物联网工程实验报告

1、物联网工程实验报告 姓名：XXX 班号： 学号：XX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：CC2530 通信板传感器板底板SW3 键（复位键）D1、D2 灯SW1 键（数据及时发送键）和 SW2 键（定时发送键）. 将实验平台的电源开关拨到 ON 位置。. 每个 ZiggBee 节点

2、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。打开测试程序：双击【我的设备】/Storage Card/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

3、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。实验结果：打开测试程序：双击【我的设备】/Storage Card/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)，D

4、1 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。实验电路：实验程序：Main.c-1Main.c-2Init.s实验步骤：1. 准备好实验环境，将JLINK连接好。2. 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Code Warrior fo

5、r RVDS，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、Tim

6、er4）和一个休眠定时器（Sleep Timer）。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10

7、1）、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。Sleep Timer 主要将节点从超低功耗工作状态唤醒。TinyOS 系统

8、下，定时器组件一般为通用组件（generic components），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

9、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cd apps/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make antc5 install，进行编译和烧录。5. 实验现象为蓝灯1 秒闪一次，黄灯3 秒闪一次。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

10、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。 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

11、点都有IEEE 802.15.4 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3. 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_Broadcast

12、6. 在当前目录下执行make antc5 install GRP=01 NID=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make antc5 reinstall GRP=01 NID=029. 再烧录一个节点，节点号NID=03，执行make antc5 reinstall GRP=01 NID=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，然后两个节点都跟着闪

13、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。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。实验五 FT6410 Uboot 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

14、linuxlinux-sources3c-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 jxvf s3c-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.

15、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（0）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

16、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： Tftp 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 c 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：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：VS2005Microsoft Active