基于zigbee的物联网实训报告.docx

1、学生实习报告实习类型： 学 号： 学生姓名： 指导教师： 专业班级： 院（部）： 2016 年 12 月 31 日填写说明1.该实习报告适用于本校全日制本科生的各类实习教学活动。2.实习类型应严格按照教学任务规定的名称填写。3.实习报告装订顺序为：封面、填写说明、实习成绩评定表、实习报告正文。4.实习报告正文应包含以下内容：实习目的实习单位概况实习内容及过程实习总结及体会要求实习报告内容详实、条理清楚、重点突出、逻辑性强，着重写出对实习内容的分析与总结、体会和感受，特别是自己所学的专业理论与实践的结合与对照。实习成绩评定表学生姓名： 学号： 专业班级： 指导教师评语：成绩： 指导教师： 年 月

2、 日实训报告正文一、实训目的:1.了解物联网的概念及应用；2.了解无线传感网络的概念及应用；3.掌握基于 Zigbee 的无线传感网络的设计；4.学习并使用 CC2530 核心板；5.通过进一步学习掌握物联网相关知识；二、实训原理简述:1.物联网的概念:物联网的概念最初在 1999 年提出：即通过射频识别（RFID）(RFID+互联网） 、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器、气体感应器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网连接起来，进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。简而言之，物联网就是“物物相连的互联网” 。物联网是指通过各种信息传感设备，实时

3、采集任何需要监控、连接、互动的物体或过程等各种需要的信息，与互联网结合形成的一个巨大网络。其目的是实现物与物、物与人，所有的物品与网络的连接，方便识别、管理和控制。其在 2011 年的产业规模超过2600 亿元人民币。构成物联网产业五个层级的支撑层、感知层、传输层、平台层，以及应用层分别占物联网产业规模的2.7%、 22.0%、33.1%、37.5%和 4.7%。而物联网感知层、传输层参与厂商众多，成为产业中竞争最为激烈的领域。2.CC2530 简介:CC2530 是用于 2.4-GHz IEEE 802.15.4、ZigBee 和 RF4CE 应用的一个真正的片上系统（SoC）解决方案。它能

4、够以非常低的总的材料成本建立强大的网络节点。CC2530 结合了领先的 RF 收发器的优良性能，业界标准的增强型 8051 CPU，系统内可编程闪存，8-KB RAM 和许多其它强大的功能。CC2530 有四种不同的闪存版本：CC2530F32/64/128/256，分别具有 32/64/128/256KB 的闪存。CC2530 具有不同的运行模式，使得它尤其适应超低功耗要求的系统。运行模式之间的转换时间短进一步确保了低能源消耗。CC2530F256 结合了德州仪器的业界领先的黄金单元 ZigBee 协议栈（Z-Stack） ，提供了一个强大和完整的 ZigBee 解决方案。CC2530F64

5、 结合了德州仪器的黄金单元 RemoTI，更好地提供了一个强大和完整的 ZigBee RF4CE 远程控制 解决方案。3. 传感器介绍：DS18B20 数字温度传感器接线方便，封装成后可应用于多种场合，如管道式，螺纹式，磁铁 吸附式，不锈钢封装式，主要根据应用场合的不同而改变其外观。封装后的 DS18B20 可用于电缆 沟测温，高炉水循环测温，锅炉测温，机房测温，农业大棚测温，洁净室测温，弹药库测温等各 种非极限温度场合。耐磨耐碰，体积小，使用方便，封装形式多样，适用于各种狭小空间设备数 字测温和控制领域。三、实训内容：1. CC2530 按键控制流水灯：1实验目的 1)、通过实验掌握 CC2

6、530 芯片 GPIO 的配置方法 2)、握 Led 驱动电路及开关 Led 的原理 3)、掌握检测按键的方法 2实验设备 硬件：PC 机一台 ZB2530（底板、核心板、仿真器、 USB 线） 一套软件：2000/XP/win7 系统，IAR 8.10 集成开发环境3.实验相关电路图发光二极管是属于二极管的一种，具有二级管单向导电特性，即只有在正向电压（二极管的 正极接正，负极接负）下才能导通发光。P1.0 引脚接发光二极管(D1)的负极,所以 P1.0 引脚输出低 电平 D1 亮，P1.0 引脚输出高电平 D1 熄灭,D2,D3 同理。按键 S1 接在 P0_1 上，当按键松开时，p0_1

7、 通过电阻上拉为高电平，当按键 S1 按下时， p0_1 为低电平。 2. 温度传感器 DS18B20 实验目的： 1. 掌握温度传感器使用 2. 掌握点对点通讯 3. 掌握 DS18B20 移植方法 实现现象： 终端获得 DS18B20 传感器的数据，无线传输给协调器；协调器再通过串口发给电脑串口调试 助手显示。协调器、终端通过串口输出，LCD 也同步刷新。 实验详解： 我们在基础实验已能驱动 DS18B20，现在的工作就是把 DS18B20 移植到协议栈 Zstack 上。 我们加在点播例子中，实现无线温度采集。使用点播进终端设备有针对性地发送数据给指定设 备，不像广播和组播可能会造成数据

8、冗余。 3.串口通讯- 发送字符串 1.实验目的 1） 、通过实验掌握 CC2530 芯片串口配置与使用2） 、观察 D2 串口发送指示灯的变化，每发送一串字符闪一次 注：嵌入式开发中，当程序能跑起来后，串口是第一个要跑起来的设备，所有的工作状态， 交互信息都会从串口输出。我们用的是世界上最好的串口芯片 FT232，高级 USB 串口线都用该芯 片。 2.实验设备 硬件：PC 机一台 ZB2530（底板、核心板、仿真器、 USB 线） 一套 软件：2000/XP/win7 系统，IAR 8.10 集成开发环境、串口助手 3.实验相关电路P0_2、P0_3 配置为外设功能时： P0_2 为 RX

9、， P0_3 为 TX. 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。此种串口设计是没有流控功能的。CC2530 配置串口的一般步骤： 1、配置 IO，使用外部设备功能。此处配置 P0_2 和 P0_3 用作串口 UART02、配置相应串口的控制和状态寄存器。 3、配置串口工作的波特率。4. 光敏和热敏传感器 1.实验目的 1)通过实验掌握 CC2530 芯片 GPIO 的配置方法 2)掌握光敏和热敏传感器在协议栈的用法 2.实验设备 硬件：PC 机一台 ZB

10、2530（底板、核心板、USB 线） 两套 仿真器一个 光敏传感器一个 软件：2000/XP/win7 系统，IAR 8.10 集成开发环境 3. 接线方法： 1)、 VCC:接电源正极（3V3） 2)、GND:接电源负极 3)、 DO:TTL 开关信号输出 4)、AO:模拟信号输出( 悬空没有使用) 4实验相关寄存器 仔细核对引脚后将传感器插到 J8 光敏传感器、热敏传感器、气体传感器、一氧化碳传感器、 酒精传感器等共用 P0.5 引脚，不过配置不同，使用光敏传感器、热敏传感器、气体传感器、一氧 化碳传感器、酒精传感器时配置成输入引脚。5. 无线传输质量检测 1.实验目的 1).误包率检测

11、2).掌握实验下载、测试的方法 3).串口发送函数 此实验不带 zigbee 协议栈，只是感觉一下无线点对点传输过程 2. 实验设备 硬件：PC 机一台、ZIGBEE 网关、ZIGBEE 节点、仿真器一个 软件：2000/XP/win7 系统，IAR 8.10 集成开发环境 3.实验现象 和无线点灯一样，一个 ZIGBEE 网关 A 定义为发射模块，另一个ZIGBEE 终端 B 定义为接收 模块。接收模块通过串口不断发数据到PC 机上显示当前的误包率、RSSI 值和接收到数据包的个数。 6.广播组网- 无线数据传输 实验内容： 1. 掌握串口的使用 2. 掌握协调器和终端通讯过程 实现现象：

12、终端发“0123456789”协调器收到后通过串口发给电脑，串口调试助手显示接收到的字符串7. 组播组网- 多终端控制协调器 LED 实验内容： 1.实验多终端通讯 2.实现组播组网通讯，协调器不响应其它组发过来的数据 3.掌握 Led 开关 提示：由于组播组网需要三个节点才能真正完成此实验，一个协调器，两个终端。如果只有两个节点就只能完成部分内容了，但是没关系多一个节点也就是多一个终端而已。其实代码并不 复杂，看看代码也就清楚组播组网是怎么回事了。 实现现象： 三个节点，一个节点做协调器，另外两个节点做终端。按终端 S1 键时，协调器 Led2 状态改 变同时终端自身的 Led2 状态也改变

13、，提示发送成功。修改其中一个终端的组编号，编译下载后， 按此终端 S1 键时，此时看协调器 Led2 状态是否会改变。四、实训总结：时光飞逝，为期十天的物联网实训结束了。通过这次实训，我获得了许多知识，而且这些知识是书本之外的，更难能可贵的是这次实训锻炼了我的动手能力，学会了理论要与实际相结合的方法。在这次实训中，从最初的迷茫到现在的恍然大悟，我悟出了一个道理，那就是我们对一个新事物的理解需要一个过程，这个过程是曲折艰辛的，道路是迂回上升的，但是只要我们脚踏实地，我们最终会体会其中的真谛。实训中可能会存在许多的问题，这些问题可能是不小心而导致，也可能是自己不会，我们应当尽量的减少不小心而导致的错误，最好是杜绝。有些问题可能真的是我们不会，当遇到这些问题时，我都会去看别人是怎么解决的，而不是直接去问怎么做，当实在不知道才要别人说。坐而言不如立而行，对于这些电路还是应该自己动手实际操作才会有深刻理解，才会有收获。无论是平时的上课，还是从这一次的实训，每一次自己都觉得有一个进步，虽然有些方面自己做不出，但可以从老师和其他同学那里学到更好更多的东西，他们从另一个方面透析了自己的困难，这是很重要的，它让我学会了怎样学习别人的长处并把它变成自己的长处。总之，这次实训使我受益匪浅。