物联网实验报告.doc

物联网课程设计实验成员：指导教师： 日 期：2014/7/3实验一 LED组件一、实验内容LED组件：绿灯一直处于熄灭的状态，红灯不停闪烁二、实验步骤1) 将基站同电脑用烧录线连接好，打开基站的开关，同时将基站的烧录开关拨上去。2) 打开 Cygwin 开发环境。3) 在 Cygwin 界面中执行 cd apps/Demos/Basic/Led，进入到 LED 实验目录下。4) 在 LED 实验目录下执行 make antc5 install 进行编译和烧录。5) 可以看到实验现象为基站上的绿灯一直处于熄灭的状态，红灯不停闪烁。三、实验代码/* LED 示例程序的实现模块，简单的点亮3个LED灯date 2010-1*/module LedMuses interface Boot;implementation/* LED灯演示*/task void DemoLed()/* 目前节点上提供两个LED灯LED_BLUE - 蓝灯LED_YELLOW - 黄灯*/int i,j;while(1)LED_YELLOW_ON; /熄灭黄色LED灯 for(i=0;i1000;i+)for(j=0;j500;j+);LED_BLUE_OFF; /点亮蓝色LED灯 for(i=0;i1000;i+)for(j=0;j500;j+);LED_BLUE_ON; /熄灭蓝色LED灯 /* 启动事件处理函数，在LED.nc已经关联到MainC.Boot接口系统启动后会调用此函数*/event void Boot.booted()post DemoLed();实验二 定时器组件一、 实验内容通过定时器让绿色灯闪烁，并且闪烁三次后停止闪烁。二、 实验步骤1) 将基站同电脑用烧录线连接好，打开基站的开关，同时将基站的烧录开关拨上去。2) 打开 Cygwin 开发环境。3) 在Cygwin 界面中执行 cd apps/Demos/Basic/ Timer，进入到定时器实验目录下。4) 在定时器代码目录下执行 make antc5 install，进行编译和烧录。5) 实验现象为基站上绿色灯闪烁，并且闪烁三次后停止闪烁。三、实验代码#define DBG_LEV 5module TimerLedMuses interface Boot;/* Timer为系统接口TMilli指明了定时器的精度为毫秒 */uses interface Timer as Timer1; /* as关键字为接口别名 */uses interface Timer as Timer2;implementation/* 任务: 切换黄色LED灯 */task void ToggleLedYellow()LED_YELLOW_TOGGLE;/* 启动事件处理函数，在TimerLed.nc已经关联到MainC.Boot接口系统启动后会调用此函数*/event void Boot.booted() LED_BLUE_ON;call Timer2.startPeriodic(1000);/* 定时器1: 持续工作，每隔1s触发一次 */call Timer1.startPeriodic(6000);/* 定时器2: 持续工作，每隔3s触发一次*/call Timer2.startPeriodic(5000);/* 定时器1的事件处理函数 */event void Timer1.fired()/* 事件处理中直接切换蓝色LED灯 */ADBG(5, led blue toggle.rn);/LED_BLUE_TOGGLE;LED_YELLOW_ON;call Timer2.stop();/*停止定时器触发*/call Timer1.stop();/* 定时器2的事件处理函数 */event void Timer2.fired()ADBG(5, led yellow toggle.rn);post ToggleLedYellow();实验三 串口调试一、实验内容通过级别控制，使得某些调试语句没有被输出到串口。二、实验步骤1) 将基站同电脑用烧录线连接好，打开基站的开关，同时将基站的烧录开关拨上去。2) 用串口线将基站和 PC 机器连接起来。3) 打开串口助手。4) 打开 Cygwin 开发环境。5) 在 Cygwin 界面中执行 cd apps/Demos/Basic/ SerialDebug，进入到串口调试实验目录下。6) 在串口调试代码目录下执行 make antc5 install，进行编译和烧录。7) 烧录成功后，实验现象为串口有内容输出，输出内容如下：DEMO of Serial Debug1.This is a string, and this is char x2.NUM1: HEX=0x39, DEC=574.FLOAT:0x123.1234三、实验代码/* 串口调试程序的实现模块date */* 定义调试级别，参加Makefile的ADBG_LEVEL定义，设置大于等于ADBG_LEVEL */#define DBG_LEV3000#define DBG_LEV22000module SerialDebugMuses interface Boot;implementation/* 任务: 通过串口打印信息来调试 */task void DebugSerial()uint8_t num1 = 0x39;uint32_t num2 = 0x12345678;float float1 = 123.1234;/* ADBG，格式类似于printf,第一个参数为调试等级，可以参见tos/lib/common/antdebug.h */* 打印字符和字符串 */ADBG(DBG_LEV, rnrnDEMO of Serial Debugrn, x);ADBG(DBG_LEV, 1. This is a string, and this is char %crn, x);/* 打印8位的数字 */ADBG(DBG_LEV, 2. NUM1: HEX=0x%x, DEC=%drn, (int)(num1), (int)(num1);/* 打印32位数字 */ADBG(DBG_LEV2, 3. NUM2: HEX=0x%lx, DEC=%ldrn, (uint32_t)(num2), (uint32_t)(num2);/* 打印浮点数*/ADBG(DBG_LEV, 4. FLOAT: %frn, float1);/* 启动事件处理函数，在SerialDebug.nc已经关联到MainC.Boot接口系统启动后会调用此函数*/event void Boot.booted()post DebugSerial();实验四 串口通信一、 实验内容实现一个串口实验，在串口助手中实现回显的功能。二、实验步骤1) 将基站同电脑用烧录线连接好，打开基站的开关。2) 用串口线将基站和 PC 机器连接起来。3) 打开串口助手。4) 打开 Cygwin 开发环境。5) 在 Cygwin 界面中执行 cd apps/Demos/Basic/ SerialIO，进入到串口通讯实验目录下。6) 在串口通讯代码目录下执行 make antc5 install，进行编译和烧录。7) 根据串口输出的提示进行操作，在串口助手的字符输入框输入 1，红灯会一直亮着，直到再一次输入 1 才熄灭；在串口助手的字符输入框输入 2，绿灯会一直亮着，直到再一次输入 1 才熄灭，输入其他数字串口会提示“Error key”，并且会显示你输入的数字，结果如下：Demo of Serio I/O1Toggle BLUE LED2Toggle YELLOW LEDYou choose to input 1You choose to Toggle BLUE LED三、实验代码/* 串口输入输出程序的实现模块authordate */#include /* 定义此宏，将演示UartStream.receive函数，允许一次指定数量的数据 */#define SERIALIO_RECEIVE#define DBG_LEV3000module SerialIoMuses interface Boot;uses interface StdControl as UartStdControl;uses interface UartStream;implementationuint8_t m_receive_len;uint8_t m_echo_buf;uint8_t m_send_buf100;/* 显示一个菜单提示用户 */void showMenu() strcpy(m_send_buf, rnrnDemo of Serio I/Orn1 Toggle BLUE LEDrn2 Toggle YELLOW LEDrn);/* 通过UartStream.send可以发送字节数据 */call UartStream.send(m_send_buf, strlen(m_send_buf);/* 启动事件处理函数，在SerialIo.nc已经关联到MainC.Boot接口系统启动后会调用此函数*/event void Boot.booted()LED_BLUE_ON;LED_YELLOW_ON;call UartStdControl.start();showMenu();async event void UartStream.sendDone(uint8_t *buf, uint16_t len, error_t error)/* 重新发送刚才接收的字符进行回显 */task void showMenuTask()showMenu();task void lightLED()if(m_echo_buf=1)LED_BLUE_TOGGLE; /* 切换蓝色LED灯 */ADBG(DBG_LEV, You choose to input%crn,m_echo_buf);ADBG(DBG_LEV, You choose to toggle BLUE LEDrn);post showMenuTask();else if (m_echo_buf = 2)LED_YELLOW_TOGGLE; /* 切换黄色LED灯 */ADBG(DBG_LEV, You choose to input%crn,m_echo_buf);ADBG(DBG_LEV, You choose to toggle YELLOW LEDrn);post showMenuTask();elseADBG(DBG_LEV, Error Key %crn, m_echo_buf);post showMenuTask();/* 如果没有调用receive接收，则每接收到一个数据就会触发此事件 */async event void UartStream.receivedByte(uint8_t byte)m_echo_buf = byte;post lightLED();/* 在接收完receive命令欲接收的长度后会调用此事件 */async event void UartStream.receiveDone(uint8_t *buf, uint16_t len, error_t error)实验五 Flash读写一、 实验内容Flash读写：自己定义一个结构体，并且将结构体的内容写入到 0x1fff8，并且在写完后将结构体的数据读取出来和原始数据进行比较。二、实验步骤1) 将基站同电脑用烧录线连接好，打开基站的开关。2) 用串口线将基站和 PC 机器连接起来。3) 打开串口助手。4) 打开 Cygwin 开发环境。5) 在 Cygwin 开发环境中执行 cd apps/Demos/Basic/Flash。6) 在 Flash 目录下执行 make antc5 install，进行软件的编译和烧录。7) 烧录成功后，串口有内容输出，具体如下：Boot.bootedRead nowRead ok.array1.num0=7array1.num1=2array1.num2=4array1.num3=11array1.num4=21array1.num5=3array1.num6=92array1.num6=1三、实验代码/* 定义调试级别，参加Makefile的ADBG_LEVEL定义，设置大于等于ADBG_LEVEL */#define DBG_LEV3000module TestFlashCuses interface Boot;uses interface HalFlash;implementationstruct arrayuint8_t num8;uint8_t ieee8 = 0;uint8_t ieee28 = 7,2,4,11,21,3,92,1;task void initTask()uint8_t i;struct array array1;for(i=0;i8;i+)array1.numi=ieee2i;ADBG(DBG_LEV, read now n);call HalFlash.erase(uint8_t*)0x1fff8);for (i=0;i 8;i+=4)call HalFlash.write(uint8_t*)(0x1FFF8+i), (&array1.num+i), 4);call HalFlash.read(ieee, (uint8_t *)0x1FFF8, 8);ADBG(DBG_LEV, read ok.n);for (i=0; i MAX_ADDRESS_LEN)m_address_index = MAX_ADDRESS_LEN -1;for ( i=0; i = A & digital = a & digital = 0 & digital = call Packet.maxPayloadLength()return;payloadm_len+ = c;ADBG_APP( %c, c);if(m_len call Packet.maxPayloadLength()return;else/*输入地址*/if(m_address_index MAX_ADDRESS_LEN)m_address_strm_address_index+ = c;ADBG_APP( %c, c);if(m_address_index MAX_ADDRESS_LEN)return;/*按下回车键或者到达最大长度，则处理*/if(m_input_type = INPUT_DATA)post sendData();else/*地址处理完毕，准备输入数据*/m_input_type = INPUT_DATA;post showMenu();/* 实现接口UartStream 接口中的事件*/async event void UartStream.sendDone(uint8_t* buf, uint16_t len, error_t error)async event void UartStream.receiveDone(uint8_t* buf, uint16_t len, error_t error)/*射频接收数据*/event message_t* Receive.receive(message_t* msg, void* payload, uint8_t len)uint8_t i;ADBG_APP( rn*Receive, len = %d, DATA:rn, ADBG_N(len);for(i=0; i len; i+)ADBG_APP( %c, (uint8_t*)payload)i);/*如果输入命令BLUE，蓝灯状态改变*/if(len=4)if(uint8_t*)payload)0=B&(uint8_t*)payload)1=L&(uint8_t*)payload)2=U&(uint8_t*)payload)3=E)LED_BLUE_TOGGLE;ADBG_APP( rn);LED_YELLOW_TOGGLE;m_input_type = INPUT_ADDRESS;post showMenu();实验七 射频广播一、 实验内容写一个射频广播实验，包括基站和节点的程序。使得节点在接收到三个基站的广播信号停止接收广播数据。二、实验步骤1) 将基站同电脑用烧录线连接好，打开基站的开关。2) 用串口线将基站和 PC 机器连接起来。3) 打开串口助手。4) 打开 Cygwin 开发环境。5) 在 Cygwin 开发环境中执行/opt/atos/apps/Demos/RFDemos/ 6_Broadcast。6) 在当前目录下执行 make antc5 install GRP=BB NID=01，进行软件的编译和烧录。7) 烧录成功后，将基站的烧录开关拨下去，将节点对应的烧录开关拨上去，然后打开节点的开关。8) 执行 make antc5 reinstall GRP=BB NID=02。9) 再烧录一个节点，节点号 NID=03。10) 全部烧录完成后，首先将基站的开关关闭，然后打开两个节点的开关，这个时候两个节点的红、黄、蓝灯都是亮着的。11) 当打开基站的开关的时候，首先是基站的红色灯闪烁，然后两个节点都跟着蓝灯闪烁三次，之后不再亮。说明节点在接收到三个基站的广播信号停止接收广播数据。三、实验代码#define DBG_LEV 1000module BroadcastPuses interface Boot;interface AtosControl;interface AMSend;interface Receive;interface AMPacket;interface Packet;interface Timer as SensorTimer;implementationint i=0;message_t m_msg;/* 发送数据*/task void sendData()uint16_t m_len = 0x00;uint8_t* payload = call Packet.getPayload(&m_msg, NULL);uint16_t address = call AMPacket.address();*payload = 0x01;m_len = 0x01;if (address = 0x01)call AMSend.send(0xFFFF, &m_msg, m_len);LED_BLUE_TOGGLE;/*发送完处理*/event void AMSend.sendDone(message_t* msg, error_t success)/* 节点启动完毕*/event void Boot.booted()/*开启射频*/call AtosControl.start();LED_YELLOW_ON;LED_BLUE_ON;call SensorTimer.startPeriodic(1000);event void SensorTimer.fired()post sendData();/*射频接收数据*/event message_t* Receive.receive(message_t* msg, void* payload, uint8_t len)/*在蓝灯闪三次后停止闪烁，然后关闭射频*/i+;if(i6)LED_BLUE_TOGGLE;else/*LED_BULE_OFF;*/ Call AtosControl.stop();实验八AD和数字传感采集：操作实验九 传感通信一、 实验内容每次基站发送一个采集命令，节点采集两次数据，并且分两组数据发送到基站。二、实验步骤1) 将基站同电脑用烧录线连接好，打开基站的开关。2) 用串口线将基站和 PC 机器连接起来。3) 打开串口助手。4) 打开 Cygwin 开发环境。5) 在 Cygwin 开发环境中执行 cd apps/Demos/sensor/CommSensor/Base。6) 在采集通讯基站目录下执行 make antc5 install GRP=BB NID=01，进行软件的编译和烧录。7) 执行 cd apps/Demos/sensor/CommSensor/Node。8) 在采集通讯节点目录下面执行 make antc5 ASO=LIGHT TYPE=3 installGRP=BB NID=02。9) 重启基站，在串口助手中有如下的内容：# My Address = 0x1, Group = 0xBB#* MY NodeId = 0x1, Group=0xBB, destination ?2*To Send:(Y or N)ypayload = y*Sending from1,to2,len=1*SentOK!#* MY NodeId = 0x1, Group=0xBB, destination ?*Receive, len=2,DATA:3e f0#* MY NodeId = 0x1, Group=0xBB, destination ?*Receive, len=2,DATA:3e f4三、实验代码#define DBG_LEV 9module CommSensorNodePuses interface Boot;interface AtosControl;interface AMSend;interface Receive;interface AMPacket;interface Packet;interface AtoSensorCollection;implementationmessage_t m_sensor_msg;uint sensor_retry = 0;bool m_sensoring = FALSE;uint8_t m_sensor_length = 0;uint8_t m_sensor_length1 = 0;uint8_t* p_sensor_payload;uint8_t* p_sensor_payload1;uint16_t dest_address;int j=0;task void sensorDataTask()int i=0;error_t result;result = call AtoSensorCollection.startSensor(p_sensor_payload);if(result != SUCCESS)if (sensor_retry+ 3)post sensorDataTask();elseatomic m_sensoring = FALSE;task void sendMsgTask() uint8_t i;ADBG(3000, sensor payload:);for (i=0; i m_sensor_length; +i)ADBG(3000, %02x , (int)p_sensor_payloadi);if (call AMSend.send(dest_address, &m_sensor_msg, m_sensor_length) != SUCCESS)atomic m_sensoring = FALSE;event void AMSend.sendDone(message_t* msg, error_t success)ADBG(DBG_LEV, * Sent%s!rn, (success = SUCCESS) ? OK : FAIL);if(j=0) post sensorDataTask();j+;/* 节点启动完毕*/event void Boot.booted()/*开启射频*/ADBG(DBG_LEV, =boot=n);LED_BLUE_TOGGLE;call AtosControl.start();p_sensor_payload = call Packet.getPayload(&m_sensor_msg, NULL);event void AtoSensorCollection.sensorDone(uint8_t* data, uint8_t len, error_t result)ADBG(10, Sensor data done, data len = %d, result=%d, (int)len, (int)result);if(result = SUCCESS)m_sensor_length = len;post sendMsgTask();elseatomic m_sensoring = FALSE;/*射频接收数据*/event message_t* Receive.receive(message_t* msg, void* payload, uint8_t len)LED_BLUE_TOGGLE;if (len != 1)return NULL;j=0;ADBG(DBG_LEV, Receive len = %d payload = %cn, (int)len, *(char *)payload);if (*(char *