传感网原理与应用实验指导书.pdf

《传感网原理与应用课程设计》《传感网原理与应用课程设计》指导书指导书信息与通信工程学院物联网工程系信息与通信工程学院物联网工程系2015 年年 11 月月1目录目录1 应用环境安装 2 1.1 IAR EW8051 集成开发环境及其使用说明2 1.2 SmartRF Flash Programmer 软件.12 实验一 温湿度及光照采集实验.16 1.1 实验目的： 16 1.2 实验内容： 16 1.3 实验设备： 16 1.4 实验原理及说明： 16 1.5 实验步骤:.17 1.6 程序流程图及核心代码.18 1.7 实验报告要求. 20 实验二 CC2530 无线通信丢包率测试实验21 2.1 实验目的： 21 2.2 实验内容： 21 2.3 实验设备： 21 2.4 实验原理及说明： 21 图 2.1 丢包率实验电路图22 2.5 实验步骤:.22 2.6 程序流程图及核心代码23 2.7 实验报告要求. 25 实验三 802.15.4—2.4G 各信道信号强度测试实验26 3.1 实验目的： 26 3.2 实验内容： 26 3.3 实验设备： 26 3.4 实验原理及说明： 26 3.5 实验步骤:.27 3.6 程序流程图 28 3.7 实验报告要求： 28 实验四 Z-Stack 点到点通信实验（无线串口）29 4.1 实验目的： 29 4.2 实验内容： 29 4.3 实验设备： 29 4.4 实验原理及说明： 29 4.5 实验步骤:.29 4.6 程序流程图 30 4.7 实验报告要求. 3221应用环境安装1应用环境安装若使用若使用 WIN 7 操作系统操作系统 PC 机做实验，所有软件的安装及打开必须用右键使用管理员身份来操作。

首先对机做实验，所有软件的安装及打开必须用右键使用管理员身份来操作首先对 OURS-IOTV2-CC2530(8)文件夹文件属性进行设置，属性文件夹文件属性进行设置，属性--安全安全--编辑编辑--完全控制完全控制1.1 IAR EW8051 集成开发环境及其使用说明1.1 IAR EW8051 集成开发环境及其使用说明IAR Embedded Workbench（简称 EW）的 C/C++交叉编译器和调试器是今天世界最完整的和最容易使用专业嵌入式应用开发工具EW 对不同的微处理器提供一样直观用户界面EW 今天已经支持35 种以上的 8 位/16 位 32 位 ARM 的微处理器结构EW 包括：嵌入式 C/C++优化编译器，汇编器，连接定位器，库管理员，编辑器，项目管理器和C-SPY 调试器中使用 IAR 的编译器最优化最紧凑的代码，节省硬件资源，最大限度地降低产品成本，提高产品竞争力EWARM 是 IAR 目前发展很快的产品，EWARM 已经支持 ARM7/9/10/11XSCALE，并且在同类产品中具有明显价格优势 其编译器可以对一些 SOC 芯片进行专门的优化.如 Atmel， TI， ST， Philips。

除了 EWARM 标准版外，IAR 公司还提供 EWARM BL（256K）的版本，方便了不同层次客户的需求IAR System 是嵌入式领域唯一能够提供这种解决方案的公司EW 支持 35 种以上的 8 位/16位/32 位的微处理器结构IAR Embedded Workbench 集成的编译器主要产品特征：•高效 PROMable 代码•完全标准 C 兼容•内建对应芯片的程序速度和大小优化器•目标特性扩充•版本控制和扩展工具支持良好•便捷的中断处理和模拟•瓶颈性能分析•高效浮点支持•内存模式选择•工程中相对路径支持1.1.1 IAR 安装1.1.1 IAR 安装如同 Windows 操作系统其它一般的软件安装一样，单击 setup.exe 进行安装，你将会看到如3图 1.1.1 的界面在附带光盘“\IOT-CC2530\OURS-CC2530\OURS_CC2530LIB\lib1_建立开发环境\IAR7.51\CD-EW8051-751A\ew8051\Setup”中）图 1.1.1IAR 安装向导单击“Next”至下一步，将分别需要填写你的名字、公司以及认证序列，如图 1.1.2 所示。

图 1.1.2 序列号输入打开 keygen.exe，如下图 1.1.3 所示Product 选择“Embedded Workbench For MCS-51 v7.50A”，然后点击“Get ID”，点击“Generate”产生 License number 和 License key4图 1.1.3 打开 keygen.exe复制 License number 填入“License#”，单击“Next”至下一步，复制“License key”包括最后的“#”填入“License key”， “Read License Key From File”不用选择，如图 1.1.4 所示图 1.1.4 序列钥匙输入5输入的认证序列以及序列钥匙正确后，单击“Next”到下一步如图 1.1.5 所示，你将选择完全安装或是典型安装，在这里我们选择第 1 个也就是完全安装图 1.1.5 选择安装类型单击“Next”到下一步，在这里你将查证已输入的信息是否正确，如图 1.1.6 所示如果需要修改，单击“Back”返回即可修改单击“Next”正式开始安装，如图 1.1.7 所示在这你将看到安装进度，这将需要几分钟时间的等待，现在你需要耐心等待。

当进度到 100%时，它将跳到下一个界面，如图 1.1.8 所示在此你可选择查看 IAR 的介绍以及是否立即运行 IAR 开发集成环境，单击“Finish”来完成安装图 1.1.6 查证输入信息6图 1.1.7开始安装图 1.1.8完成安装安装完成后，你可以从“开始”那里找到刚刚安装的 IAR 软件，如图 1.1.9 所示图 1.1.9IAR 软件71.1.2 IAR 软件的使用1.1.2 IAR 软件的使用（1）以管理员身份打开 IAR Embedded Workbench,如下图 1.1.10 所示图 1.1.10 打开 IAR Embedded Workbench 点击 Open existing workspace,找到实验所对应的工程文件即可如下图 1.1.11 所示图 1.1.11 打开工程文件 （2）如何查找已经存在的实验所用的工作环境 ① 点击 Open existing workspace 后,依次打开 OURS-IOTV2-CC2530(8)\OURS-CC2530\OURS_CC2530LIB\lib9(ADC)\IAR_files 文件夹下的.eww 文8件具体查找方法如下图 1.1.12 所示。

图 1.1.12 工程具体查找方法②编译、连接、下载9对工程进行编译，使用 Rebuild All 命令相关操作如下图 1.1.13 所示图 1.1.13 编译过程成功编译工程，并且没有错误信息提示后，按照下图 1.1.14 连接硬件系统图 1.1.14 连接硬件系统 ③连接上开发板，下载程序 注意给开发板供电的时候，要使用电源适配器(3)安装仿真驱动(3)安装仿真驱动安装仿真器驱动前确认 IAR Embedded Workbench 已经安装，手动安装适用于系统以前没有安装过仿真器驱动的情况将 CC2530 多功能仿真器通过实验箱附带的 USB 线（A 型转 B 型）连接到 PC10机，在 Windows XP 系统下，系统找到新硬件后提示如下对话框，选择“从列表或指定位置安装”，点击下一步，如图 1.1.15 所示图 1.1.15 系统找到仿真器如下图 1.1.16设置好驱动安装选项，单击右边的“浏览”按钮选择驱动所在路径驱动文件在 IAR 程序安装目录下，默认为“C:\Program Files\IAR Systems\Embedded Workbench5.3\8051\drivers\Texas Instruments”。

图 1.1.16 安装驱动文件系统安装完驱动后提示完成对话框，单击“完成”退出安装4)仿真调试(4)仿真调试完成CC2530多功能仿真器驱动后，通过USB线把 ZigBee硬件平台与计算机连接后，进入IAR开发11环境进行仿真调试选择菜单 Project\Debug或按快捷键CTRL+D进入调试状态，也可按工具栏上按钮进入调试，如图1.1.17所示或者使用工具栏 Debug 按钮图1.1.18 进入调试进入调试后，整体窗口如图1.1.19所示图 1.1.19 程序调试界面12菜单 Debug\Stop Debugging 或单击调试工具栏上的按钮退出调试模式注意： 上一步骤称之为调试，调试的是.d51文件 如果Debug出错，是由于系统兼容性问题，解决办法也很简单，使用下面的闪存编程器软件调试即可1.2 SmartRF Flash Programmer软件SmartRF闪存编程器可用于对德州仪器(TI)射频片上系统器件中的闪存进行编程，并对SmartRF04EB、SmartRF05EB 和CC2430DB上找到的USB MCU 中的固件进行升级此外，闪存编程器还可通过MSP-FET430UIF和eZ430软件狗对MSP430器件的闪存进行编程。

单击 Setup_SmartRFProgr_1.7.1.exe 进行安装，你将会看如图1.2.1的界面在附带光盘“\IOT-CC2530\OURS-CC2530\OURS_CC2530LIB\lib1_建立开发环境\SmartRF闪存编辑器”中）图 1.2.1 SmartRF 安装界面单击“Next”至下一步，则出现如图 1.2.2 所示界面图 1.2.2 安装路径选择13选择安装路径，单击“Next”到下一步如图 1.2.3 所示，在你将选择完全安装或是自定义安装，在这里我们选择第 1 个也就是完全安装图 1.2.3 选择安装单击“Next”到下一步，如图 1.2.4 所示图 1.2.4 开始安装单击 Install 开始安装，如图 1.2.5 ，显示安装进度当进度到 100%时，它将跳到下一个界面，如图 1.2.6，选择是否创建桌面快捷方式，安装完成14图 1.2.5 安装进度图 1.2.6 安装完成当 Debug 之后提示错误，说明调试不可以实现，这时候就需要使用SmartRF FlashProgrammer软件来进行调试调试之后生成的是.d51 文件，闪存编辑器使用的是.hex 文件，所以需要改变编译之后的文件类型，具体设置如下所示：打开工具栏 Project\Option,如下图 1.2.7 所示。

在 linker 下，右边 output 中修改文件类型并修改后选择 other，OK 退出15图 1.2.7 生成.hex 设置打开SmartRF Flash Programmer软件， 如下图 1.2.8 所示 在文件路径中选择生成的.hex文件具体路径为OURS-IOTV2-CC2530(8)\OURS-CC2530\OURS_CC2530LIB\lib2(gpio_iic)\IAR_files\Debug\Exe文件夹下，点击.hex 文件，点击 Perform actions，编译后的程序就加载完成了图 1.2.8 .hex 文件的加载16实验一 温湿度及光照采集实验实验一 温湿度及光照采集实验1.1 实验目的：1.1 实验目的：1.学习使用 cc2530 及相应模块采集温湿光电信号2.学习针对温湿光电传感器的编程1.2 实验内容：1.2 实验内容：读取温度、湿度和光照强度数据，并同过 LCD 显示1.3 实验设备：1.3 实验设备：1.装有 IAR 的 PC 机一台；2.2530 仿真器，usb 线（A 型转 B 型）；3.无线节点模块，带 LCD 的智能主板，温湿度及光电传感器模块。

1.4 实验原理及说明：1.4。