无线传感网络设计与实践-高级实验任务书 - 图文(5)

2.5 基础知识

（1）基本原理

简单无线收发实验实现个域网内任意两个用户之间的信息交换。网关或端节点接收到的无线信道送过来的数据后，比较PANID和网络短地址，PANID和短地址都与本地相符时，将数据通过串口或其它方式传送到用户终端，否则将数据丢掉，不传送到用户终端。点对点通信时，只有1个用户可收到信息。

点对点连接是两个系统或进程之间的专用通信链路。想象一下直接连接两个系统的一条线路。两个系统独占此线路进行通信。点对点通信的对立面是广播,在广播通信中,一个系统可以向多个系统传输。

本实验我们采用一个网关节点和一个路由节点进行简单数据无线收发实验。当路由节点被允许加入网络后，网关节点将记录下此路由节点的网络短地址，当网关节点需要向路由节点发送数据时，即通过无线信道发送到路由节点的网络短地址，路由节点接收到无线数据后，将数据通过串口送出；当路由节点需要向网关节点发送数据时，即通过无线信道发送到网络短地址0x0000，同样，网关节点接收到数据后，也通过串口送出。实际上我们可以通过网络短地址在Zigbee的个域网中实现任意两个节点之间的点对点无线收发实验。

（2）程序说明

本实验修改了Z-Stack协议栈中的SampleApp.c和_hal_uart_dma.c中的程序。可打开Z-Stack协议栈中的简单无线收发网关节点工程CoordinatorPeer和简单无线收发路由节点工程RouterPeer，在SampleApp.c和_hal_uart_dma.c中，查看针对简单无线收发实验增加或修改的部分程序。 2.6 实验步骤

（1）准备两块通用调试母板，CC2000仿真器，供电并连接好。将两块通用调试母板通过USB串口和PC机连接。跳线J8跳到USB串口端，J3跳到VBUS端，J5跳到EXT3.3端。如下图所示：

（2）打开Z-Stack协议栈中的工程CoordinatorPeer，并进行编译；

（3）编译成功后，将产生的CoordinatorPeer.hex烧写到任一通用调试母板中，作为简单无线收发实验的网关节点。

（4）打开Z-Stack协议栈中的工程RouterPeer，并进行编译；

（5）编译成功后，将产生的RouterPeer.hex烧写到任一通用调试母板中，作为简单

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无线收发实验的路由节点。

（6）网关节点板和路由节点板均上电，等待路由节点加入网络，路由节点上的二极管指示灯D2常亮，表示网络已连接。如长时间未连接，可按路由节点的复位按扭S2对路由节点进行复位。

（7）在控制面板\\系统\\硬件\\设备管理器中查看USB串口的串口号，如下图所示：

（8）打开两个串口调试助手窗口，串口号分别指到前面查到的串口号上，波特率设为38400bps。

并分别打开串口。

（9）在任何一个串口调试助手发送窗口中用键盘输入数据时，在另一个串口调试助手的接收窗口均有相同的信息显示。如下图所示：

3. Z-Stack点对点通信实验 3.1 实验目的

（1）学习点对点通信的相关技术。

（2）学习如何修改Z-Stack协议栈程序以实现点对点通信。

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3.2实验内容

在IAR集成开发环境中修改Z-Stack协议栈程序，以实现点对点通信。 3.3 预备知识

（1）了解C语言的基本知识；

（2）了解IAR中编写和调试程序的方法；

（3）了解Z-Stack协议栈结构、工作原理及程序修改方法。 3.4 实验设备

（1）硬件：PC机、CC2000仿真器、网关板及带指示扩展板的通用调试母板、USB线；

（2）软件：PC机操作系统 Windows 98(2000、XP) ＋ IAR开发环境。 3.5 基础知识

（1）基本原理

简单无线收发实验实现个域网内任意两个用户之间的信息交换。网关或端节点接收到的无线信道送过来的数据后，比较PANID和网络短地址，PANID和短地址都与本地相符时，将数据通过串口或其它方式传送到用户终端，否则将数据丢掉，不传送到用户终端。点对点通信时，只有1个用户可收到信息。

点对点连接是两个系统或进程之间的专用通信链路。想象一下直接连接两个系统的一条线路。两个系统独占此线路进行通信。点对点通信的对立面是广播,在广播通信中,一个系统可以向多个系统传输。

Zigbee 是一种高可靠的无线数传网络，类似于CDMA 和GSM 网络。Zigbee 数传模块类似于移动网络基站。通讯距离从标准的75m 到几百米、几公里，并且支持无限扩展。

Zigbee 是一个由可多到65000 个无线数传模块组成的一个无线数传网络平台，在整个网络范围内，每一个Zigbee 网络数传模块之间可以相互通信，每个网络节点间的距离可以从标准的75m无限扩展。

与移动通信的CDMA网或GSM网不同的是，Zigbee网络主要是为工业现场自动化控制数据传输而建立，因而，它必须具有简单，使用方便，工作可靠，价格低的特点。而移动通信网主要是为语音通信而建立，每个基站价值一般都在百万元人民币以上，而每个Zigbee“基站”却不到1000 元人民币。每个Zigbee 网络节点不仅本身可以作为监控对象，例如其所连接的传感器直接进行数据采集和监控，对于路由节点还可以自动中转别的网络节点传过来的数据资料。除此之外，每一个Zigbee网络节点(FFD)还可在自己信号覆盖的范围内，和多个不承担网络信息中转任务的孤立的子节点(RFD)无线连接。

本实验我们采用一个网关节点和一个带显示指示板的路由节点进行点对点实验。当网关节点板上的功能按钮开关S1先按下、后放开后， 此信息通过无线信道发送到路由节点，路由节点收到此信息后，将7段数码管的显示值加1，显示值在“0”和“F”之间循环。

（2）程序说明

本实验修改了Z-Stack协议栈中的SampleApp.c和OSAL.c中的程序。可打开Z-Stack协议栈中的点对点实验网关节点工程CoordinatorKeyControl和点对点实验路由节点工程RouterLightControl，在SampleApp.c.c和OSAL.c中，查看针对点对点实验增加或修改的部分程序。

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3.6 实验步骤

（1）准备一块通用调试母板，一块带显示指示板的通用调试母板，CC2000仿真器，供电并连接好。

（2）打开Z-Stack协议栈中的工程CoordinatorKeyControl，并进行编译；

（3）编译成功后，将产生的CoordinatorKey.hex烧写到通用调试母板中，作为点对点实验的网关节点。

（4）打开Z-Stack协议栈中的工程RouterLightControl，并进行编译； （5）编译成功后，将产生的RouterLight.hex烧写到带显示指示板的通用调试母板中，作为点对点通信实验的路由节点。

（6）网关节点板和路由节点板均上电，等待路由节点加入网络，路由节点上的二极管指示灯D2常亮，表示网络已连接。如长时间未连接，可按路由节点的复位按扭S2对路由节点进行复位。

（7）当网络连接好后，按下网关节点板上的功能按钮开关S1，然后松开，此时路由节点板上显示指示板上的7段数码管的显示值将加1。如下图所示：

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实验三：Z-Stack广播通信与组网通信

1. Z-Stack广播通信实验 1.1 实验目的

（1）学习广播通信的相关技术。

（2）学习如何修改Z-Stack协议栈程序以实现广播通信。 1.2 实验内容

在IAR集成开发环境中修改Z-Stack协议栈程序，以实现广播通信。 1.3 预备知识

（1）了解C语言的基本知识；

（2）了解IAR中编写和调试程序的方法；

（3）了解Z-Stack协议 …… 此处隐藏：2420字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……