《物联网实例开发教程》课件第六章 物联网教学平台

6.1平台介绍6.2开发环境的搭建6.3平台的使用6.1平台介绍6.1.1平台软硬件说明1.硬件物联网教学平台如图6-1所示。物联网教学平台网关板如图6-2所示。物联网教学平台电池板如图6-3所示。2.软件资源(1) ZigbemPC软件，即物联网教学平台PC端控制软件，其界面如图6-4所示。ZigbemPC软件的主要功能包括地图监控、传感器即时数据显示、网络拓扑结构显示等。(2) ZigbemDS软件。由于TinyOS并非真正意义上的操作系统，而是以组件形式组织的微型程序集合，其在编译阶段通过调用关系进行组件的精简。为了支持更多的硬件构建更多的应用，物联网教学平台提供了丰富的组件供开发者使用，这些组件也集成在ZigbemDS安装包中，自动安装到TinyOS的开发环境中，用户可以像使用系统组件一样使用它们。6.1.2物联网教学平台硬件连接1.电源连接给供电平台接上电源，如图6-5所示。2. JTAG线连接当需要对CC2430模块下载程序时，用仿真器JTAG将PC与平台连接起来，如图6-6所示。3. USB线连接当PC端需要获取底层的数据时，用USB线把PC与平台连接起来，如图6-7所示。6.2开发环境的搭建1. TinyOS开发环境的搭建(1) ZigbemDS安装部分。双击光盘“TinyOS开发环境安装程序”目录下的安装文件Zigbee4tinyosV1.0.msi进入安装界面，如图6-8所示，然后单击“Next”按钮进入下一步。依次顺序安装，单击“Finish”按钮完成第一个安装进程，等待第二个安装进程完成，如图6-9所示。第二个安装进程完成后会自动弹出界面。按任意键即可完成安装，桌面上会自动建立Cygwin的快捷方式，单击进入即可。在光盘“\监控软件\PC端监控软件\安装文件”的目录下找到“ZMPC.msi”安装PC端上机位软件ZigbemPC。(2) Keil安装部分。双击光盘“\TinyOS\1_Keil安装文件”目录下的c51v808a.exe，进入如图6-11所示的安装界面。单击“Next”按钮，选中“IagreetoallthetermsoftheprecedingLicenseAgreement”。选择安装路径后，单击“Next”按钮。输入用户名等资料后单击“Next”按钮进入安装进度界面。单击“Finish”按钮完成安装过程，如图6-13所示，桌面上会自动建立keil的快捷方式，单击进入即可。在桌面上打开“KeilμVision3”，选择“LicenseManagement…”，如图6-14所示。复制好“CID”号以作注册用。打开光盘中“\TinyOS\1_Keil安装文件”目录下的“Keil_lic-v3.2.exe”文件，将“MCUtype”设为“51”，把得到的CID号输入到CID的位置。单击“Generate”按钮产生注册码LICO，把LICO号复制到“NewLicenseIDCode”位置，单击“AddLICO”按钮完成注册。2. Z-stack开发环境的搭建双击光盘“\Z-Stack\7.30”目录下的IARID.exe，得到本机的ID号，如图6-17所示。编辑“\Z-Stack\7.30”目录下的key.cmd，将ID修改为本机ID。运行key.cmd，key.txt中含有EW8051-EV的序列号就是7.30的序列号。双击光盘“\Z-Stack”目录下的EW8051-EV-730B.exe，进入安装界面。将从key.txt中得到的EW8051-EV的序列号输入到“License#”位置。输入从key.txt中得到的EW8051-EV的licenseKey，其他选项都选默认状态，直到程序安装完成。3.烧录工具的安装双击光盘“相关软件\SmartRFFlashProgrammer\SmartRFProgr_1.10.2”目录下的Setup_SmartRFProgr_1.10.2.exe，安装好SmartRFFlashProgrammer。4. CCDebugger仿真器驱动的安装第一次使用CCDebugger，当CCDebugger接上PC时，Windows操作系统会提示检测到新硬件。在弹出的“找到新的硬件向导”窗口中，勾选“从列表或指定位置安装(高级)(S)”选项，并单击“下一步”按钮，如图6-22所示。在搜索和安装选项窗体中勾选“在搜索中包括这个位置”，单击“浏览”按钮，如图6-23所示。浏览并选择驱动所在的目录，单击“确定”按钮。在窗体中单击“下一步”按钮，操作系统将提示安装驱动程序，如图6-24所示。Windows操作系统驱动程序安装向导搜索并安装搜索到的驱动程序。在驱动程序安装完成后，单击“完成”按钮，即完成CCDebugger驱动程序的安装，如图6-25所示。5. CP2101驱动的安装双击光盘“相关软件\CP2101驱动”目录下的Setup.exe，安装好CP2101的驱动。6.3平 台 的 使 用6.3.1程序的下载连接好平台的电源，即用仿真器连接好平台和PC，如图6-26所示。通过底板上的模块选择开关(downlaodswith)选择好对应的模块，如图6-27选择的模块号是No.2，则No.2的指示灯亮，这时就可以用软件通过仿真器对模块号为No.2的模块进行程序下载(底板的每个模块位置的左上角有模块号的标识)。打开对应模块的电源开关，打开程序下载工具SmartRFFlashProgrammer。选择“System-on-Chip”选项，则可以看到复位仿真器已找到CC2430，如图6-28所示。以网关板测试程序为例选择好需下载的程序(注：选中模块号为No.9的模块)，其他选项如图6-29所示。单击“Performactions”按钮进行程序的下载，如图6-30所示。6.3.2TinyOS系统下的基本操作流程1.基本硬件控制(1)连接好硬件，选中模块号为No.9的模块。(2)单击桌面上的“cygwin”快捷方式，打开cygwin，如图6-31所示。(3)进入“/opt/emdoor/apps/BasicDemos/1_Led”目录，如图6-32所示。(4)复位仿真器，输入“makezigbeminstall”将程序下载到网关板中。(5)查看网关板上的绿灯(LED6)和红灯(LED3)依次点亮、熄灭。2.传感器控制(1)点击桌面上的“cygwin”快捷方式，打开cygwin。(2)进入“/opt/emdoor/apps/RFDemo/5_LightSensor/Coord”目录。(3)通过系统底板上的“downloadswitch”按键选中“No.9”。复位仿真器，输入“makezigbeminstallGRP=01NID=01”把程序下载到网关板中。(4)进入“/opt/emdoor/apps/RFDemo/5_LightSensor/Node”目录。(5)通过系统底板上的“downloadswitch”按键选中“No.1”(光照传感器在No.1的位置)。复位仿真器，输入“makezigbeminstallGRP=01NID=02”把程序下载到No.1的节点板中，如图6-35所示。(6)如果还没有安装CP2101的驱动，则在光盘中“\Other\CP2101驱动”目录下解压“CP2101驱动”文件，安装好CP2101的驱动。(7)用USB线连接网关板和计算机。选择桌面→我的电脑(单击右键)→在硬件选项中的“设备管理器”按钮，打开设备管理器。(8)打开“端口(COM和LPT)”，查找网关板的串口号。(9)打开PC端上位机监控软件EMPC，如图6-37所示，选择相应的串口号。(10)选择“开始监控”→“即时监控”，可以看到即时监控的光照数据，如图6-38所示。(11)选择“历史数据”→“图表”，可以看到光照的图表数据，如图6-39所示。6.3.3Z-stack的基本操作流程通过系统底板上的“downloadswitch”按键选中“No.9”，打开“…\基础综合演示实验\App_Ex\cc2430\IAR_files\workspace_cc2430.eww”工程。选中工程文件，点击“Project”下拉菜单中的“Options”菜单，或单击右键，点击下拉菜单中的“Options”菜单，如图6-40所示。在“GeneralOptions”选项栏的“Stack/Heap”中，对堆栈大小(StackSize)进行配置，如图6-41所示。单击“Project”下拉菜单中的“RebuildAll”菜单，编译应用程序。如果编译过程中出现如图6-42所示的链接错误，这主要是由于编译后的程序所占空间超过了默认配置文件lnk51ew_cc2430.xcl中规定的代码大小，此时需要修改所对应的程序空间的起始地址或结束地址。(虽然CC2430F32/64/128存储器空间比较大，但其默认配置文件只有一个，另外F64和F128采用分块(Bank)的方式安排存储器空间(非线性)。如果采用默认的分块配置文件lnk51ew_cc2430b.xcl，则需要对空间进行重新配置(该实验已将修改后的配置文件存放在…\基础综合演示实验\config文件夹中)。单击“Project