无线传感器网络-定时器设计

1、精选优质文档-倾情为你奉上精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业专心-专注-专业精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业学 号： 课 程 设 计题 目定时器设计学 院计算机科学与技术学院专 业物联网工程专业班 级姓 名指导教师2013年01月23日课程设计任务书学生姓名： 专业班级： 指导教师： 工作单位：计算机科学与技术学院题 目: 定时器设计初始条件： 1.课程设计使用 ATOS实验平台,使用CC2430芯片和辅助芯片以及器件； 2.CC2430有程序设计集成开发环境，程序设计语言为C、C、或者nesC语言；3. ATOS实验平台使用说明书；要求完成的主要任务: （包括课程设计工作量

2、及其技术要求，撰写说明书具体要求）学习使用ATOS硬件综合实验平台，程序设计集成开发环境；根据课程设计题目，进行需求分析，搞清楚课程设计需要设计需求和需要解决的设计内容。查阅和学习课程设计题目需要的ATOS实验平台资料，掌握CC2430接口芯片的使用方法和编程要领。查阅和学习课程设计题目需要的辅助芯片以及器件资料。利用ATOS硬件综合实验平台，搭建C、C、或者nesC语言设计的集成开发环境。给出程序流程图。在集成开发环境中调试程序。给出程序的详细注释。能够解释使用程序模拟显示信息。撰写课程设计报告，1）详细陈述以上的设计过程；2）详细陈述电路的调试过程。时间安排：第21周：熟悉ATOS硬件综合

3、实验平台，掌握CC2430接口芯片的使用方法和编程要领设计。使用C语言或nesC程序编写程序，进行调试、显示结果。撰写综合设计报告。指导教师签名： 年 月 日系主任（或责任教师）签名： 年 月 日定时器设计需求分析CC2430芯片定时器CC2430芯片包含四个定时器（Timer1、Timer2、Timer3、Timer4）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的。Timer2主要用于为802.15.4标准中的CS

4、MA/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ANTc3 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Tim

5、er 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。1.2需求分析编写程序，完成所需功能硬件连接，实验环境调试程序调试，观察实验现象1.3定时器功能分析 选择定时器中的两个定时器，其中一个控制红灯1秒闪烁一下，另一个定时器控制绿灯5秒闪烁一次，具体见图1。 图1 流程图定时器设计过程设计器材带有CC2430芯片的基站一个 烧录线一根 安装TinyOS 开发环境的PC机一台及相关的硬件设备2.2 开发环境调试步骤 进入Cygwin环境 输入命令 cd apps/Test，进入

6、测试程序文件所在目录确认基站板及射频模块连接良好确认基站板通过USB连接至主机确认基站板通过串口与主机相连或通过USB转串口线与主机相连在Cygwin环境，输入命令 make antc3 install使用【串口助手】（光盘目录中的辅助工具串口助手sscom32.exe）打开基站板与本机相连的串行端口（波特率设置为9600），将基站板重新上电（即关闭电源后再开启）。2.3设计步骤将基站同电脑用烧录线连接好，打开基站的开关 打开Cygwin 开发环境在Cygwin 界面中执行cd apps/Demos/Basic/ Timer，进入到定时器实验目录下。 在定时器代码目录下执行make antc3

7、 install，进行编译和烧录。 实验现象为红灯1 秒闪一次，绿灯5 秒闪一次。 3.调试过程 3.1 开发环境调试 进入Cygwin环境输入命令 cd apps/Test，进入测试程序文件所在目录在Cygwin环境，输入命令 make antc3 install使用【串口助手】（光盘目录中的辅助工具串口助手sscom32.exe）打开基站板与本机相连的串行端口（波特率设置为9600），将基站板重新上电（即关闭电源后再开启）。3.2 设计结果打开Cygwin 开发环境在Cygwin 界面中执行cd apps/Demos/Basic/ Timer，进入到定时器实验目录下。 在定时器代码目录下执

8、行make antc3 install，进行编译和烧录。 观察基站定时器灯现象为红灯1 秒闪一次，绿灯5 秒闪一次。 4.源代码代码TimerLedM.nc定时器示例程序的实现模块，间隔点亮两个LED灯 #define DBG_LEV 5module TimerLedMuses interface Boot;/* Timer为系统接口TMilli指明了定时器的精度为毫秒 */uses interface Timer as Timer1; /* as关键字为接口别名 */uses interface Timer as Timer2;implementation/* 任务: 切换黄色LED灯 */

9、task void ToggleLedYellow()LED_YELLOW_TOGGLE;/* 启动事件处理函数，在TimerLed.nc已经关联到MainC.Boot接口系统启动后会调用此函数*/event void Boot.booted()/* 定时器1: 持续工作，每隔1s触发一次 */call Timer1.startPeriodic(1000);/* 定时器2: 持续工作，每隔5s触发一次*/call Timer2.startPeriodic(5000);/* 定时器1的事件处理函数 */event void Timer1.fired()/* 事件处理中直接切换蓝色LED灯 */A

10、DBG(5, led blue toggle.rn);LED_BLUE_TOGGLE;/* 定时器2的事件处理函数 */event void Timer2.fired()ADBG(5, led yellow toggle.rn);post ToggleLedYellow();代码 TimerLed.nc/* file 定时器示例程序的实现模块，间隔点亮两个LED灯author NUAAdate */configuration TimerLedimplementationcomponents TimerLedM; /* TimerLed模块程序，用于实现具体代码 */components Mai

11、nC; /* TinyOS2主模块，这里用于关联系统启动 */* TimerLed模块程序的Boot接口与系统Boot接口关联 这样系统启动时会调用LedM的Boot接口?*/TimerLedM.Boot - MainC.Boot;/*使用系统毫秒级Timer组件新建第一个定时器并且接口关联到TimerLedM处理模块*/components new TimerMilliC() as Timer1;TimerLedM.Timer1 - Timer1;Makefile文件/*使用系统毫秒级Timer组件新建第二个定时器*/components new TimerMilliC() as Timer

12、2;TimerLedM.Timer2 - Timer2;COMPONENT=TimerLed#PFLAGS += -DUSE_MODULE_LED#使用串口调试模块PFLAGS += -DUART_DEBUGPFLAGS += -DADBG_LEVEL=5#include $(MAKERULES)5.自我评价与总结本次的的课程设计主要是在ATOS实验平台上,使用CC2430芯片和辅助芯片以及器件，然后在开发环境中运用程序设计语言完成的。在课程设计的开始是设备的安装以及环境的调试，然后是收集有关的资料，编写相关的应用程序程序，最后在开发环境中进行实验。前后花费了一周的时间，顺利完成了本次的课程设计。本次的课程设计采用了需求分析，设计过程，调试过程三步走的思路，思路明确，在一定程度上节约了很多的时间。本次的课程设计参考了许多相关的资料，是自己加深了设计需求的理解。然而本次的课程设计也有不足之处，在编写程序的时候，由于对设计语言了解不够牢固，造成编写程序功能比较单一，但是符合了本次设计的要求。， 通过本次的课程设计，我受益匪浅，学到了很多的知识。通过本次的课程设计，使我认识到掌握基础知识的重要性，同时也让我认识到自己掌握知识的不足。在以后的学习中，只有不断的学习，才能满意以后的学习的要求，才能