ZigBee无线传感网技术与应用 教案-教学设计 项目六 任务3 智能家居传感网

南京高等职业技术学校

课堂教学设计授课时间：20xx年x月x日第x周星期x教学目标1.了解Zigbee组网的通道、网络号2.了解Zigbee组网设备类型、地址分配知识3.掌握Zigbee-NV编程4.掌握综合zigbee项目设计制作方法。教学准备授课教师课时课程教案■8Zigbee无线传感网技术与应用多媒体课件■班级授课地点课题教学讲义□项目六任务三智能家居传感网重点综合zigbee项目设计制作方法。学生工作页□课堂特殊要求（指教师、学生的课前准备活动等）学生预习本次课的任务，教师课前准备好Zigbee开发套件、下载器及温湿度、火焰、光照度传感器模块、继电器风扇控制模块和配套上位机软件。教具■难点Zigbee-NV编程。授课形式理实一体教学环节时间分配教师活动学生活动教学方法媒体手段新课引入10′讲授思考、回答讲授法讨论法PPT理论教学45′讲授学习讲授法演示法PPT实操练习290′巡视、指导互动交流，练习练习法案例视频任务评价及小结15′总结理解、记忆讨论法板书设计工作任务/教学情境设置完成设计“无线无线家居空气质量监控系统”的功能。课后作业1.将温度、湿度分开发送，需要如何修改代码？2.如果将获取火焰数据放在另外一个事件中，单独一个事件发送数据。代码如何修改？课后反思1.使用第三块zigbee节点板也加入至组网中，第三块zigbee节点板外接温度传感器，也将数据发送至协调器中，同时协调器也将数据发送至电脑指令可执行设置，如何实现？2.在组网中添加一个音乐盒节点，修改代码完成音乐盒节点添加。使按下协调器按钮sw1则开启节点的音乐。教案纸1、“时间分配”中理实一体课程、美术等4节及以上连排的课程，要标明课时分配及每课时的时间分配；其他课程标明时间分配。“时间分配”为预设时间，实施过程中根据情况适当微调。2、教学重点和难点及解决措施、板书、辅助手段等内容在“备注”栏中注明。第1页南京高等职业技术学校教学科研部编印教学环节及时间分配、备注师生活动教学内容导入新课10′理论教学45′实操练习290′任务评价与小结15′教师梳理本案例要完成的任务并提问，学生思考回答学生理解任务内容与要求。教师合理选择比赛时间；组织和辅导各小组完成案例实现。一、导入新课、梳理案例任务：（一）梳理案例任务：掌握使用Z-Stack组网结合所有所学zigbee知识，完成一个多块zigbee设备的组网，包含温湿度、火焰、光照度、继电器风扇控制。同时可以在智能家居控制上位中控制接收各个节点设备。（二）提出疑问：什么是ZigbeeNV编程？如何实现ZigbeeNV编程？（三）学生思考并回答：学生回答。二、案例实现1.认知相关理论（1）深入学习组网开发（2）ZigbeeNV编程（3）智能家居上位机协议。2.温湿度传感器节点（操作步骤）（1）根据“任务二\最简单的Z-Stack”步骤编写一个简单的Z-Stack工程，并将节点文件命名为“Temp.c”表示为温度、湿度发送节点。（2）在Temp.c文件下App_Init()初始化处理函数中，加入LED1、LED2闪烁代码表示开始组网。（3）在Temp.c文件下App_Event()事件处理函数中，成功后停止闪烁。（4）在Temp.c文件下App_Event()事件处理函数中，添加一个定时事件、事件判断事件事件到达后发送数据至协调器。（5）复制文件SHT11.c、SHT11.h、hal_types.h、hal_defs.h文件至source目录下，并添加至工程文件APP目录下。（6）在Temp.c中添加头文件#include"SHT11.h"，添加文件至项目中。（7）在定时事件处理函数App_Send中调用获取温度、湿度代码，并发送至协调器。（8）温湿度代码编写完成，由于没有编写好协调器代码，故先不调试代码。3.编写火焰传感器节点程序（操作步骤）（1）复制Temp.c文件并重命名为flame.c文件，屏蔽Temp.c，添加至工程APP目录下。（2）在flame.c文件中App_Init()函数代码，添加IO初始化代码将火焰传感器P0_0设置为输入。（3）修改flame.c代码App_Send()函数代码，获取火焰传感器信号。（4）火焰节点代码编写完成，由于没有编写好协调器代码，故先不调试代码。4.编写光照传感器节点程序（操作步骤）（1）复制Temp.c文件并重命名为light.c文件，屏蔽flame.c文件，添加至工程APP目录下。（2）在light.c文件中编写AdcInit()ADC初始化代码，AdcGet()获取Adc数据函数。（3）在mycoordinator.h中加入函数声明。（4）在light.c文件中App_Init()函数代码，添加AdcInit()初始化代码。（5）修改light.c代码App_Send()函数代码，获取光照传感器信号AdcGet()，拆解数据进行发送。（6）光照传感器节点代码编写完成，由于没有编写好协调器代码，故先不调试代码。5.编写风扇控制节点程序（操作步骤）（1）复制Temp.c文件并重命名为fan.c文件，屏蔽light.c文件，添加至工程APP目录下。（2）在fan.c文件中App_Init()，加入P2DIR |=0x01;代码让继电器P2_0设置为输出口。（3）在fan.c文件中删除App_Send()函数，风扇控制不需要发送数据删除App_Send()函数，编写接收函数App_Msg()函数。（4）在fan.c文件中App_Event函数中加入消息接收代码。（5）风扇控制节点代码编写完成，由于没有编写好协调器代码，故先不调试代码。6.编写智能家居协调器程序（操作步骤）（1）切换模式为协调器模式CoordinatorEB，屏蔽所有节点代码。（2）在mycoordinator.c文件中，加入串口初始化函数、发送字符串、字符代码。（3）在mycoordinator.c文件中，加入串口中断接收代码。（4）在mycoordinator.h文件中，加入串口初始化函数、发送字符串、字符代码。（5）在mycoordinator.c文件中，App_Init()函数中调用串口初始化函数UartInit()。（6）在mycoordinator.c文件中，App_Msg()函数中编写消息处理函数。（7）在mycoordinator.c文件中，添加一个头文件#include"ZDApp.h"，该头文件包含“DEV_ZB_COORD”等标志。（8）在mycoordinator.c文件中，App_Event()函数中添加事件当组网成功后添加时间事件接收数据，负责接收电脑控制风扇数据。（9）在mycoordinator.c文件中，App_SendDevice()函数，并在mycoordinator.h文件中添加头文件。（10）下载各个节点代码、下载协调器代码，打开智能家居上位机软件，注意：需要设置电脑串口为“