物联网实验报告-实验二

实验报告实验名称利用LED的HelloWorld实例课程名称无线传感器网络实验院系部:电气与电子工程学院专业班级：电网1101班学生姓名：张雪垠赵炳强张鸣祚学号:111160013011116001321111600129指导教师：武昕 成绩：实验日期:2014-4-8华北电力大学（北京）一、实验目的及要求：本章将应用前面所学习的LED控制组件及Timer组件，对安装在ZigbeX上的LED的On/Off进行摩尔斯编码并输出单词“hello,world”的实例进行学习。二、仪器用具：主电脑、1个Mote设备、ISP工具、打印机连接线、USB连接线三、实验原理：HelloWorld应用程序是把“hello,world”文字转换为摩尔斯电码并显示在LED中的程序。在HelloWorld实例中，设置Timer并按指定的时间打开/关闭LED，可以用摩尔斯电码表示所需的英文单词。为了控制时间设置和LED的On/Off，在HelloWorld.nc文件中声明TimerC组件及LedsC组件，与自身的模块HelloWorldM组件进行连接。在HelloWorld实例中使用的各组件的声明及连接结构，可以在配置文件HelloWorld.nc中进行确认。Helloworld为了能够运行一个完整的应用程序，把必需的Main组件放在下层组件中，对其它组件及自身的模块部分进行连接。通过Main组件最先运行的是HelloWorldM的StdControl.Init()函数。在该函数中执行对LED的初始化及有关Off的指令。在此之后调用的函数为StdControl.Start函数，通过Timer组件，设置为每秒(1000)只调用一次警报(TIMER_ONE_SHOT)。Timer组件按设置，在1秒后通过Signal，调用HelloWorldM内的Timer.fired()函数。在Timer.fired()函数中，根据保存在static指针变量morse中的“helloes,world"摩尔斯值，命令REDLED的On/Off。例如，在摩尔斯电码空格“”中，在2*MORSE_UNIT期间内LED无任何变化，摩尔斯电码“.”中，在MORSE_UNIT期间内打开REDLED后，然后在MORSE_UNIT期间内关闭REDLED,通过current++跳到下一个摩尔斯电码。摩尔斯电码“-”中,3*MORSE_UNIT期间内打开REDLED后，同样在MORSE_UNIT期间内关闭REDLED，通过current++跳到下一个摩尔斯电码。通过这样的计算方法，安装了Helloworld程序的ZigbeX传感器节点，通过REDLED输出“Hello,world”摩尔斯电码。将HelloWorldM中使用的多个组件的连接结构以图形结构显示如下:实验步骤（包括原理图、实验结果与数据处理）<利用Ponyprog工SP程序下载到ZigbeX中>首先运行Cygwin。如下输入命令，进入实例文件夹。cd/opt/tinyos-1.x/contrib/zigbex/helloworld接下来，输入“MakeZigbex”进行编译。<利用USB工SP板下载到ZigbeX中>①运行AVRStudio②在AVRStudio中选择Tools->ProgramAVR->AutoConnect菜单，连接到USB-ISP上。③连接完成后，出现如下下载画面。④点击“…”按钮，选择所需的Hex文件后，点击“Program”按钮运行程序。⑥按相应功能进行适当设置后，点击“Program”按钮。在进行上述步骤之前，与ZigbeX连接的USB工SP板上的开关必须设为“ISP”模式，而且己通过USB连接线与计算机进行连接。<在例程基础上修改程序为实验要求的程序>修改后的程序如下：加粗出为修改处#defineMORSE_WPM1/*speed,inwordsperminute*//*we'dliketosay1000*60/50/MORSE_WPMhere,butthatgeneratescompilerwarningswhenproducing16-bitcode*/#defineMORSE_UNIT(1000000/MORSE_WPM)/*millisecondsperunit*/修改比例，让小灯闪烁变慢。。。。。。implementation{intm=0,t,tt=800,ttt=300;//m为绿灯状态变量，m=0表示等灭；tt控制‘-’和‘.’时的周期；ttt控制‘’时的快闪周期commandresult_tStdControl.init(){ callLeds.init(); /*TheTinyOScodetriestoturnofftheLEDsintheinitroutine, butTOSSIMdoesn'tseemtoclearthemunlessweresetthem explicitly:*/ callLeds.redOff(); callLeds.yellowOff(); callLeds.greenOff(); returnSUCCESS;}。。。。。。eventresult_tTimer.fired(){ /*AnesCcompilerbugpreventsusfromdeclaring staticcharmorse[],soweneedstaticchar*morse.*/ staticchar*morse="--.......--.--." "-..-..-.""-.--..-.";//‘张雪垠’对应的莫斯码。。。。。。 switch(*current){ case'':/*pause:offfortwounits*/ dbg(DBG_USR1,"Morse:pause\n");callLeds.redOn();for(t=0;t<ttt;t++){TOSH_uwait(1000);}//红灯点亮周期800mscallLeds.redOff();for(t=0;t<ttt;t++){TOSH_uwait(1000);}//红灯熄灭周期800mscallLeds.redOn();for(t=0;t<ttt;t++){TOSH_uwait(1000);}callLeds.redOff();for(t=0;t<ttt;t++){TOSH_uwait(1000);} callTimer.start(TIMER_ONE_SHOT,0);//已用for循环延时，此处跳转延时设置为0current++; break; case'.':/*dot:onforoneunit,offforoneunit*/ if(m==0){ dbg(DBG_USR1,"Morse:dot\n"); callLeds.greenOn();m=1;//用m=0时点亮绿灯，m=1时熄灭绿灯for(t=0;t<tt;t++){TOSH_uwait(1000);} callTimer.start(TIMER_ONE_SHOT,0); }else{dbg(DBG_USR1,"Morse:dot\n"); callLeds.greenOff();for(t=0;t<tt;t++){TOSH_uwait(1000);}m=0; callTimer.start(TIMER_ONE_SHOT,0); }current++; break;//下面程序思路和之前的思路相近 case'-':/*dash:onforthreeunits,offforoneunit*/ dbg(DBG_USR1,"Morse:dash\n"); callLeds.yellowOn(); for(t=0;t<tt;t++){TOSH_uwait(1000);}//callTimer.start(TIMER_ONE_SHOT,MORSE_UNIT); callLeds.yellowOff();for(t=0;t<tt;t++){TOSH_uwait(1000);} callTimer.start(TIMER_ONE_SHOT,0); current++; break; default:/*illegalcharacter:ignore*/ dbg(DBG_USR1,"Morse:illegalcharacter!\n"); break; } /*wraparoundstringifendreached*/ if(!*current) current=morse; returnSUCCESS;}}五、讨论与结论（对实验现象、实验故障及处理方法、实验中存在的问题等进行分析和讨论，对实验的进一步想法或改进意见。）把HelloWorld程序下载到设备后，可以看到设备通过三个LED反复显示“Hello,world"摩尔斯电码。实验过程中主要问题是延时上的问题，之前一直想用callTimer.start(TIMER_ONE_SHOT,MORSE_UNIT)这条语句中的MORSE_UNIT来延时，后来发现callTimer.s