物联网技术导论与实践第9章课件

1、2022/7/25物联网应用技术与实践 2016.8 2022/7/25第9章 物联网开发环境搭建 9.1开发环境IAR Systems安装 在下面的物联网应用开发实验中，我们所使用的物联网综合实验开发平台与配套光盘由武汉盛德物联科技有限公司提供。物联网实验开发工具是IAR开发工具和TI公司提供的ZigBee通信协议栈ZStack，它们在配套光盘的”IAR Embedded Workbench for 8051 7.60”目录下，在进行开发时，首先要进行IAR开发工具的安装，搭建好开发环境。在环境搭建好之后，只需要调用API接口函数就可以进行物联网应用程序的开发了。2022/7/25 打开wi

2、ndows资源管理器，找到配套光盘中的开发工具集存放的目录，这个目录的名称为”CD-EW8051-7601”，在此目录下存放着IAR开发工具的安装程序。安装文件所在目录如图9.1所示。2022/7/25 进入“CD-EW8051-7601”目录后，可以看到如图9.2的目录里面有个”autorun.exe”安装程序，双击运行此程序即可开始安装IAR开发工具。2022/7/25 接着，可以看到一个如图9.3 所示的弹出页面，选择其中的”Install IAR Embedded Workbench”开始安装IAR开发工具。2022/7/25点击”Next”开始安装。在图9.4所示的许可证协议界面上，

3、选中”I accept the terms of the license agreement”，接受许可证协议条款，再点击”Next”进行下一步安装。2022/7/25 在如图9.5 所示信息界面中，填写用户信息。”Name”处填写用户名，”Company”处填写单位名。“License#”填写许可证号。2022/7/25 然后再点击”Next”进入下一步安装。在如图9.6 所示的License Key界面中，在”License Key”文本框里面，将keygen.exe程序生成的注册码复制进来。注意，这里的注册码必须跟许可证号是相对应的，即同一次操作产生的。然后再点击”Next”进行下一步安

4、装。2022/7/25在如图9.7 所示的setup type界面中，选择”Custom”选项，再点击”Next”继续安装。2022/7/25 在图9.8 所示的安装组件界面中。保持默认选项不改动。直接点击”Next”进入下一步安装。2022/7/25 在图9.9所示的安装目录选择界面中，选择IAR开发工具的安装目录，点击”Change”更改安装目录。2022/7/25 在图9.10所示的选择安装目录界面中，输入安装目录为 D：WorkspceIAR。点击”Next”进入下一步安装。2022/7/25 在图9.11所示的选择程序目录界面中，此处为IAR程序目录名，不用改动。点击”Next”进入

5、下一步安装。2022/7/25 在图9.12所示的程序安装界面中，点击”Install”按钮确认开始安装。2022/7/25安装结束后，点击”Finish”按钮完成IAR的安装。所弹出来的界面即为IAR开发环境，如图9.13 所示。2022/7/259.2 TI ZStack协议栈安装 下面的实验都将基于TI公司提供的ZStack协议栈进行，所使用的版本为ZigBee2007/PRO。进入如图9.14所示的工具集目录下的“ZStack-CC2530”目录，可以看到ZStack的安装程序”ZStack-CC2530-2.4.0-1.4.0.exe”。双击打开此程序，开始协议栈的安装。2022/7

6、/25 在如图9.15所示的ZStack安装界面中，点击”Next”开始安装。2022/7/25 在此后出现的安装界面中，选择”I accept the terms of the license agreement”，接受许可证协议条款，再点击”Next”进行下一步安装。选择”Custom”自定义选项，再点击”Next”进入下一步安装。 在此后出现如图9.16所示的的路径选择安装界面中，点击”Browse”更改安装ZStack协议栈的目录。2022/7/25 在弹出如图9.17所示的窗口下选择安装目录，此处的安装目录为D:Workspace ZStack-CC2530- 2.4.0-1.4.0

7、。2022/7/25 此处为选择要安装的组件。保持默认选项不改动。直接点击”Next”进入下一步安装。 只到出现如图9.18所示的界面，点击”Finish”安装完成。2022/7/259.3烧写器DEBUGGER驱动安装 将烧写器DEBUGGER通过USB下载线连接到电脑上，系统出现如图9.19所示的提示界面，提示需要安装驱动。选择“是，仅这一次”，再点击”下一步”按钮进入驱动安装。出现界面后，选择“从列表或指定位置安装（高级）”，然后再点击”下一步”按钮进入驱动安装。在出现如图9.20所示的搜索与安装选项界面后，选择”在这些位置上搜索最佳驱动程序”选项来确认驱动的所在位置。点击”浏览按钮”指

8、定搜索的位置。2022/7/25 在弹出如图9.21所示的窗口界面中，选择工具集所在目录下的”Debugger 驱动”目录，点击其下方的”Drivers”目录。烧写器驱动就存放在此目录下。确认好驱动目录后，点击”确定”以及”下一步”按钮，开始驱动搜索安装。当出现完成了下列设备的软件安装界面后，点击”完成”按钮退出驱动安装界面。2022/7/259.4 烧写软件SmartRF Flash programmer安装 进入到如图9.22.所示的工具集目录下，在目录”SmartRFProgr”下找到烧写软件安装程序“Setup_SmartRFProgr_1.12.4.exe”。双击它进行程序安装。20

9、22/7/25出现如图9.23.所示的安装界面。2022/7/25 在随后出现的界面中，一直点击“Next”直到出现如图9.24所示的更换烧写软件的安装目录界面，点击”Change”按钮更换烧写软件的安装目录。2022/7/25 在此处将烧写软件安装到目录D：WorkspaceSmartRF下。如图9.25所示为烧写软件安装目录界面。点击“OK”进行下一步安装。2022/7/25 当出现如图9.26所示的安装类型选择界面时，点击选择”Custom”选项进行安装选。2022/7/25 当出现如图9.27所示的安装组件选择界面时。保持默认选项不改动。直接点击”Next”进入下一步安装。2022/7

10、/25 当出现如图9.28 所示的安装程序界面时，点击”Install”按钮开始安装。安装完成后，点击”Finish”按钮结束安装。2022/7/259.5物联网开发平台调试助手 此处的上位机物联网开发平台调试助手是今后的ZigBee传感器实验以及ZigBee组网通信等实验查看调试信息与通信所用。此开发平台的安装，需要先将Android操作系统下载到物联网综合实验开发平台上。 物联网必须要有操作系统做支撑，所以，基于武汉盛德物联科技有限公司开发的物联网综合实验开发平台开发的所有物联网实验都是IAR基于Android操作系统下进行开发的，在Android操作系统下，操作ZigBee、RFID等各

11、种传感器可以组建各种网络，实现物联网完美互联。让读者体会到真正的物联网核心技术。2022/7/25 图9.29所示即为物联网综合实验开发平台所使用的物联网调试助手主界面。在图9.29所示的界面中，占据较大区域的为”网络接收区”，ZigBee各种组网方式接收到的信息都将在此处显示。在接收区下面的即为”网络发送区”，点击此处即可进入输入界面，通过输入界面完成指令的输入。最下方的分别为”网络清除发送区”，”网络清除接收区”和”发送”三个按钮。 完成指令的输入后，点击”发送”按钮后，即可将指令通过ZigBee各种组网方式发送到下位机上面。2022/7/259.6串口通信软件配置 为了更好更方便查看和调

12、试ZigBee各种网络实验，可以利用武汉盛德物联科技有限公司自主研发的串口调试软件，串口通信软件可以用来帮助我们在做串口通信实验时，查看串口通信信息。该软件无需安装，只需对该软件进行一些配置就可使用。进入配套光盘的工具集目录下的”DNW”目录。进入到该目录里面后，双击运行”ZhongXiaoleiDNW.exe”通信软件，就会出现如图9.30所示的串口通信软件窗口的界面。2022/7/25串口通信软件窗口的界面2022/7/259.7 GenericApp项目工程配置下面将对GenericApp项目工程的一些基本配置进行修改，以方便以后的实验与应用开发工作。9.7.1工程目录简介首先，进入到前

13、面安装完成的ZStack协议栈目录下，可以看到如图9.31目录界面。协议栈目录下有4个子目录，其中，在Components目录下，存放协议栈文件和硬件底层驱动文件；在Documents目录下存放协议栈的说明文档、有关协议栈操作的说明等；在Projects目录下，存放协议栈的工程架构，今后的开发也都在这些工程里面进行；在Tools目录下，提供了查看网络拓扑的工具。2022/7/25 ZStack协议栈目录2022/7/25双击此目录下的”GenericApp.eww”文件，出现如右图所示的工程界面。在这个工程里面，主要涉及到的有APP应用层目录，HAL硬件层目录，NWK网络层目录，OSAL协议栈

14、操作系统，Tools工程配置目录，ZMain主函数目录。2022/7/259.7.2生成设备程序 在左侧的工程目录中，有个”CoordinatorEB”选项，如图9.34所示。点击该选项后，可以看到 有”CoordinatorEB”，”RouterEB”，”EndDeviceEB”三个选项，它们分别对应于协调器设备，路由器设备，终端节点设备。选择相应的选项后编译程序，则可生成对应设备的程序文件。 ”CoordinatorEB”选项界面2022/7/25 有三种方式选择编译，第一种是点击工具栏按钮里面的”Make”按钮即可编译生成程序；第二种是通过右键点击GenericApp工程，选择”Make

15、”选项编译程序，如图9.35所示；第三种也可以通过键盘上的F7按钮进行编译生成程序。2022/7/25 编译程序后，可以看到工程目录下增加了”CoordinatorEB”和”settings”两个子目录，如图9.36所示。2022/7/25 在”CoordinatorEB”目录下，存放着生成的协调器设备程序文件。进入该目录下的”Exe”目录，在这个目录里面存放的就是具体的设备程序文件。 同样的，如果要生成终端设备程序文件，则应先在IAR里面将工程配置选项修改为，”EndDeviceEB”设备选项，再进行编译工作即可。编译后，在工程目录下可以看到又增加了一个”EndDeviceEB”目录，该目录

16、结构与”CoordinatorEB”一样，生成的设备程序都在其”Exe”目录下。9.7.3修改生成程序为HEX文件 前面生成的设备程序文件都为d51格式，这个格式还不能让烧写软件烧写程序到ZigBee模块上面。所以，还需要先将生成程序修改为HEX格式才行。右键点击工程GenericApp，选择”Options.”选项开始进行配置。点击如图9.37所示界面中左侧列表中的”Linker”选项，在如图9.37所示界面中右方的配置信息中，将”Output file”里面程序文件后缀改为hex，”Format”格式选为”Other”选项。2022/7/25 完成以上操作后，点击”OK”按钮确认配置。再重

17、新编译生成设备文件。可以看到在“CoordinatorEB”目录下的“Exe”目录中增加了一个“GenericApp.hex”，此文件即为可以烧写的设备程序文件。 以上的这些操作都是在”CoordinatorEB”配置选项下进行的。如果要生成其它设备的程序文件，则需要先在IAR环境里面选择其它配置选项，再进行同样的操作，即可生成其它设备的程序文件。2022/7/252022/7/259.7.4 代码添加1、ZigBee_conf.h代码添加 在本章9.2节中可以看到，在ZStack-CC2530安装后，ZigBee_conf.h就在目录文件中了。而且，将ZigBee_conf.h文件加入工程里

18、面了，接下来就完善其实现代码。2022/7/252022/7/252022/7/25 2、ZigBee_coor.c代码添加 在本章9.2节中可以看到已经将ZigBee_coor.c文件加入工程里面了，接下来就完善其实现代码。2022/7/252022/7/252022/7/252022/7/252022/7/252022/7/253、ZigBee_end.c代码添加 在本章9.2节中可以看到我们已经将ZigBee_end.h文件加入工程里面了，接下来我们就完善其实现代码。2022/7/252022/7/252022/7/252022/7/25 通过右键点击左侧工程列表中的”GenericApp”工程，选择”Make”选项编译程序。编译完程序后，就可以将其烧写到ZigBee模块上，观察实验现象。2022/7/25烧写程序方法如下。 将烧写器DEBUGGER插到对应的ZigBee模块上，然后打开烧写软件SmartRF，可以看到如图9.38所示的界面。在该界面中，“1”为显示烧写器相关信息，需要连接上ZigBee模块才有显示，如果连接上后仍没有信息，则按一下烧写器上的复位按钮，或者重新拔插烧写器上的USB接口插头。“2”为选择要烧写的程序路径，格式必须为HEX。“3”读取