任务九基于BasicRF的无线传感网络应用.ppt
任务九 基于BasicRF的无线传感网络应用,目 录,实训目的,通过本实训，使学生掌握开关量、模拟量、逻辑量三种传感器的工作原理，熟悉这三种传感器的信号采集方法；熟悉BasicRF参数配置；掌握基于BasicRF的无线采集与网络组建方法。,目 录,实训内容,在实训上，采用人体红外传感器和ZigBee模块组成开关量采集节点A；采用光敏传感器和ZigBee模块组成模拟量采集节点B；一氧化碳传感器和ZigBee模块组成模拟量采集节点C；采用温湿度传感器模块和ZigBee模块组成逻辑量采集节点D。A、B、C、D四个节点实时采集传感器的信号，每隔2s将采集的传感器信号通过无线网络传给ZigBee网关模块（网关模块通过串口与PC机相连），并在PC机串口调试软件上显示。,目 录,实训原理,在开关量采集系统、模拟量采集系统和逻辑量采集系统的基础上，通过ZigBee无线发送给网关模块，网关通过串口把无线接收的数据上传给PC机，从而实现无线传感网络的数据采集与处理。,目 录,实训步骤,第一步，新建各传感器节点工程、配置工程相关设置。1.选择菜单栏【Project】-【Edit Configuration】命令，新建gm_sensor、qt_sensor、hw_sensor、tem_sensor和collect五个工程，如图9.1所示。,图9.1 新建工程,实训步骤,2.各传感器节点工程配置，具体参照实训3操作。第三步，编写各传感器节点程序。1.sensor.c文件代码如下：#include hal_defs.h#include hal_cc8051.h#include hal_int.h#include hal_mcu.h#include hal_board.h#include hal_led.h#include hal_rf.h#include basic_rf.h,实训步骤,#include hal_uart.h#include UART_PRINT.h#include TIMER.h#include get_adc.h#include sh10.h#include#define MAX_SEND_BUF_LEN 128#define MAX_RECV_BUF_LEN 128static uint8 pTxDataMAX_SEND_BUF_LEN;/定义无线发送缓冲区的大小,实训步骤,static uint8 pRxDataMAX_RECV_BUF_LEN;/定义无线接收缓冲区的大小#define MAX_UART_SEND_BUF_LEN 128#define MAX_UART_RECV_BUF_LEN 128uint8 uTxDataMAX_UART_SEND_BUF_LEN;/定义串口发送缓冲区的大小uint8 uRxDataMAX_UART_RECV_BUF_LEN;/定义串口接收缓冲区的大小uint16 uTxlen=0;uint16 uRxlen=0;,实训步骤,/*点对点通讯地址设置*/#define RF_CHANNEL 20/频道 1126#define PAN_ID 0 x1379/网络id#define MY_ADDR 0 xacef/本机模块地址#define SEND_ADDR 0 x1234/发送地址/*/static basicRfCfg_t basicRfConfig;uint8 APP_SEND_DATA_FLAG;/*/,实训步骤,void ConfigRf_Init(void)/无线RF初始化 basicRfConfig.panId=PAN_ID;/ZigBee的ID号设置 basicRfConfig.channel=RF_CHANNEL;/ZigBee的频道设置 basicRfConfig.myAddr=MY_ADDR;/设置本机地址 basicRfConfig.ackRequest=TRUE;/应答信号 while(basicRfInit(/打开RF,实训步骤,/*MAIN*/void main(void)uint16 sensor_val,sensor_tem;uint16 len=0;halBoardInit();/模块相关资源的初始化 ConfigRf_Init();/无线收发参数的配置初始化 halLedSet(1);halLedSet(2);Timer4_Init();/定时器初始化 Timer4_On();/打开定时器,实训步骤,while(1)APP_SEND_DATA_FLAG=GetSendDataFlag();if(APP_SEND_DATA_FLAG=1)/定时时间到#if defined(GM_SENDOR)/光敏传感器 sensor_val=get_adc();/取模拟电压/把采集数据传化成字符串，以便于在串口上显示观察 printf_str(pTxData,光照传感器电压：%d.%02dVrn,sensor_val/100,sensor_val%100);#endif,实训步骤,#if defined(QT_SENDOR)/气体传感器 sensor_val=get_adc();/取模拟电压/把采集数据传化成字符串，以便于在串口上显示观察 printf_str(pTxData,气体传感器电压：%d.%02dVrn,sensor_val/100,sensor_val%100);#endif#if defined(HW_SENDOR)/红外传感器#if defined(HW_SENDOR)/红外传感器 sensor_val=get_swsensor();/取红外传感器检测结果,实训步骤,/把采集数据传化成字符串，以便于在串口上显示观察 if(sensor_val)printf_str(pTxData,红外传感器电平：%drn,sensor_val);else printf_str(pTxData,红外传感器电平：%drn,sensor_val);#endif#if defined(TEM_SENDOR)/温湿度传感器 call_sht11(/取温湿度数据,实训步骤,/把采集数据传化成字符串，以便于在串口上显示观察printf_str(pTxData,温湿度传感器，温度：%d.%d,湿度：%d.%drn,sensor_tem/10,sensor_tem%10,sensor_val/10,sensor_val%10);#endif halLedToggle(3);/绿灯取反，无线发送指示/把数据通过ZigBee发送出去basicRfSendPacket(SEND_ADDR,pTxData,strlen(pTxData);Timer4_On();/打开定时/*【传感器采集、处理】结束*/,实训步骤,第四步，编写协调器程序#include hal_defs.h#include hal_cc8051.h#include hal_int.h#include hal_mcu.h#include hal_board.h#include hal_led.h#include hal_rf.h#include basic_rf.h#include hal_uart.h,实训步骤,#define MAX_SEND_BUF_LEN 128#define MAX_RECV_BUF_LEN 128static uint8 pTxDataMAX_SEND_BUF_LEN;/定义无线发送缓冲区的大小static uint8 pRxDataMAX_RECV_BUF_LEN;/定义无线接收缓冲区的大小#define MAX_UART_SEND_BUF_LEN 128#define MAX_UART_RECV_BUF_LEN 128uint8 uTxDataMAX_UART_SEND_BUF_LEN;/定义串口发送缓冲区的大小,实训步骤,uint8 uRxDataMAX_UART_RECV_BUF_LEN;/定义串口接收缓冲区的大小uint16 uTxlen=0;uint16 uRxlen=0;/*点对点通讯地址设置*/#define RF_CHANNEL 20/频道 1126#define PAN_ID 0 x1379/网络id#define MY_ADDR 0 x1234/本机模块地址#define SEND_ADDR 0 x55aa/发送地址,实训步骤,static basicRfCfg_t basicRfConfig;void MyByteCopy(uint8*dst,int dststart,uint8*src,int srcstart,int len)int i;for(i=0;ilen;i+)*(dst+dststart+i)=*(src+srcstart+i);,实训步骤,uint16 RecvUartData(void)uint16 r_UartLen=0;uint8 r_UartBuf128;uRxlen=0;r_UartLen=halUartRxLen();while(r_UartLen 0)r_UartLen=halUartRead(r_UartBuf,sizeof(r_UartBuf);,实训步骤,MyByteCopy(uRxData,uRxlen,r_UartBuf,0,r_UartLen);uRxlen+=r_UartLen;halMcuWaitMs(5);/这里的延迟非常重要，因为这是串口连续读取数据时候需要有一定的时间间隔 r_UartLen=halUartRxLen();return uRxlen;);,实训步骤,/无线RF初始化void ConfigRf_Init(void)basicRfConfig.panId=PAN_ID;/ZigBee的ID号设置 basicRfConfig.channel=RF_CHANNEL;/ZigBee的频道设置 basicRfConfig.myAddr=MY_ADDR;/设置本机地址 basicRfConfig.ackRequest=TRUE;/应答信号 while(basicRfInit(/检测ZigBee的参数是否配置成功,实训步骤,basicRfReceiveOn();/打开RF/*MAIN START*/void main(void)uint16 len=0;halBoardInit();/模块相关资源的初始化 ConfigRf_Init();/无线收发参数的配置初始化 halLedSet(1);halLedSet(2);,实训步骤,while(1)if(basicRfPacketIsReady()/查询有没收到无线信号 halLedToggle(4);/红灯取反，无线接收指示/接收无线数据len=basicRfReceive(pRxData,MAX_RECV_BUF_LEN,NULL);halUartWrite(pRxData,len);/把接收到的无线发送到串口,实训步骤,第五步，编译、烧录程序，测试系统功能。1.为传感器节点编译、烧录程序。（1）在Workspace栏下选择“gm_sensor”，然后在预定义栏输入“GM_SENDOR”，再编译程序，无误后烧录到该模块中。（2）在Workspace栏下选择“qt_sensor”，然后在预定义栏输入“QT_SENDOR”，再编译程序，无误后烧录到该模块中。（3）在Workspace栏下选择“hw_sensor”，然后在预定义栏输入“HW_SENDOR”，再编译程序，无误后烧录到该模块中。（4）在Workspace栏下选择“tem_senso”，然后在预定义栏输入“TEM_SENDOR”，再编译程序，无误后烧录到该模块中。,实训步骤,2.为协调器编译、烧录程序。3.测试系统功能，如图9.2所示。,图9.2 基于BasicRF的无线传感网络应用系统测试效果,谢谢！,
