5.无线射频实验培训

物联网实验平台技术培训成都道惟尔科技有限公司易杰洋2026/11/2——无线射频实验培训内容一、信道设置与监听二、无线射频控制2026/11/2物联网实验平台技术培训2/19信道设置与监听实验目的了解ZigBee协议在2.4GHz使用的信道。熟悉基于DS210A型CC2430节点板的信道设置方法。了解信道扫描的概念。2026/11/23/19物联网实验平台技术培训信道设置与监听实验内容本实验中用到一个监听节点，一个或多个接收节点，监听节点上电后在每个信道上监听数据，它首先在该信道上发送一个命令，若有使用该信道的节点，则相应节点将对命令进行回复，监听节点对每个信道的扫描时间为一秒，若收到回复将向串口打印输出"channelisactive”，否则将打印输出"channelisinactive”。2026/11/24/19物联网实验平台技术培训信道设置与监听实验原理CC2430芯片使用了ZigBee协议在2.4GHz频段定义的16个信道，信道间隔为5MHz，节点使用相同的信道才能进行通信。可通过位于FSCTRLH.FREQ[9:8]和FSCTRLL.FREQ[7:0]的10位频率字编程设置操作频率（程序中halSetChannel(i)函数实现信道的设置)。让监听节点在每个信道上先发送一个命令（自定义)，若当前信道上有节点，则节点对命令进行回复。对于监听节点，定义一个带接收时间限制的射频接收数据函数，当接收时间超过设定的时间便退出本次接收。若在退出接收之前收到回复说明此信道有节点，否则无节点。2026/11/25/19物联网实验平台技术培训信道设置与监听实验步骤新建工程，用点对点射频通信的源程序新建一个工程，根据实验原理修改实验程序（参考工程在3.6无线信道监听实验文件夹下)。保留宏定义MONITOR_NODE，编译工程，生成HEX文件，将HEX文件下载到DS210A型CC2430节点板，作为监听节点。屏蔽宏定义MONITOR_NODE，设置信道值，

编译工程，生成HEX文件，将HEX文件下载到DS210A型CC2430节点板中，作为接收节点。将监听节点通过串口线连接到PC上，打开串口调试助手，配置串口助手波特率为57600。先开启接收节点的电源，再开启监听节点的电源，可以看到串口调试助手上打印出信道监听结果。修改接收节点的信道设置值。

2026/11/26/19物联网实验平台技术培训信道设置与监听实验结果2026/11/27/19物联网实验平台技术培训图1实验结果在信道12上接收到数据信道设置与监听实验数据分析及结论信道12有节点使用。当监听节点进行信道扫描时,它只能在发送节点使用的信道上接收到数据。

2026/11/28/19物联网实验平台技术培训无线射频控制实验目的了解点对点射频通信的机制。了解RSSI的获得方法。了解输出功率的编程设置。通过发送命令来实现对其它节点的外设控制。2026/11/29/19物联网实验平台技术培训无线射频控制实验内容在程序初始化时静态设置输出功率的值,一个节点将数据通过无线射频模块发出,另一个节点进行接收,不需要对接收的数据进行应答,实现基本的点对点射频通信。接收节点解析接收到的数据,并将接收的数据及RSSI值通过串口输出,同时点亮LED灯2026/11/210/19物联网实验平台技术培训无线射频控制实验原理CC2430芯片的RF输出功率可由RF寄存器TXCTRLL控制，CC2430芯片手册给出了不同设置的输出功率（由于测量的不确定性和采样的变化，实际的测量数据与这个表的数据会有出入)。注意：射频输出功率与TXCTRLL寄存器的值不成比例关系PA_LEVELTXCTRLL寄存器输出功率[dBm]电流消耗[mA]310xFF017.4270xFB-116.5230xF7-315.2190xF3-513.9150xEF-712.5110xEB-1011.270xE7-159.930xE3-258.5表1CC2430功率设置2026/11/211/19物联网实验平台技术培训无线射频控制实验原理CC2430芯片的RF输入功率由

决定。其中RSSI_VAL即为接收信号强度值,可由数据帧的倒数第二个字节得到,式中RSSI_OFFSET是一个系统开发期间得到的来自前端增益的经验值,RSSI_OFFSET的近似值为-45,例如若RSSI的值为-10,则输入功率大约是-55dBm。节点板的LED灯接在P2端口的P2_0上,设置该端口为1,就可以点亮LED灯。2026/11/212/19物联网实验平台技术培训无线射频控制

实验原理图2实验流程2026/11/213/19物联网实验平台技术培训无线射频控制实验步骤打开工程，在“无线控制实验文件夹”下。将节点类型变量设置为RECEIVE_NODE，编译工程（注意Project/Options/Linker/Output标签中的Outputfile的扩展名应为.hex)，生成HEX文件，将HEX文件下载到DS210A型CC2430节点板中，作为接收节点。将节点类型变量设置为SEND_NODE，编译工程，生成HEX文件，将HEX文件下载到DS210A型CC2430节点板中，作为发送节点。将发送节点通过串口线连接到PC上，打开串口调试助手，配置串口助手波特率为57600。复位发送节点（让节点发送数据)，可以看到串口调试助手上打印出发送情况。将接收节点通过串口线连接到PC上，当调试助手上打印出接收数据的同时LED灯闪烁。不同的组使用不同的信道，以避免实验冲突2026/11/214/19物联网实验平台技术培训无线射频控制实验结果2026/11/215/19物联网实验平台技术培训发送节点成功发送数据图3发送节点成功发送数据无线射频控制实验结果接收到的数据2026/11/216/19物联网实验平台技术培训图4接收节点成功接收到数据无线射频控制实验数据分析及结论接收节点的LED灯在发送节点的控制下闪烁。多次设置输出功率，实验数据如下所示（本次实验数据是在室温20摄氏度，电源电压为3V，节点间的距离为30cm的条件下获得的)，在这里只取接收帧尾处的RSSI值。TXCTRLL接收RSSI输出功率[dBm]0xFF0x0400xF30x02-50xEB0xFB-100xE70xF5-150xE30xED-25寄存器值测量值经验值2026/11/217/19物联网实验平台技术培训表1RSSI测量值无线射频控制实验数据分析及结论接收节点的RF接收功率并不等于发送节点的RF输出功率,因为信号在传输过程中有损耗。但是在收发节点的距离不变的情况下,接收节点的RSSI的变化可以反映发送功率的变化。由以上数据可以看出,输出功率与寄存器TXCTRLL的值不成正比,前五组数据的接收R