配置相应串口的控制和状态寄存器。

3、配置串口工作的波特率。

4.光敏和热敏传感器

1.实验目的

1）通过实验掌握CC2530芯片GPIO的配置方法

2）掌握光敏和热敏传感器在协议栈的用法

2.实验设备

硬件：

PC机一台ZB2530（底板、核心板、USB线）两套

仿真器一个光敏传感器一个

软件：

2000/XP/win7系统，IAR8.10集成开发环境

3.接线方法：

1）、VCC:

接电源正极（3V3）2）、GND:

接电源负极

3）、DO:

TTL开关信号输出4）、AO:

模拟信号输出（悬空没有使用）

4．实验相关寄存器

仔细核对引脚后将传感器插到J8光敏传感器、热敏传感器、气体传感器、一氧化碳传感器、酒精传感器等共用P0.5引脚，不过配置不同，使用光敏传感器、热敏传感器、气体传感器、一氧化碳传感器、酒精传感器时配置成输入引脚。

5.无线传输质量检测?

?

1.实验目的?

1）.误包率检测?

2）.掌握实验下载、测试的方法?

3）.串口发送函数?

?

此实验不带zigbee?

协议栈，只是感觉一下无线点对点传输过程?

?

2.?

实验设备?

硬件：

PC?

机一台、ZIGBEE网关、ZIGBEE节点、仿真器一个?

软件：

2000/XP/win7?

系统，IAR?

8.10?

集成开发环境?

?

3.实验现象?

和无线点灯一样，一个ZIGBEE网关A定义为发射模块，另一个ZIGBEE终端B定义为接收模块。

接收模块通过串口不断发数据到PC?

机上显示当前的误包率、RSSI?

值和接收到数据包的个数。

?

6.广播组网-无线数据传输

实验内容：

1.掌握串口的使用

2.掌握协调器和终端通讯过程

实现现象：

终端发“”协调器收到后通过串口发给电脑，串口调试助手显示接收到的字符串

7.组播组网-多终端控制协调器LED

实验内容：

1.实验多终端通讯

2.实现组播组网通讯，协调器不响应其它组发过来的数据

3.掌握Led开关提示：

由于组播组网需要三个节点才能真正完成此实验，一个协调器，两个终端。

如果只有两个节点就只能完成部分内容了，但是没关系多一个节点也就是多一个终端而已。

其实代码并不复杂，看看代码也就清楚组播组网是怎么回事了。

实现现象：

三个节点，一个节点做协调器，另外两个节点做终端。

按终端S1键时，协调器Led2状态改变同时终端自身的Led2状态也改变，提示发送成功。

修改其中一个终端的组编号，编译下载后，按此终端S1键时，此时看协调器Led2状态是否会改变。

四、实训总结：

时光飞逝，为期十天的物联网实训结束了。

通过这次实训，我获得了许多知识，而且这些知识是书本之外的，更难能可贵的是这次实训锻炼了我的动手能力，学会了理论要与实际相结合的方法。

在这次实训中，从最初的迷茫到现在的恍然大悟，我悟出了一个道理，那就是我们对一个新事物的理解需要一个过程，这个过程是曲折艰辛的，道路是迂回上升的，但是只要我们脚踏实地，我们最终会体会其中的真谛。

实训中可能会存在许多的问题，这些问题可能是不小心而导致，也可能是自己不会，我们应当尽量的减少不小心而导致的错误，最好是杜绝。

有些问题可能真的是我们不会，当遇到这些问题时，我都会去看别人是怎么解决的，而不是直接去问怎么做，当实在不知道才要别人说。

坐而言不如立而行，对于这些电路还是应该自己动手实际操作才会有深刻理解，才会有收获。

无论是平时的上课，还是从这一次的实训，每一次自己都觉得有一个进步，虽然有些方面自己做不出，但可以从老师和其他同学那里学到更好更多的东西，他们从另一个方面透析了自己的困难，这是很重要的，它让我学会了怎样学习别人的长处并把它变成自己的长处。

总之，这次实训使我受益匪浅。