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1、无线控制网络综合实验实验报告姓 名：学 号：分组编号：小组成员：指导老师：2016年3月实验3.1 LED灯控制实验一、实验目的1、熟悉UP-CUP IOT-6410-II实验系统的硬件组成及使用方法，熟悉Zigbee模块的硬件接口；2、熟悉和掌握使用IAR集成开发环境，编写程序实现利用CC2530的IO口控制LED闪烁的功能。二、实验原理1、硬件原理CC2530控制LED 的电路原理图如图3-1-1所示。CC2530核心板上预留了两个LED，采用共阳极驱动方式，分别由CC2530的P1.0和P1.0控制，通过控制这两个IO口输出低电平即可点亮对应LED。图3-1-1 LED硬件原理图IO口的
2、控制是通过对CC2530相关寄存器的操作实现的，其中部分IO相关寄存器如图3-1-2所示。具体操作过程见软件设计部分。图3-1-2 部分IO相关寄存器2、软件原理(1)、首先设置P1SEL寄存器，选择IO口的通用IO功能；(2)、设置P1DIR寄存器，选择P1.0和P1.1口的输入输出方向为输出方向；(3)、通过设置P1寄存器的第0位和第1位即可控制LED的亮灭，其中P1寄存器是可位寻址的，即可直接使用P1_x操作。程序主函数如下。void main(void)Initial();/调用初始化函数，初始化P1.0和P1.1口，包括对寄存/器P1SEL和P1DIR的操作LED1 = 0;/LED
3、1点亮LED2 = 0;/LED2点亮while(1)LED2 = !LED2;/LED2闪烁Delay(50000);三、实验步骤1、调整硬件：使用配套USB线连接PC机和UP-CUP IOT-6410-II型设备，设备上电，确保打开Zigbee模块开关供电，并使用CCD_SETKEY选择要使用的Zigbee模块；2、创建工程：打开IAR Embedded Workbench for MCS-51嵌入式开发环境，按下列步骤建立新工程；(1)选择filenewWorkspace新建一个工作空间；(2)选择ProjectGreate New Project.弹出图3-1-3建立新工程对话框，然后
4、确认Tool chain栏已经选择8051，在Project templates:栏选择Empty project，点击下方OK按钮；图3-1-3 建立新工程(3)选择工程的保存位置，如图3-1-4；图3-1-4 保存工程(4)保存Workspace工作空间并选择保存位置，如图3-1-5；图3-1-5 保存Workspace3、配置工程选项按照物联网综合实验系统实验指导书V1.3的说明对工程进行配置，其中部分配置的说明如下：(1)Code model和Data model可以调节程序寻址范围的大小，要根据实际程序的大小进行调节；(2)Stack/Heap标签：用于调整堆栈的大小；(3)Link
5、er选项,Output标签：用于输出编译生成的文件，用于下载到芯片运行，可以输出.hex、.bin或.txt等多种格式；(4)Debugger：用于选择软件调试的方式和使用的仿真器类型。4、新建和添加程序源文件使用工具栏新建一个空的程序文本文件，保存为main.c，在工程名上点右键，在弹出的快捷菜单中选择AddAdd File，弹出文件打开对话框，选择需要的文件点击添加即可将文件添加到工程。至此，一个可用的工程模板就创建好了，可以将该工程保存一份便于以后直接使用。4、编写编译和链接程序根据需求编写或添加程序，选择ProjectMake或直接按F7键编译和连接工程。5、程序下载和调试(1)、安装
6、仿真器驱动：根据物联网综合实验系统实验指导书V1.3的说明安装好仿真器的驱动程序；(2)、调试和运行：选择菜单ProjectDebug或按快捷键CTRL+D进入调试状态，调试状态可以进行单步运行、查看变量、设置断点等操作，方便调试程序；现在程序已经下载到了CC2530中了，退出DEBUG模式后按一下复位按键程序就开始全速执行了。调试界面如图3-1-6所示。图3-1-6 软件调试界面四、实验结果程序全速运行时可以看到LED1保持亮的状态，而LED2在不断闪烁。实验3.2 Timer1控制实验一、实验目的1、练习和巩固嵌入式开发环境IAR及CC2530通用IO口的使用方法；2、学习和掌握CC253
7、0的Timer1定时器的使用。二、实验原理1、硬件原理用到的LED控制电路与实验3.1 LED控制实验相同，同时使用了CC2530的内部外设定时器1。CC2530内部有一个16为的Timer1，其主要特性如下：. 具有3个捕获/比较通道；. 支持上升沿、下降沿或任意边沿输入捕获模式；. 比较模式支持置位、清除或反转外部输出；. 三种计数模式：. 输入时钟支持1，8，32或128预分频；. 每个捕获/比较和计数结束都能产生中断请求；. DMA触发功能。Tmer1包含的寄存器有：图3-2-1 Timer1的相关寄存器2、软件原理软件主函数如下：初始化函数Initial();主要初始化了IO引脚和T
8、imer1的T1CTL寄存器。然后采用软件轮询IRCON的方式判断定时器是否溢出，如果溢出则改变标志TempFlag的值，进而改变LED的状态。void main()Initial();/调用初始化函数LED1 = 0; /点亮LED1 while(1) if(IRCON 0) IRCON = 0;/清除溢出标志 TempFlag = !TempFlag; if(TempFlag)LED2 = LED1;LED1 = !LED1;Delay(6000);三、实验步骤1、使用配套USB线连接PC机和UP-CUP IOT-6410-II型设备,设备上电，确保打开Zigbee模块开关供电；2、使用C
9、CD_SETKEY按键选择Zigbee仿真器要连接的Zigbee设备模块(根据LED指示灯判断)；3、启动IAR开发环境，新建和配置工程，将expBasicExp2实验工程中代码拷贝到新建工程中；4、在IAR开发环境中编译、运行、调试程序。四、实验结果可以看到LED1和LED2轮流闪烁一段时间，然后静止相同时间，然后又开始闪烁，如此循环，实验调试界面如下图。 实验3.7 模拟电压AD转换实验一、实验目的1、学习和掌握CC2530内部ADC的使用和调试方法；2、掌握CC2530的USART串口的使用方法，并会使用PC机的串口调试软件。二、实验原理1、硬件原理本实验用到了CC2530的内部ADC和
10、USART，ADC的控制寄存器如图3-7-1，它有3个控制寄存器：ADCCON1、ADCCON2和ADCCON3。图3-7-1 ADC控制寄存器USART的控制寄存器如图3-7-2所示，具体功能见CC2530的Users Guide。图3-7-2 USART寄存器列表2、软件原理通过InitUart();和InitialAD();函数分别对USART和ADC进行初始化，ADC转换完毕后可以在ADCL和ADCH寄存器中读到转换后的值，使用prints(type data)函数将数据发送到串口。三、实验步骤1、使用配套USB线连接PC机和UP-CUP IOT-6410-II型设备，设备上电，确保打
11、开Zigbee模块开关供电；2、使用CCD_SETKEY按键选择Zigbee仿真器要连接的Zigbee设备模块（根据LED指示灯判断）；3、将系统配套串口线一端连接PC机，一端连接到平台上靠近USB串口（RS232-2）上；4、启动IAR开发环境，新建工程，将expBasicExp7实验工程中代码拷贝到新建工程中；5、在IAR开发环境中编译、运行、调试程序；6、由于PC机自带的超级终端不能显示输入的字符（也许是我们不会），所以我们安装了一个串口调试助手软件用于串口通讯。将串口调试助手设置为串口波特率57600、8位、无奇偶校验，无硬件流模式，即可在助手中收到模块传递过来的模拟电压经过A/D转换
12、后的数值。四、实验结果实验结果如图3-7-3所示。图3-7-3 实验3-7结果实验3-9 串口收发数据实验一、实验目的1、练习和熟练掌握CC2530的USART的使用方法。二、实验原理1、硬件原理用到的LED和USART寄存器如前所述。2、软件原理(1)、初始化LED引脚和USART寄存器；(2)、首先CC2530处于接收模式，收到数据后产生中断并在中断函数中读出接收到的数据到temp中，然后将收到的数据存到receive_buf中。同时判断是否为回车或字符数大于30个，是则进入发送模式，将收到的数据通过串口重新发回PC机。三、实验步骤1、使用配套USB线连接PC机和UP-CUP IOT-64
13、10-II型设备，设备上电，确保打开Zigbee模块开关供电；2、使用CCD_SETKEY按键选择Zigbee仿真器要连接的Zigbee设备模块（根据LED指示灯判断）；3、将系统配套串口线一端连接PC机，一端连接到平台上靠近USB串口（RS232-2）上；4、启动IAR开发环境，新建工程，将expBasicExp9实验工程中代码拷贝到新建工程中；5、在IAR开发环境中编译、运行、调试程序；6、使用串口调试助手（注意：字符串必须以回车键结束或输入字符串长度超过30个字符，才会显示）连接串口，设置串口波特率57600、8位、无奇偶校验，无硬件流模式，当向串口调试助手的数据发送去输入数据输入回车结
14、束符时，将在出口调试助手的接受去看到串口输入的数据。四、实验结果可以看到，当发送低于30个字符的数据加回车时，将在接收窗口收到发出的数据。当发送数据大于30时，多余的部分将被抛弃，只返回了前30个字符。实验结果如图3-9-1所示。图3-9-1 USART收发实验实验结果五、思考发现这里USART的中断服务函数每次只能接收一个字节数据，并将其暂存到了temp中，在主函数中在对这个字节进行具体操作。也就是说，如果主函数没来得及操作完串口就收到了下一个字节的数据，这时新收到的一个字节数据将覆盖掉上一次暂存到temp中的一字节数据，造成数据丢失。实际测试中在receive_bufcounter+ = temp;语句对temp进行操作前加一段延时，真的造成了数据的丢失，丢失规律为每隔1个字符就丢失特定个字符。实验3-10 串口控制LED实验一、实验目的1、练习和巩固CC2530串口的使用，并将其与IO口控制相结合。二、实验原理1、硬件原理LED和USART相关的原理图和寄存器原理如前所述。2、软件原理(1)、首先同样使用InitUart();和InitLed();函数初始化串口和LED；(2)、将CC2530串口设置为接收模式，收到数据后在中断服务函数中将其存到tem
