基于ZigBee的数据采集与无线传输实验

第 1 页 / 共 16 页2016-2017 学年第二学期课程实验报告课程名称：无线传感网络实验名称： 基于 ZigBee 的数据采集与无线传输实验姓名 班级 学号同组同学出勤、表现得分 25% 25实验课表现操作结果得分 25% 25实验报告得分 50% 实验总分实验目的了解ZigBee的工作原理和技术特点，利用CC2530芯片开发一个简单的ZigBee组网通信实验。实验内容以小组为单位，利用CC2530芯片部署无线传感网络实验，分别设计 采集节点、汇聚节点的程序，采集节点采集温度信息，并通过无线信道传输给汇聚节点。汇聚节点再将温度数据通过串口传输给上位机（PC 机）。要求自己设计通信协议，实现上位机对监控区域的定时和实时温度数据采集。实验过程中遇到的问题以及如何解决的？（可以写多条，是否认真填写将影响实验成绩）在实验过程中我遇到了1、 能接收后遇到很多的噪声干扰并且不能接收自己发送的信息2、 接收到自己的信息后仍然有很多的噪声干扰出现了很多的乱码3、 接收自己的信息也被转换成乱码4、 遇到了选择性接收上的技术问题第 2 页 / 共 16 页5、 温度的 acsii 码转换错误通过.的方式，我解决了这个问题。1、 修改了接收代码并确认发送代码没毛病2、 尝试修改信道3、 检查到接收子程序有问题并修改了4、 老师建议我们使用选择性接收5、 通过组员合作研究讨论并上网查找解决没有问题的情况下，是否有创新思路（或多做哪些工作）。好像并没有实验代码如下：发送代码：/* 文 件 名: main.c* 作 者: Andy* 修 订: 2013-01-08* 版 本: 1.0* 描 述: 设置串口调试助手波特率： 115200bps 8N1* 串口调试助手给 CC2530 发字符串时，开发板会返回接收到的字符串*/#include #include #include #include /#define DISABLE_ALL_INTERRUPTS() (IEN0 = IEN1 = IEN2 = 0x00)/三个char rf_rx_buf128;void rf_send( char *pbuf , int len);void rf_receive_isr();typedef unsigned char uchar;typedef unsigned int uint;#define UART0_RX 1#define UART0_TX 2#define SIZE 51char RxBuf;char UartState;uchar count;char RxDataSIZE; /存储发送字符串void InitClock(void) CLKCONCMD /设置系统时钟源为 32MHZ 晶振第 3 页 / 共 16 页while(CLKCONSTA /等待晶振稳定 CLKCONCMD /设置系统主时钟频率为 32MHZ/* 名 称: InitSensor()* 功 能: 温度传感器初始化函数* 入口参数: 无* 出口参数: 无*/void InitSensor(void) /DISABLE_ALL_INTERRUPTS(); /关闭所有中断 InitClock(); /设置系统主时钟为 32M TR0=0x01; /设置为 1 来连接温度传感器到 SOC_ADCATEST=0x01; /使能温度传感 /* 名 称: GetTemperature()* 功 能: 获取温度传感器 AD 值* 入口参数: 无* 出口参数: 通过计算返回实际的温度值*/float GetTemperature(void) uint value; ADCCON3 = (0x3E); /选择 1.25V 为参考电压；14 位分辨率；对片内温度传感器采样ADCCON1 |= 0x30; /选择 ADC 的启动模式为手动ADCCON1 |= 0x40; /启动 AD 转化 while(!(ADCCON1 /等待 AD 转换完成 value = ADCL 4; /ADCL 寄存器低 2 位无效 value |= (uint)ADCH) 4);return (value-1367.5)/4.5-5; /根据 AD 值，计算出实际的温度,芯片手册有错，温度系数应该是 4.5 /进行温度校正，这里减去 5（不同芯片根据具体情况校正）/* 名 称: DelayMS()* 功 能: 以毫秒为单位延时* 入口参数: msec 延时参数，值越大，延时越久* 出口参数: 无第 4 页 / 共 16 页*/void DelayMS(uint msec) uint i,j;for (i=0; imsec; i+)for (j=0; j1070; j+);/* 名 称: InitUart()* 功 能: 串口初始化函数* 入口参数: 无* 出口参数: 无*/void InitUart(void) PERCFG = 0x00; /外设控制寄存器 USART 0 的 IO 位置:0 为 P0 口位置 1 P0SEL = 0x0c; /P0_2,P0_3 用作串口（外设功能）P2DIR /P0 优先作为 UART0U0CSR |= 0x80; /设置为 UART 方式U0GCR |= 11; U0BAUD |= 216; /波特率设为 115200UTX0IF = 0; /UART0 TX 中断标志初始置位 0U0CSR |= 0x40; /允许接收 IEN0 |= 0x84; /开总中断允许接收中断 /* 名 称: UartSendString()* 功 能: 串口发送函数* 入口参数: Data:发送缓冲区 len:发送长度* 出口参数: 无*/void UartSendString(char *Data, int len)uint i;for(i=0; ilen; i+)U0DBUF = *Data+;while(UTX0IF = 0);UTX0IF = 0;第 5 页 / 共 16 页/以下是 RF 初始化和发送与接收void rf_init() TXPOWER = 0xD5; / 发射功率为 1dBm/FRMCTRL0 |= (0x20 | 0x40); /* AUTO_ACK | AUTO_CRC */CCACTRL0 = 0xF8; / 推荐值 smartRF 软件生成FRMFILT0 = 0x0c; / 静止接收过滤，即接收所有数据包FSCAL1 = 0x00; / 推荐值 smartRF 软件生成TXFILTCFG = 0x09;AGCCTRL1 = 0x15;/AGCCTRL2 = 0xFE;/TXFILTCFG = 0x09; / 推荐值 smartRF 软件生成FREQCTRL = 0x09; / 选择通道 11RFIRQM0 |= (16); / 使能 RF 数据包接收中断IEN2 |= (10); / 使能 RF 中断RFST = 0xED; / 清除 RF 接收缓冲区 ISFLUSHRXRFST = 0xE3; / RF 接收使能 ISRXON void rf_send( char *pbuf , int len)RFST = 0xE3; / RF 接收使能 ISRXONwhile( FSMSTAT1 / 等待发送状态不活跃 并且 没有接收到 SFDRFIRQM0 / 禁止接收数据包中断IEN2 / 清除 RF 全局中断RFST = 0xEE; / 清除发送缓冲区 ISFLUSHTXRFIRQF1 = (11); / 清除发送完成标志/ 填充缓冲区 填充过程需要增加 2 字节，CRC 校验自动填充RFD = len + 2;for (int i = 0; i len; i+)RFD = *pbuf+;第 6 页 / 共 16 页RFST = 0xE9; / 发送数据包 ISTXONwhile (!(RFIRQF1 / 等待发送完成P0_0 = P0_0;RFIRQF1 = (11); / 清除发送完成标志位RFIRQM0 |= (16); / RX 接收中断IEN2 |= (10);/* 程序入口函数*/void main(void)/char i; / float AvgTemp; /char strTemp6;CLKCONCMD /设置系统时钟源为 32MHZ 晶振while(CLKCONSTA /等待晶振稳定为 32MCLKCONCMD /设置系统主时钟频率为 32MHZ InitUart(); /调用串口初始化函数 UartState = UART0_RX; /串口 0 默认处于接收模式memset(RxData, 0, SIZE);InitSensor(); rf_init(); float x = GetTemperature();char a10;sprintf(a, “%g“, x);char b15=“A C1:“;strcat(b,a);while(1)rf_send(b,20);DelayMS(20);/* if(UartState = UART0_TX) /发送状态 第 7 页 / 共 16 页U0CSR /禁止接收 AvgTemp = 0; for (i=0; i64; i+) AvgTemp += GetTemperature(); AvgTemp = AvgTemp/2; /每次累加后除 2 memset(strTemp, 0, 6);sprintf(strTemp,“%.02fn“, AvgTemp);/将浮点数转成字符串UartSendString(strTemp, 6); rf_send(strTemp , 5); DelayMS(1000); /延时/ UartSendString(RxData, count); /发送已记录的字符串。U0CSR |= 0x40; /允许接收 UartState = UART0_RX; /恢复到接收状态 count = 0; /计数清 0memset(RxData, 0, SIZE); /清空接收缓冲区 */接收代码：/* 文件名称：UART(Receive INT)_Ex.c* 功 能：CC253x 系列片上系统基础实验- UART(接收数据 中断方式)* 描 述：本实验使用 CC253x 系列片上系统的片内 USART 控制器，工作在 UART 模式下，通* 过 UART0 接收数据，采用中断方式。* 实验硬件： * 用 USB 电缆连接 SK-SmartRF05EB 上的 USB 接口与用户 PC 的 USB 接口。* 作 者：POWER* 日 期：2010-04-18*/* 包含头文件 */*/#include “ioCC2530.h“ / CC2530 的头文件，包含对 CC2530 的寄存器、中断向量等的定义#include “LCD.h“ / lcd 驱动头文件#include “stdio.h“ / C 语言标准输入/ 输出库头文件第 8 页 / 共 16 页/*/* 定义枚举类型 */*/enum SYSCLK_SRCXOSC_32MHz,RC_16MHz; / 定义系统时钟源( 主时钟源)枚举类型/*/* 函数名称：SystemClockSourceSelect* 功 能：选择系统时钟源(主时钟源)* 入口参数：source* XOSC_32MHz 32MHz 晶体振荡器* RC_16MHz 16MHz RC 振荡器* 出口参数：无* 返 回 值：无*/void SystemClockSourceSelect(enum SYSCLK_SRC source)unsigned char osc32k_bm = CLKCONCMD unsigned char _clkconcmd,_clkconsta;/*系统时钟源(主时钟源)选择 16MHz RC 振荡器，定时器 tick 设置为 16MHz，时钟速度设置为16MHzCLKCONCMD.OSC32Kb7不改变 32KHz 时钟源选择保持先前设置CLKCONCMD.OSCb6 = 1 系统时钟源( 主时钟源)选择 16MHz RC 振荡器CLKCONCMD.TICKSPDb5.b3 = 001 定时器 tick 设置为 16MHzCLKCONCMD.CLKSPDb2.b0 = 001 时钟速度设置为 16MHz*/if(source = RC_16MHz) /* CLKCONCMD.OSC32Kb7 */CLKCONCMD = (osc32k_bm) | /* CLKCONCMD.OSCb6 = 1 */(0x01 6) | /* CLKCONCMD.TICKSPDb5.b3 = 001 */ (0x01 3) | /* CLKCONCMD.CLKSPDb2.b0 = 001 */(0x01 0);/*系统时钟源(主时钟源)选择 32MHz 晶体振荡器，定时器 tick 设置为 32MHz，时钟速度设置为第 9 页 / 共 16 页32MHzCLKCONCMD.OSC32Kb7不改变 32KHz 时钟源选择保持先前设置CLKCONCMD.OSCb6 = 0 系统时钟源( 主时钟源)选择 32MHz 晶体振荡器CLKCONCMD.TICKSPDb5.b3 = 000 定时器 tick 设置为 32MHzCLKCONCMD.CLKSPDb2.b0 = 000 时钟速度设置为 32MHz*/ else if(source = XOSC_32MHz)CLKCONCMD = (osc32k_bm /*| (0x006) | (0x003) | (0x00 0)*/);/* 等待所选择的系统时钟源 (主时钟源)稳定 */_clkconcmd = CLKCONCMD; / 读取时钟控制寄存器 CLKCONCMDdo_clkconsta = CLKCONSTA; / 读取时钟状态寄存器 CLKCONSTAwhile(_clkconsta != _clkconcmd); / 直到 CLKCONSTA 寄存器的值与 CLKCONCMD 寄存/ 器的值一致，说明所选择的系统时钟源 (主/ 时钟源)已经稳定 /* 函数名称：InitUART0* 功 能：UART0 初始化* P0.2 RX * P0.3 TX* 波特率：57600* 数据位：8* 停止位：1* 奇偶校验：无* 入口参数：无* 出口参数：无* 返 回 值：无*/void InitUART0(void)/* 片内外设引脚位置采用上电复位默认值，