无线传感器网络试验指导书

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无线传感器网络试验指导书

合肥师范学院计算机学院物联网工程系

2023年10月

无线传感器网络iot@hftc

目录

试验一

试验二

试验三

试验四

基础试验3串口数据通信试验32点到点无线通信试验40ZigBee星型组网试验47

CC2530I/OCC2530CC2530无线传感器网络iot@hftc

试验一CC2530I/O基础试验

本试验主要目的是学会使用CC2530的通用IO口及其编译软件环境IAR的使用，达到初步了解使用CC2530无线单片机定时器的目的。

1、试验要求

(1)熟悉CC2530无线单片机功能、管脚、调试环境IAR软件的基本功能和初

步使用；

(2)进行CC2530无线单片机的通用IO口的配置、使用及试验；

(3)完成CC2530通用I/O口的原理性操作控制，完成必要的试验环节，分析

总厚试验。

2、试验目的

(1)熟悉IAR编译软件界面的基本功能；

(2)把握在IAR软件中利用C语言配置CC2530IO口的方法；(3)把握自己修改并调试IO口配置的方法；

3、预备知识

3.1IAR开发环境基本功能及工程建立

IAREmbeddedWorkbench（以下简称为IAR）嵌入式系统应用程序的开发工具，支持汇编、C和C++语言。它提供完整的集成开发环境，包括工程管理器、编辑器、编译链接工具和C-SPY调试器。IARSystems以其高度优化的编译器而著名。每个C/C++编译器不仅包含一般全局性的优化，也包含针对特定芯片的低级优化，以充分利用所选芯片的所有特性，确保较小的代码尺寸。能够支持由不同的芯片制造商生产，且种类繁多的8位、16位或32位芯片。详细内容请参阅http://.。

主要步骤：

①安装IAR开发环境。

②启动IAR，新建一个IAR工作区，或者开启一个IAR工作区。③连接CCDebugger调试器和ZigBee模块、连接CCDebugger到计算机，安装驱动。

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④设置项目参数。⑤编译、下载程序。

⑥安装SmartRFFlashProgrammer软件。⑦使用SmartRFFlashProgrammer软件。

(1)安装IAR开发环境。

开启IAR软件所在电脑目录，点击程序安装图标，出现：

选择“InstallIAREmbeddedWorkbench〞项，点击安装IAR。

依照安装提醒，依次“Next〞、“Accept〞，输入姓名“Name〞、公司名称“Company〞、序列号“License#〞，贴入序列号密钥“LicenseKey〞。

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然后依照安装提醒，依次“Next〞，选择安装目录等，最终安装完成。安

装完毕会有桌面图标Systems〞程序项。

，或者在“开始〞—“程序〞菜单中出现“IAR

(1)启动IAR，新建一个IAR工作区，或者开启一个IAR工作区。新建一个IAR工作区：

点击IAR桌面图标，或者“开始〞—“程序〞菜单中选择“IARSystems〞下的“IAREmbeddedWorkBench〞，开启IAR软件开发环境。

开启IAR软件

新建一个IAR工作区。点击菜单“Project〞下的“CreatNewProject〞，弹出对话框如下图。

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7:6PRIP0[1:000]R/WP2.4到P2.0的I/O方向0：输入1：输出P0INP(0x8F)–端口0输入模式

5-0R04:0DIRP2_[4:0R/W00000]端口0外设优先级控制。当当PERCFG分派给一些外设到一致引脚的时候，这些位将确定优先级。详细优先级列表：00：第1优先级：USART0第2优先级：USART1第3优先级：定时器101：第1优先级：USART1第2优先级：USART0第3优先级：定时器110：第1优先级：定时器1通道0-1第2优先级：USART1第3优先级：USART0第4优先级：定时器1通道2–3不使用

P1INP(0xF6)–端口1输入模式

P2INP(0xF7)–端口2输入模式

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P0IFG(0x89)–端口0中断状态标志

P1IFG(0x8A)–端口1中断状态标志

P2IFG(0x8B)–端口2中断状态标志

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PICTL(0x8C)–端口中断控制

P0IEN(0xAB)–端口0中断屏蔽

P1IEN(0x8D)–端口1中断屏蔽

P2IEN(0xAC)–端口2中断屏蔽

PMUX(0xAE)–掉电信号Mux

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图ZigBee通信模块上CC2530无线单片机管脚

外部设备I/O:

数字I/O引脚可以配置为外部设备I/O。寻常选择数字I/O引脚上的外部

设备I/O功能，需要将对应的寄放器位PxSEL置1。注意，该外部设备具有两个可以选择的位置对应它们的I/O引脚。

SFR寄放器位PERCFG，U0CFG选择计数器上I/O的位置，确定是位置1或者位置2个口将设置为模拟模式。

未使用的引脚应当定义电平，而不能悬空。一种方法是：该引脚不连接任何元器件，将其配置为具有上拉电阻器的通用输入口。这也是所有的引脚在复位期间的状态。这些引脚也可以配置为通用输出口。为了避免额外的能耗，无论引脚配置为输入口还是输出口，都不可以直接与VDD或者GND连接。

4、硬件原理图

下图是本系统的节点模块，其中通信模块是有CC2530无线单片机构成的ZigBee模块。

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CCDebug编程口CC2530

图节点及ZigBee通信模块

下图是CC2530无线单片机的原理图。

图ZigBee模块原理图

模块上直接配置了编程口；有两个按键和两个发光二极管。

图ZigBee模块上两个LED灯的连接

两个发光二极管分别接到CC2530芯片的P10和P11端口，由端口输出的电平控制是否点亮，如下图，当对应端口输出低电平日LED亮，相反不亮。

ZigBee模块上配置了两个按键，复位Reset按键和普通按键，分别连接到CC2530单片机的20脚复位端口“RESET_N〞和第36脚“P20〞端口。如原理图

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机的入门试验，通过学习，对单片机有个基本了解，便于今后更繁杂单片机程序的开发。思考：

（1）如何开启其它工作区文件？（2）如何改变灯闪烁的时间间隔？（3）如何改变几个灯闪烁的次序？

（4）如何改进按键抖动的影响，及改变控制的对象？

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试验二CC2530串口数据通信试验

本试验主要目的是学会使用CC2530的通用IO口及其编译软件环境IAR的基本使用方法，达到初步了解使用CC2530无线单片机的目的。

1、试验要求

(1)熟悉CC2530无线单片机的串口通信功能、管脚；(2)进行CC2530无线单片机的串口配置方法；(3)完成CC2530串口通信试验，分析总厚试验。

2、试验目的

(1)学习使用CC2530单片机中断方式实现串口通信；(2)学习如何设置串口的波特率；

(3)把握如何使用串口收发数据，把握自己修改并调试串口通信的方法；

3、预备知识

3.1CC2530数字输入/输出引脚

CC2530有21个数字输入/输出引脚，可以配置为通用数字I/O或外设I/O信号，配置为连接到ADC、定时器或USART外设。这些I/O口的用途可以通过一系列寄放器配置，由用户软件加以实现。21个I/O引脚都可以用作于外部中断源输入口。因此假使需要外部设备可以产生中断。外部中断功能也可以从睡眠模式唤醒设备。详细信息参考“试验一〞中“预备知识〞的“3.2CC2530通用I/O口介绍〞。

I/O端口具备如下重要特性：?21个数字I/O引脚

?可以配置为通用I/O或外部设备I/O?输入口具备上拉或下拉能力?具有外部中断能力。

3.2数字I/O引脚配置为外设I/O

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

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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。

对于USART和定时器I/O，在一个数字I/O引脚上选择外设I/O功能，需要设置对应的PxSEL位为1。

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注意，该外部单元具有两个可以选择的位置对应它们的I/O引脚，参见表。

外设/功能ADCP07A7P12107654321043P2210T6543Alt.2A6A5A4A3A2A1A0CSS11201USART0SPICSSMOMIM0MIUSART0UARTAlt.2USART1SPIAlt.2USART1UARTAlt.2TIMER1RTCTTXRXSS1TXRXRTCTSS00MIM0C432MIM0CRXTXRTCT0RXTXRTCT101Alt.23TIMER34Alt.2TIMER4Alt.232-kHzXOSCDEBUG0Q1Q2DCDD

假使有关于I/O映射的冲突设置，可以在这些之间设置优先级（使用P2SEL.PRIxP1和P2DIR.PRIP0位）。所有不会导致冲突的组合都可以使用。

注意即使没有使用，外设一般也会出现在选定的位置，使用引脚的其他外设必需给予较高的优先级。例外状况是流量控制禁用时UART模式下USART的RTS和CTS引脚，以及SPI主模式下USART配置的SSN引脚。

还要注意不管PxINP的设置，有输入引脚的外设单元是从引脚接收输入，这可能会影响外设单元的状态。例如假使RX引脚在用作一个UART引脚之前，可能已经有活动，UART在使用之前必需被清除。

试验相关寄放器:P1，P1DIR，CLKCONCMD，SLEEPCMD，PERCFG，U0CSR，U0GCR，U0BAUD，IEN0等。寄放器配置请看前面试验内容。

系统初始化时，以查询的方式向串口发送默认的出厂信息，接下来，串口等

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待接收数据，串口接收以中断方式接收串口输入的数据，接收到串口上的数据后将数据发还给串口，此时可以在CITE-LAB软件上观测到串口输入的数据。USART0

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