ZigBee无线传感网技术与应用 教案-教学设计 项目六 智能家居传感网

■具教学生工作页 □□教学讲义■具教学生工作页 □□教学讲义教学准备教 案 ■多媒体课件 ■理实一体授课形式教学目标1.了解什么是操作系统。2.OSAL3.OSAL重点OSAL系统基本使用方法。难点获取OSAL温度监控数据。授课时间：20xx年x月x日第x周星期x授课教师课时课 程4Zigbee无线传感网技术与应用班级授课地点课 题项目六任务一基OSAL监控课堂特殊要求（指教师、学生的课前准备活动等）Zigbee教学环节时间分配教师活动学生活动教学方法媒体手段新课引入10′讲授思考、回答讲授法讨论法PPT理论教学45′讲授学习讲授法演示法PPT实操练习110′巡视、指导互动交流，练习练习法案例视频任务评价及小结15′总结理解、记忆讨论法板书设计工作任务/教学情境设置板书设计工作任务/教学情境设置OSAL课后作业1.0x0002LED0.52.添加有一个新的任务，该任务为按钮任务，按下按钮停止所有灯的闪烁。课后反思10xff0x010xfe2.再多加一块蜂鸣器板实现按下按键同时响起两块设备？3.添加一个新事件，在温度接收的基础上，在新事件下将湿度信息发送至电脑。教案纸教案纸114节及以上连排的课程，要标明课时分配及每课时的时第1页南京高等职业技术学校教学科研部编印教学环节及时间分配、备注师生活动教 学 内 容教师梳一、导入新课、梳理案例任务：（一）梳理案例任务：了解单片机操作系统OSAL，使用OSAL系统改写项目四获取温湿度传感器代码，并将获取到的数据发送给电脑显示。（二）提出疑问：什么单片机操作系统OSAL？如何使用单片机操作系统OSAL？（三）学生思考并回答：学生回答。二、案例实现1.认知相关理论（1）单片机的操作系统（2）OSAL相关知识点（3）接收缓存数组2.OSAL简单使用（操作步骤）（1）复制“配套资料\项目六\z-stack1”，并打开“工1\Projects\zstack\Samples\SampleApp\CC2530DB\SampleApp.eww”工程文件。（2）打开工程后，暂时不必立刻开始编写代码，先尝试编译原有工程点击“RebuildAll”按钮，是否可以被正常编译。（Z-Stack工程文件比较大，编译过程有比较久，需要耐心等待编译成功）（3）Coordinator.cCoordinator.hOSALtest.ctest.hApp（5）test.c（6）在test.c代码中编写任务初始化函数test_Init()。（7）在test.c代码中编写任务事件处理函数test_Event(),并编写事件判断处理代码。（8）LEDosal10x0001test.h（10）在App目录下找到OSAL_SampleApp.c文件，在OSAL_SampleApp.c中osalInitTasktest_init()id导入新课理本案10′例要完成的任务并提问，学生思考回答理论教学45′学生理解任务内容与要求。实操练习110′教师合理选择间；组织和辅导各小组完成案例实现。教学环节及时间分配、备注师生活动教 学 内 容（11）在OSAL_SampleApp.c文件tasksArr[]数组最后，添加编写的事件函数名test_Event，并删除SampleApp_ProcessEvent事件。（12）OSALtest.c（13）LEDOSAL3.开始无线弹音乐（操作步骤）（1）12BasicRFOptionBasicRFCC2530_lib”至工程上级目录下->编写添加头文件BasicRF（2）在发送数据串口至电脑代码中修改为BasicRF发送数据至另外接收板函数。BasicRF（4）打开“配套资料\钢琴软件.exe”之前需设置串口号。注意钢琴软件的默认串口为“COM10”所以需要将电脑串口设置成COM10。（6）打开“配套资料\钢琴软件.exe”，点击“StartPlayer”按钮开始弹奏音乐。（8）切换到接收板程序模式->下载接收板程序->设置软件断点至接收BasicRF数据代码处，按下电脑键盘“1”查看接收情况。4.OSAL温度监控（操作步骤）1SH11.ha_des.h、hal_types.h到“工程2\source”目录下。（2）在test.c文件下，test_Init函数中添加多个事件函数。（3）由于要使用系统串口函数，所以需要在test.c开头多添加一个头文件。test.c使用Z-SakZ-tak的频率为32HZ串口的波特率)（5）在test.h头文件中编写，函数信息代码如下所示。（注意：Z-Stack每编写一个函数，则必须在头文件下进行声明否则编译无法通过）教学环节及时间分配、备注师生活动教 学 内 容（6）在test.h头文件中编写添加函数信息代码。（注意：Z-Stack每编写一个函数，则必须在头文件下进行声明否则编译无法通过）（7）添加SHT11.h头文件。test.ctest_Event（10）全速执行查看，打开串口调试助手波特率设置为9600。每个事件是否为固定事件内执行。5.实操（小竞赛）（1）分发任务，按照案例要求，理清关键步骤。（2）教师宣布比赛开始，按要求完成任务。（3）比赛过程中，教师根据操作情况合理评分。（4）学生完成自评表格填写。三、任务评价（一）自评；（二）教师点评。四、任务小结教师对本次任务进行总结，再次突出本次任务的重点和难点，加深理解。南京高等职业技术学校课堂教学设计授课时间：20xx授课时间：20xx年x月x日第x周星期x授课教师课时课 程8Zigbee无线传感网技术与应用班级授课地点课 题项目六任务二无线智能窗帘控制系统课堂特殊要求（指教师、学生的课前准备活动等）Zigbee教学目标1.了解什么是Z-Stack2.了解OSAL基本概念3.OSAL4.掌握使用Z-Stack的基本方法。重点教学准备教 案 ■多媒体课件 ■教学讲义 □使用Z-Stack的基本方学生工作页□法。难点获取OSAL温度监控数据。教 具 ■授课形式理实一体教学环节时间分配教师活动学生活动教学方法媒体手段新课引入10′讲授思考、回答讲授法讨论法PPT理论教学45′讲授学习讲授法演示法PPT实操练习290′巡视、指导互动交流，练习练习法案例视频任务评价及小结15′总结理解、记忆讨论法板书设计工作任务/教学情境设置完成设计“无线智能窗帘控制系统”的功能。板书设计工作任务/教学情境设置完成设计“无线智能窗帘控制系统”的功能。课后作业1.修改代码，在节点设备发送数据“helloworldLED2s2.设置panid为0x11AA，并查看组网效果。课后反思1.在节点设备创建新事件，并在新事件下每2秒发送一次数据至协调器，如何实现？2zigbeezigbee教案纸教案纸114节及以上连排的课程，要标明课时分配及每课时的时2、教学重点和难点及解决措施、板书、辅助手段等内容在“备注”栏中注明。第1页南京高等职业技术学校教学科研部编印教学环节及时间分配、备注师生活动教 学 内 容教师梳一、导入新课、梳理案例任务：（一）梳理案例任务：Z-StackPC（二）提出疑问：什么是Z-Stack？如何使用Z-Stack？（三）学生思考并回答：学生回答。二、案例实现1.认知相关理论（1）什么是Z-Stack（2）模拟窗帘上位机myaddr; //2.最简单的Z-Stack（操作步骤）（1）复制“配套资料\项目六\z-stack1”，并打开“工1\Projects\zstack\Samples\SampleApp\CC2530DB\SampleApp.eww”工程文件。Coordinator.cCoordinator.hEndDevice.cEndDevice.hmycoordinator.cmycoordinator.hAppSource（4）在mycoordinator.c文件下编写添加头文件。（5）在mycoordinator.c代码中编写任务初始化函数App_Init()。（6）在mycoordinator.c代码中编写任务初始化函数App_Event()。mycoordinator.h（8）App目录下找到OSAL_SampleApp.cOSAL_SampleApp.cosalInitTasktest_init()idOSAL_SampleApp.ctasksArr[App_Event，并删除SampleApp_ProcessEvent事件。OSALmycoordinator.cAppInit导入新课理本案10′例要完成的任务并提问，学生思考回答理论教学45′学生理解任务内容与要求。实操练习290′教师合理选择间；组织和辅导各小组完成案例实现。教学环节及时间分配、备注师生活动教 学 内 容（11）在mycoordinator.c文件编写，事件处理函数App_Event()代码。（12）在mycoordinator.c文件编写，事件处理函数App_Event()代码。（13）在mycoordinator.c文件编写，事件接收到数据处理函数App_Msg()代码。（14）在mycoordinator.h头文件编写，事件接收到数据处理函数App_Msg()引用。（15）编译代码，设置系统是否被运行成功，成功进入事件。（16）“myenddevice.c”文件，并添加至APP目录下。（17）在CoordinatorEB工程下屏蔽myenddevice.c。（18）切换至EndDeviceEB，并屏蔽mycoordinator.c文件。（19）mycoordinator.cmyenddevice.cAF_INCOMING_MSG_CMD（20）myenddevice.cmyenddevice.cApp_Send()”代码。mycoordinator.hApp_Send()引用。（23）开启协调器设备电源，下载节点代码至设备中，设置断点查看是否组网成功。（24）全速执行，查看协调器是否闪烁。闪烁则证明协调器接收到数据。zigbeePanidchinnelTOOLSf8wConfig.cfgIDDEFFAULT_CHANLIST道默认为-DDEFAULT_CHANLIST=0x00000800//11-0x0B“//”注释符即可。panid0xffffpanid。3.无线智能窗帘控制系统（操作步骤）（1）复制“上述任务代码”目录保存为“工程2”，并打开“工程2\Projects\zstack\Samples\SampleApp\CC2530DB\SampleApp.eww”工程文件。包含mycoordinator、myenddevice文件内容。mycoordinator.c（3）双击打开“mycoordinator.c”文件添加串口初始化函数代码。教学环节及时间分配、备注师生活动教 学 内 容（4）双击打开“mycoordinator.h”头文件添加串口初始化函数代码声明。（5）在mycoordinator.c，初始化函数App_Init()添加调用UartInit()串口初始化函数。mycoordinator.cApp_Msg（7）切换至EndDeviceEB模式下，开始编写EndDevice代码。（8）在myenddevice.c文件中编写Adc初始化函数、Adc获取数据函数。（9）mycoordinator.hAdcAdc（10）在myenddevice.c文件中App_Init()函数下调用Adc初始化函数。myenddevice.cApp_Event()OSALmyenddevice.cApp_Sendtmp（13）下载节点设备代码，设置断点查看是否接收光照度数值，并发送数据至协调器。（14）COM11，点击“开启控制”按钮，开始体验模拟窗帘程序。zigbeePanidchinnel（16）zigbeezigbee4.实操（小竞赛）（1）分发任务，按照案例要求，理清关键步骤。（2）教师宣布比赛开始，按要求完成任务。（3）比赛过程中，教师根据操作情况合理评分。（4）学生完成自评表格填写。三、任务评价（一）自评；（二）教师点评。四、任务小结教师对本次任务进行总结，再次突出本次任务的重点和难点，加深理解。■具教学生工作页 □□教学讲义■具教学生工作页 □□教学讲义教学准备教 案 ■多媒体课件 ■理实一体授课形式教学目标1.Zigbee2.Zigbee3.掌握Zigbee-NV编程4.zigbee重点zigbee难点Zigbee-NV编程。授课时间：20xx年x月x日第x周星期x授课教师课时课 程8Zigbee无线传感网技术与应用班级授课地点课 题项目六任务三智能家居传感网课堂特殊要求（指教师、学生的课前准备活动等）Zigbee教学环节时间分配教师活动学生活动教学方法媒体手段新课引入10′讲授思考、回答讲授法讨论法PPT理论教学45′讲授学习讲授法演示法PPT实操练习290′巡视、指导互动交流，练习练习法案例视频任务评价及小结15′总结理解、记忆讨论法板书设计工作任务/教学情境设置完成设计“无线无线家居空气质量监控系统”的板书设计工作任务/教学情境设置完成设计“无线无线家居空气质量监控系统”的功能。课后作业1.2.如果将获取火焰数据放在另外一个事件中，单独一个事件发送数据。代码如何修改？课后反思1zigbeezigbee2.sw1教案纸教案纸114节及以上连排的课程，要标明课时分配及每课时的时2、教学重点和难点及解决措施、板书、辅助手段等内容在“备注”栏中注明。第1页南京高等职业技术学校教学科研部编印教学环节及时间分配、备注师生活动教 学 内 容教师梳一、导入新课、梳理案例任务：（一）梳理案例任务：Z-Stackzigbeezigbee设备的组网，包含温湿度、火焰、光照度、继电器风扇控制。同时可以在智能家居控制上位中控制接收各个节点设备。（二）提出疑问：什么是ZigbeeNV编程？如何实现ZigbeeNV编程？（三）学生思考并回答：学生回答。二、案例实现1.认知相关理论（1）深入学习组网开发（2）ZigbeeNV编程（3）智能家居上位机协议。2.温湿度传感器节点（操作步骤）\Z-Stack（2）Temp.cApp_InitLED1、LED2（3）在Temp.c文件下App_Event()事件处理函数中，成功后停止闪烁。（4）在Temp.c文件下App_Event()事件处理函数中，添加一个定时事件、事件判断事件事件到达后发送数据至协调器。（5）复制文件SHT11.c、SHT11.h、hal_types.h、hal_defs.h文件至source目录下，并添加至工程文件APP目录下。（6）在Temp.c中添加头文件#include"SHT11.h"，添加文件至项目中。（7）在定时事件处理函数App_Send中调用获取温度、湿度代码，并发送至协调器。（8）温湿度代码编写完成，由于没有编写好协调器代码，故先不调试代码。3.编写火焰传感器节点程序（操作步骤）（1）Temp.cflame.cTemp.cAPP目录下。flame.cApp_InitIOP0_0导入新课理本案10′例要完成的任务并提问，学生思考回答理论教学45′学生理解任务内容与要求。教师合实操练习理选择290′间；组织和辅导各小组完成案例实现。教学环节及时间分配、备注师生活动教 学 内 容（3）修改flame.c代码App_Send()函数代码，获取火焰传感器信号。（4）火焰节点代码编写完成，由于没有编写好协调器代码，故先不调试代码。4.编写光照传感器节点程序（操作步骤）（1）Temp.clight.cflame.cAPP（2）light.cAdcInit()ADCAdcGetAdc（3）在mycoordinator.h中加入函数声明。（4）在light.c文件中App_Init()函数代码，添加AdcInit()初始化代码。light.cApp_SendAdcGet()，拆解数据进行发送。5.编写风扇控制节点程序（操作步骤）（1）Temp.cfan.clight.cAPP