现代通信技术实验ZigBee星状网络实验Word文档格式.doc

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学号：

2012040101330

姓名：

赵堃

日期：

2015.05.13

ZigBee星状网络实验

一、【实验目的】

1.了解ZigBee星状网络结构；

2.掌握构建星状网络的方法。

二、【实验设备】

1.装有IAR开发工具的PC机一台；

2.下载器一个；

3.物联网多网技术综合教学开发设计平台一套。

三、【实验要求】

1.编程要求：

使用协议栈提供的API函数编写应用程序；

2.实现功能：

构建星状网络进行数据通信；

3.实验现象：

协调器通信指示灯（D9）闪烁，其他节点通信指示灯（D9）熄灭，说明其他节点向协调器发送数据，星状网络构建成功。

四、【实验原理】

通过设置网络中各个节点的网络拓扑参数为星型组网方式，使协调器建立一个ZigBee网络，其他终端节点连接到网络时，直接以协调器节点作为父节点，构成星型网络拓扑结构。

并通过“ZigBee调试助手”查看现象。

星状网络结构图示例如下：

图1-星状网络结构图

五、【程序流程图】

图2-ZigBee星状网络实验节点流程图

六、【实验步骤】

1.将调试器连接到实验箱的调试口；

2.打开协议栈工程文件；

3.打开工程目录下NWK中的nwk_globals.h文件，看到网络拓扑形状是由如图3所示的“NWK_MODE_STAR”（星型网）、“NWK_MODE_TREE”（树状网）、“NWK_MODE_MESH”（网状网）3个宏定义作为网络参数确定的。

图3-协议栈中ZigBee网络模式参数宏定义

4.按照图4修改ZigBee节点组网的网络拓扑结构参数，将图示部分修改为“NWK_MODE_STAR”即规定了网络的拓扑结构为星型连接方式。

图4-修改网络拓扑为星型网

5.使用实验箱上的旋钮选中协调器节点，然后编译协调器的代码，然后点击下载图标，如图5所示:

图5-下载协调器节点程序

6.下载完成后，点击图6所示的调试界面的“全速运行”，再点击“退出调试”。

图6-在线调试图标

7.使用实验箱上的旋钮选中气体传感器节点

8.打开工程目录“APP”文件夹下的“SAPP_Device.h”文件，修改图7所示的部分，使宏定义“HAS_GAS”有效，其他功能宏定义均被注释（无效），即向节点添加了气体检测功能。

图7-添加气体检测功能

9.按照图8所示，选择“终端节点”，然后点击下载图标，等待完成下载。

图8-下载气体传感器节点程序

10.下载完成后，点击图9所示的调试界面的“全速运行”，再点击“退出调试”。

图9-气体传感器程序在线调试图标

11.重复上述步骤，修改“SAPP_Device.h”文件，可以添加人体红外传感器节点，雨滴传感器节点到ZigBee网络中。

12.使用USBMini延长线连接协调器节点的串口和PC的USB口。

13.打开ZigBee调试助手”，然后按照图10所示选择设备连接使用的端口为端口com1。

图10-ZigBee调试助手端口选择

14.然后点击“打开”按钮，刷新稍等片刻，看到界面上出现了如图11所示的网络拓扑结构图。

图11-ZigBee网络拓扑结构图

七、【实验过程问题与总结】

问题：

1、在第一次下载协调器节点程序时，实验箱上的旋钮没有选中对应的协调器节点，导致程序下载失败；

2、添加其他节点时出现无法添加成功的情况，后修改了“f8wConfig.cfg”文件中的的“-DZAPP_CONFIG_PAN_ID=0xFFFF”，将其中的“0xFFFF”修改为其他值，以便区别于其他实验箱的ID；

总结：

经过这次验证性实验，了解了ZigBee星状网的基本工作原理，星状网络拓扑的基本结构，以及星状网的基本构造方法；

能进行网络协调器节点的设置，以及添加相关的传感器节点进入ZigBee网络，并实现一定的监测功能。

八【实验源程序】