无线传感网络优秀课程设计.docx

无线传感网络
课程设计汇报

姓名：胡韶辉 胡衎
学号：
班级：物131班
指导老师：卫琳娜

1月1日

无线传感网络课程设计
试验一、无线传感网络点对点通信试验
1. 试验内容
此试验为验证试验，依据试验步骤进行试验，观察结果是否和预期相符
2．试验步骤
用IAR8.1打开路径：C:\Users\xs\Desktop\无线传感器网络课程设计\无线传感网试验资料04\感知RF2-2530WSNV1.2\代码和例子程序\Light_Switch\IDE\Light_Switch\srf05_cc2530\Iar\Light_Switch.eww分别编译并下载至两个节点上，打开节点，左右键选择<device1>/<device2>,选择完成后按中间键确定，观察LED灯显示情况。
3.试验代码及分析
/*
功 能：查找字符在索引中哪一个位置
*/
/**************************************************************************************************/
static u16 lookforChar( u8 ch )
{
uint16 i;
for( i = 0; i < FONTLISTCOUNT; i ++ )
{
if( fontList[i] == ch )
return i;
}
return i;
}

//查汉字
static u16 lookforChar16( u16 ch )
{
uint16 i,j;
u16 temp16;
for( i = 0; i < fontChar16ListCount; i ++ )
{
j = i*2;
temp16 = fontChar16List[j + 1];
temp16 <<= 8;
temp16 |= fontChar16List[j];
if( temp16 == ch )
return i;
}
return i;
}

/**************************************************************************************************/
/*
功 能：在指定位置输出8*8
*/
/**************************************************************************************************/
static void LcdPutChar8( u8 x,u8 y,u8 ch )
{
LcdBuf[y][x] = ch;
}
/**************************************************************************************************/
/*
功 能：在指定位置输出16*16
*/
/**************************************************************************************************/

/*static void LcdPutChar16( u8 x,u8 y,u16 ch )
{
LcdBuf[y][x] = (u8)ch; //低前高后
LcdBuf[y+1][x] = (u8)(ch>>8);
}

void LcdPutString8( u8 x,u8 y,u8 *ptr u8 len,u8 op )
{
u8 i,*tptr = ptr,xx = x,yy = y;
u16 m;
if( x > 95)
return ;
if( y > 1)
return ;
for( i = 0;i < len; i ++ )
{
m = lookforChar(*tptr ++);
if( m != FONTLISTCOUNT )
{
m = m * 8;
}
else
return;
xx += 8;
if( xx > 88 )
return;
}
}
*/

void LcdClearRam( void )
{
u8 i;
for( i = 0;i < 96;i ++ )
{
LcdBuf[0][i] = 0;
}
for( i = 0;i < 96;i ++ )
{
LcdBuf[1][i] = 0;
}
}
void LcdClearScrean( void )
{
LcdClearRam();
PutPic( (void *)LcdBuf );
}

void LcdPutString16_8( u8 x,u8 y,u8 *ptr,u8 len,u8 op )
{
u8 i,j,*tptr = ptr,xx = x,yy = y;
u16 m;
if( xx > 95)
return ;
if( yy )
return ;
for( i = 0;i < len; i ++ )
{
m = lookforChar(*tptr ++);
if( m != FONTLISTCOUNT )
{
m = m * 16;
for( j = 0;j < 8;j ++ )
{
if(op)
{
LcdPutChar8( (xx + j),yy,font[m+j] );
LcdPutChar8( (xx + j),yy+1,font[m+j+8] );
}
else
{
LcdPutChar8( (xx + j),yy,~font[m+j] );
LcdPutChar8( (xx + j),yy+1,~font[m+j+8] );
}
}
}
else
break;

xx += 8;
if( xx > 96 )
return;
}
PutPic( (void *)LcdBuf );
}
//显示16*16字符
void LcdPutString16_16( u8 x,u8 y,u8 *ptr,u8 len,u8 op )
{
u8 i,j,*tptr = ptr,xx = x,yy = y;
u16 m;
if( xx > 95)
return ;
if( yy )
return ;
for( i = 0;i < len; i ++ )
{
m = lookforChar(*tptr ++);
if( m != FONTLISTCOUNT )
{
m = m * 32;
for( j = 0;j < 16;j ++ )
{
if(op)
{
LcdPutChar8( (xx + j),yy,font[m+j] );
LcdPutChar8( (xx + j),yy+1,font[m+j+16] );
}
else
{
LcdPutChar8( (xx + j),yy,~font[m+j] );
LcdPutChar8( (xx + j),yy+1,~font[m+j+16] );
}
}
}
else
break;
xx += 16;
if( xx > 80 )
return;
}
PutPic( (void *)LcdBuf );
}

static void LcdPrint8( u8 x,u8 y,u8 vl,u8 op )
{
u8 j;
u16 m;
m = lookforChar( vl );
if( m != FONTLISTCOUNT )
{
m = m * 16;
for( j = 0;j < 8;j ++ )
{
if(op)
{
LcdPutChar8( (x + j),y,font[m+j] );
LcdPutChar8( (x + j),y+1,font[m+j+8] );
}
else
{
LcdPutChar8( (x + j),y,~font[m+j] );
LcdPutChar8( (x + j),y+1,~font[m+j+8] );
}
}
}
}
static void LcdPrint16( u8 x, u8 y, u16 val, u8 op )
{
u8 j;
u16 m;
m = lookforChar16( val );
if( m != fontChar16ListCount )
{
m = m * 32;
for( j = 0;j < 16;j ++ )
{
if(op)
{
LcdPutChar8( (x + j),y,fontChar16[m+j] );
LcdPutChar8( (x + j),y+1,fontChar16[m+j+16] );
}
else
{
LcdPutChar8( (x + j),y,~fontChar16[m+j] );
LcdPutChar8( (x + j),y+1,~fontChar16[m+j+16] );
}
}
}
}

void LcdPutDispBuf( u8 x,u8 y,OledCodeDataType *ptr,u8 op )
{
u8 tcount = x;
OledCodeDataType *tptr = ptr;
u16 temp16;
if( x > 88 )
return ;
if( y > 1 )
return;
while( (*tptr != '\0') && ( tcount <= 88) )
{
if(*tptr < 127) //显示ASIC码
{
LcdPrint8( tcount,y,*tptr,op );
tptr ++;
tcount += 8;
}
else //显示汉字
{
temp16 = tptr[1];
temp16 <<= 8;
temp16 |= tptr[0];
LcdPrint16( tcount,y,temp16,op );
tptr += 2;
tcount += 16;
}
}
PutPic( (void *)LcdBuf );
}

//实现中英文混合显示
void LcdPutDisp( u8 x,u8 y,OledCodeDataType *ptr,u8 op )
{
u8 tcount = x;
OledCodeDataType *tptr = ptr;
u16 temp16;
if( x > 88 )
return ;
if( y > 1 )
return;
while( (*tptr != '\0') && ( tcount <= 88) )
{
if(*tptr < 127) //显示ASIC码
{
LcdPrint8( tcount,y,*tptr,op );
tptr ++;
tcount += 8;
}
else //显示汉字
{
temp16 = tptr[1];
temp16 <<= 8;
temp16 |= tptr[0];
LcdPrint16( tcount,y,temp16,op );
tptr += 2;
tcount += 16;
}
}
PutPic( (void *)LcdBuf );
}
//从右往左输出一组字符并移运显示
void LcdPutScDispRtoL( OledCodeDataType *ptr,u8 op,u16 dl )
{
OledCodeDataType *tptr = ptr;
u16 temp16;
// LcdClearRam();
while( *tptr != '\0' )
{
if(*tptr < 127) //显示ASIC码
{
memcpy(LcdBuf[0],&LcdBuf[0][8],88);
memcpy(LcdBuf[1],&LcdBuf[1][8],88);
LcdPrint8( 88,0,*tptr,op );
tptr ++;
}
else //显示汉字
{
memcpy(LcdBuf[0],&LcdBuf[0][16],80);
memcpy(LcdBuf[1],&LcdBuf[1][16],80);
temp16 = tptr[1];
temp16 <<= 8;
temp16 |= tptr[0];
LcdPrint16( 80,0,temp16,op );
tptr += 2;
}
PutPic( (void *)LcdBuf );
LcdDelay( dl );
}
}

void LcdPutScDispRtoL12( OledCodeDataType *ptr,u8 op,u16 dl )
{
OledCodeDataType *tptr = ptr;
u16 i,temp16;
for( i = 0;i < 12;)
{
if(*tptr < 127) //显示ASIC码
{
memcpy(LcdBuf[0],&LcdBuf[0][8],88);
memcpy(LcdBuf[1],&LcdBuf[1][8],88);
LcdPrint8( 88,0,*tptr,op );
tptr ++;
i ++ ;
}
else //显示汉字
{
memcpy(LcdBuf[0],&LcdBuf[0][16],80);
memcpy(LcdBuf[1],&LcdBuf[1][16],80);
temp16 = tptr[1];
temp16 <<= 8;
temp16 |= tptr[0];
LcdPrint16( 80,0,temp16,op );
tptr += 2;
i +=2;
}
PutPic( (void *)LcdBuf );
LcdDelay( dl );
}
}

//从左往右
void LcdPutScDispLtoR12( OledCodeDataType *ptr,u8 op,u16 dl )
{
OledCodeDataType *ttptr,*tptr = ptr;
u16 temp16;
u8 i,len,tempbuf[2][96];
len = 12;
tptr = ptr+11;
for( i = 0; i < len; )
{
if( *(tptr)< 127 ) //显示ASIC码
{
memcpy(&tempbuf[0][0],&LcdBuf[0][0],96 );
memcpy(&tempbuf[1][0],&LcdBuf[1][0],96 );

memcpy(&LcdBuf[0][8],&tempbuf[0][0],88);
memcpy(&LcdBuf[1][8],&tempbuf[1][0],88);
LcdPrint8( 0,0,*tptr,op );
tptr --;
i ++;
}
else //显示汉字
{
memcpy(&tempbuf[0][0],&LcdBuf[0][0],96 );
memcpy(&tempbuf[1][0],&LcdBuf[1][0],96 );
memcpy(&LcdBuf[0][16],&tempbuf[0][0],80);
memcpy(&LcdBuf[1][16],&tempbuf[1][0],80);
ttptr = tptr;
temp16 = *ttptr;
temp16 <<= 8;
ttptr = tptr-1;
temp16 |= *ttptr;
LcdPrint16( 0,0,temp16,op );
tptr -= 2;
i += 2;
}
PutPic( (void *)LcdBuf );
LcdDelay( dl );
}
}
void LcdPutScString( OledCodeDataType *ptr,u8 op,u8 rl,u16 dl )
{
switch( rl )
{
case LIFT_SC:
LcdPutScDispLtoR12( ptr,op,dl );
break;
case RIGHT_SC:
LcdPutScDispRtoL12( ptr,op,dl );
break;
default:break;
}
}

void LcdPutPic( u8 x, u8 y,u8 w,u8 h,OledCodeDataType *ptr,u8 op )
{
u8 i;
OledCodeDataType *tptr = ptr;
if( (x > 95) || ((x + w) > 96) )
return;
if( (y > 1) || ((y + h) > 2))
return;

for( i = 0;i < w; i ++ )
{
if(op)
{
LcdBuf[y][x + i] = *tptr ;
if( h == 2 )
LcdBuf[y+1][x + i] = *(tptr+w);
tptr ++;
}
else
{
LcdBuf[y][x + i] = ~*tptr ;
if( h == 2 )
LcdBuf[y+1][x + i] = ~*(tptr+w);
tptr ++;
}
}
PutPic( (void *)LcdBuf );
}

//整屏滑动显示
void LcdPutScPic( OledCodeDataType *ptr, u8 op,u8 qp,u16 dl )
{
u8 i,j;
u8 tempbuf[2][96];
if(qp)
{
for( i = 0 ;i < 96; i ++ )
{
tempbuf[0][i] = *ptr++;
}
for( i = 0 ;i < 96; i ++ )
{
tempbuf[1][i] = *ptr++;
}
}
else
{
for( i = 0 ;i < 96; i ++ )
{
tempbuf[0][i] = ~*ptr++;
}
for( i = 0 ;i < 96; i ++ )
{
tempbuf[1][i] = ~*ptr++;
}
}

switch( op )
{
case RIGHT_SC: //右边
for( i = 0; i < 8; i ++ )
{
for(j = 0;j < 84; j ++ )
{
LcdBuf[0][95-j] = LcdBuf[0][83 - j];
LcdBuf[1][95-j] = LcdBuf[1][83 - j];
}
for( j = 0;j < 12; j ++ )
{
LcdBuf[0][11-j] = tempbuf[0][95 - j];
LcdBuf[1][11-j] = tempbuf[1][95 - j];
}
for(j = 0;j < 84; j ++ )
{
tempbuf[0][95-j] = tempbuf[0][83 - j];
tempbuf[1][95-j] = tempbuf[1][83 - j];
}
PutPic( (void *)LcdBuf );
}
LcdDelay( dl );
break;
case LIFT_SC: //左边
for( i = 0; i < 8; i ++ )
{
for(j = 0;j < 84; j ++ )
{
LcdBuf[0][j] = LcdBuf[0][j + 12];
LcdBuf[1][j] = LcdBuf[1][j + 12];
}
for( j = 0;j < 12; j ++ )
{
LcdBuf[0][95-j] = tempbuf[0][11-j];
LcdBuf[1][95-j] = tempbuf[1][11-j];
}
for(j = 0;j < 84; j ++ )
{
tempbuf[0][j] = tempbuf[0][j+12];
tempbuf[1][j] = tempbuf[1][j+12];
}
PutPic( (void *)LcdBuf );
}
LcdDelay( dl );
break;
default:
break;
}
}

void LcdPutString16_8_R( u8 *ptr,u8 op)
{
u8 i,x=0;

for(i=0;i<12;i++)
{
x=88-i*8;
LcdPutString16_8( x,0,ptr,i+1,op );
LcdDelay(100);

}

}
4.试验总结
此试验室实现两个节点间通信，能够输出汉字或英文，或中英文混合输出。其关键原理是经过ASIC将中英文转换，经过字符串拼凑输出。
试验二、光照传感器试验
1.试验内容
1.了解光照采集原理
2.学习 CDS 光照传感器从而掌握光照传感器原理
3.掌握“传感器节点板”模块原理和使用方法。
2.试验步骤
第一步：把“代码和例子程序\Zigbee 多传感器”内文件夹 “ZStack-CC2530-2.2.0-1.3.0MS”“”复制至 IAR 安装盘根目录(如 C：\ Texas Instruments)下。使用 IAR7.51 打开“Projects\zstack\Samples\SampleApp\CC2530 DB”中工程文件“SampleApp.eww”。
第二步：打开工程后选择对应设备类型 打开工程后以下右图所表示选择目前要烧写设备类型。
打开后工程文件 工程名称 ZigBee 网络功效 CC2530-WSN 节点功效 CoordinatorEB-Pro 协调器 网关 RouterEB-Pro 路由器 路由器节点、传感器节点 EndDeviceEB-Pro 终端节点 传感器节点
第三步：编译工程并下载到目标板。 点击菜单 Project，选择“Rebuild All”，等候一会儿工程文件编译完成。等 待一会儿工程文件编译完成把仿真器和网关经过仿真器下载线连接起来。确保仿 真器和计算机、仿真器和网关底板连接正确，ZigBee 无线模块正确地插在网关 底板后。 点击菜单 Project，选择“Debug”，或点击以下图标，等候一会儿即完成程 序下载 反复进行第二步和第三步，将“RouterEB-Pro”设备对应程序下载到带传 感器模块传感器节点底板中(SMBD-V11-1) 第四步：修改 IEEE 地址。在物理地址烧写软件中首先经过“Read IEEE”把物 理地址(IEEE 地址)读出来，假如节点物理地址为“0XFF FF FF FF FF FF FF FF” 或在网络中有相同地址，则需要经过“Write IEEE”修改 ZigBee 网络节点物 理地址，在此例中，我们把网关物理地址修改“0x31,0x30,0x30,0x30,0x30,0x30, 0x30,0x30”。根据第二步至第四步方法下载传感器节点模块程序，选择 “RouterEB”或“EndDevice”，如有多组在同一试验室进行试验，请修改为各 不相同 IEEE 地址。
第五步：获取和查看光照传感器数据 用 USB 线连接上 PC 机跟网关，打开“代码和例子程序\Zigbee 多传感 器\无线龙 ZigBee 演示软件 V1.21(串口用)”目录下“无线龙 ZigBee 演示软件 V1.21(串口用).exe”软件。 经过设备管理器查看对应设备串口号是多少，图所表示为 COM3。在监控 软件中选择“COM 端口”COM3，波特率：38400，点击“打开串口”。正确打开串口后，选择网络拓扑图，确保网关和计算机正确连接。
3.试验代码和分析
case 4://一般温度、光敏、蜂鸣器
if(DispState == 0)
{
LcdPutString16_8(0, 0, (void*)" Temp/Light ", 12 , 1);
}
else if(DispState == 1)
{
temp = ReadTc77(); //读取温度
sprintf(msg,"TEMP:%2d ",temp);
LcdPutString16_8(0, 0, (void*)msg, 12 , 1);
}
else if(DispState == 2) //读取光照
{
temp = ReadSensorAdc(1);
sprintf(msg,"Light:%03d ",temp);
LcdPutString16_8(0, 0, (void*)msg, 12 , 1);
}
break;
经过 ADC 读取光敏传感器值：
temp = ReadSensorAdc(1); //读取光敏传感器值
ReadSensorAdc 子函数在“ Components\hal\target\CC2530EB”目录下 Sensor.c
文件中
temp = HalAdcRead(channel,HAL_ADC_RESOLUTION_8);
channel à 光敏传感器对应 AD 通道 P01
HAL_ADC_RESOLUTION_8 à 采集分辨率 8Bit
ADC 采 集 子 函 数 在 在 “Components\hal\target\CC2530EB ” 目 录 下
“ hal_adc.c”文件
/******************************************************************************
********************
* @fn HalAdcRead
*
* @brief Read the ADC based on given channel and resolution
*
* @param channel - channel where ADC will be read
* @param resolution - the resolution of the value
*
* @return 16 bit value of the ADC in offset binary format.
* Note that the ADC is "bipolar", which means the GND (0V) level is mid-scale.
*******************************************************************************
*******************/
uint16 HalAdcRead (uint8 channel, uint8 resolution)
{
int16 reading = 0;
#if (HAL_ADC == TRUE)
uint8 i, resbits;
uint8 adctemp;
volatile uint8 tmp;
uint8 adcChannel = 1;
/*
* If Analog input channel is AIN0..AIN7, make sure corresponing P0 I/O pin is enabled. The
code
* does NOT disable the pin at the end of this function. I think it is better to leave the pin
* enabled because the results will be more accurate. Because of the inherent capacitance on
* pin, it takes time for the voltage on the pin to charge up to its steady-state level. If
* HalAdcRead() has to turn on the pin for every conversion, the results may show a lower
voltage
* than actuality because the pin did not have time to fully charge.
*/
if (channel < 8)
{
for (i=0; i < channel; i++)
{
adcChannel <<= 1;
}
}
/* Enable channel */
ADCCFG |= adcChannel;
/* Convert resolution to decimation rate */
switch (resolution)
{
case HAL_ADC_RESOLUTION_8:
resbits = HAL_ADC_DEC_064;
break;
case HAL_ADC_RESOLUTION_10:
resbits = HAL_ADC_DEC_128;
break;
case HAL_ADC_RESOLUTION_12:
resbits = HAL_ADC_DEC_256;
break;
case HAL_ADC_RESOLUTION_14:
default:
resbits = HAL_ADC_DEC_512;
break;
}
/* read ADCL,ADCH to clear EOC */
tmp = ADCL;
tmp = ADCH;
/* Setup Sample */
adctemp = ADCCON3;
adctemp &= ~(HAL_ADC_CHN_BITS | HAL_ADC_DEC_BITS | HAL_ADC_REF_BITS);
adctemp |= channel | resbits | HAL_ADC_REF_VOLT;
/* writing to this register starts the extra conversion */
ADCCON3 = adctemp;
/* Wait for the conversion to be done */
while (!(ADCCON1 & HAL_ADC_EOC));
/* Disable channel after done conversion */
ADCCFG &= (adcChannel ^ 0xFF);
/* Read the result */
reading = (int16) (ADCL);
reading |= (int16) (ADCH << 8);
/* Treat small negative as 0 */
if (reading < 0)
reading = 0;
switch (resolution)
{
case HAL_ADC_RESOLUTION_8:
reading >>= 8;
break;
case HAL_ADC_RESOLUTION_10:
reading >>= 6;
break;
case HAL_ADC_RESOLUTION_12:
reading >>= 4;
break;
case HAL_ADC_RESOLUTION_14:
default:
break;
}
#else
// unused arguments
(void) channel;
(voi