物联网实验报告.docx
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物联网实验报告
物联网实验报告
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：
指导教师：
2013/12/8
实验一RFID的读与写
一、实验目的
熟悉和学习ISO/IEC18000-3，ISO15693标准规第三局部协议和指令容
中的读取和写入标签数据操作局部容。
二、实验容
通过发送不同的根本指令，观察返回的数据，了解指令的作用。
三、根本原理
ISO15693标准规第三局部。
四、所需仪器
供电电源、电子标签。
五、实验步骤
1、读取UID
将1个标签放于仪器天线之上，给系统上电，翻开系统软件PracticeSystem.exe，正确
设置串口，设置操作同防碰撞实验局部的设置操作。
运行“寻卡〞mand，得到正常标签的UID。
操作如图3.1所示：
2、读取单个BLOCK数据
确认系统已经得到了单个标签的UID，在“ISO15693命令〞处，运行“读取单个数据
块〞mand，即可得到确定UID标签的相应Block里面的数据。
操作如图3.2所示：
查看“响应数据〞里面的“数据显示栏〞处和信息栏里的数据，上图为放置1个标签〔卡
片〕时读写器读到这个标签存储器地址为0里面存储的数据。
可以在BlkAdd处更改地址，选择读取需要地址的数据
3、写单个BLOK数据
确认系统已经得到了单个标签的UID，在“ISO15693命令〞处选择写入单个数据块，
在BlkAdd处输入想要写入数据的存储器地址数值，再在BlkBit处输入需要写入存储器这
个地址的数据，运行“写入单个数据块〞mand，即可把需要的数据写入到当前标签指定
地址的Block存储器里。
操作如图3.3所示
查看“响应数据〞里面的“Status〞处的信息。
上图为放置1个标签〔卡片〕时读写器向标
签的存储器00位置写入12341234这4个字节数据的响应。
写入数据后，可以再通过“读取单个数据块〞mand读取相应地址的数据，与刚刚
写入的数据比拟来验证是否写入正确。
详细操作可以参考泰格瑞德科技的RFID教学系列根本使用说明和
RFID_ReaderPC软件命令使用说明相关文档。
实验二RFID防撞系统实验
一、实验目的
熟悉和学习ISO/IEC18000-3，ISO15693标准规第三局部协议的第8节
Anticollision容，理解它的原理、流程和软件实现方法。
二、实验容
通过使用带anticollison处理过程的指令和不带anticollison处理过程的指令读
取多个标签，以及使用不带anticollison处理过程的指令读取单个标签，比拟其
指令和读取的结果。
分析实验数据，总结防冲撞机理，掌握指令产生的作用。
三、根本原理
ISO15693标准规第三局部第8节。
四、所需仪器
1、设置
供电电源、多电子标签。
加电运行系统，在系统的天线围放置多个标签。
翻开系统软件PracticeSystem.exe，
正确设置串口，操作如图4.1所示：
选择确定当前使用的串口，操作如图4.2所示：
按“Confirm〞确认后，然后按“Connect〞连接串口。
连接正确时信息栏显示如图4.3所示：
2、操作
（1）Anticollision操作
在系统软件下，“测试命令〞处，选择运行“测试防冲突〞，“发送使用防冲突算法的寻
卡命令〞动作。
操作如图4.4所示：
查看“响应数据〞里面的“数据显示栏〞处和信息栏里的数据，上图为放置3个标签〔卡
片〕时“Anticollision〞命令读到的数据响应。
注意“manddata〞里面的“数据显示栏〞处的数据。
（2）Non-Anticollision操作
保持多标签数量不变，在系统软件下，“ISO15693命令〞处，选择运行
“Non-Anticollision〞动作。
操作如图4.5所示：
查看“响应数据〞里面的“数据显示栏〞处和信息栏里的数据，上图为放置3个标签〔卡
片〕时“Non-Anticollision〞命令读到的数据响应。
注意此时“manddata〞里面的“数据显示栏〞处的数据。
在系统的射频磁场保存一电子标签，拿出多余的标签，在系统软件下，“ISO
15693命令〞处，再次选择运行“Non-Anticollision〞动作。
操作如图4.6所示：
查看“响应数据〞里面的“数据显示栏〞处和信息栏里的数据，上图为放置1个标签〔卡
片〕时“Non-Anticollision〞命令读到的数据响应。
注意此时“manddata〞里面的“数据显示栏〞处的数据。
把这个数据和
“Non-Anticollision〞操作多个标签时以及“Anticollision〞操作时“manddata〞里
面的“数据显示栏〞处的数据比拟，结合ISO/IEC15693标准协议，分析实现现象和结
果，体会实验过程，加深对RFID防冲撞的理解。
实验三CC2530LED组件实验
一、实验目的
掌握CC2530芯片LED对应的GPIO引脚，并且熟练掌握LED的使用。
二、实验设备
1.实验箱中的基站
2.烧录线一根
三、准备知识
熟读文件/opt/atos/tos/lib/antc5/mon/atosled.h的容。
在这个代码文件中
详细定义了各个LED对应的引脚，已经定义了各个LED的点灯和灭灯的操作。
四、实验原理
目前节点上有红、蓝、黄3个LED灯，其中，红灯是工作指示灯，蓝灯和
黄灯主要用于程序调试。
现在对LED灯的操作有三种：
点亮、关闭、闪烁〔由
亮变暗或者由暗变亮〕，相对应的命令分别为：
LED_BLUE_ON、
LED_BLUE_OFF、LED_BLUE_TOGGLE、LED_YELLOW_ON、
LED_YELLOW_OFF、LED_YELLOW_TOGGLE。
在CC2530芯片中蓝灯对应
P1.2，黄灯对应P1.3，对P1.2的操作会反映在蓝灯上，将P1.2置高，蓝灯就会
亮，否那么蓝灯就会灭掉。
下面是CC2530中LED局部的原理图。
五、实验步骤
1.将基站同电脑用烧录线连接好，翻开基站的开关，同时将基站的烧录开关拨
上去
2.翻开Cygwin开发环境
3.在Cygwin界面中执行cdapps/Demos/Basic/Led，进入到LED实验目录下，如下列图。
4.在LED实验目录下执行makeantc5install进展编译和烧录，烧录成功如下列图。
5.可以看到实验现象为黄灯和蓝灯交替闪烁。
六、实验考前须知
要到达LED等闪烁的效果，在每次LED等状态改变之后要有一定时间的延
时，否那么状态切换太快超出人眼的反响时间就看不到闪烁的效果了。
七、流程图
八、参考程序
以下代码为主要局部代码，详细代码请参考该实验的源程序，源程序的目录如下：
$（安装目录）\cygwin\opt\atos\apps\Demos\Basic\Led
moduleLedM
{
usesinterfaceBoot;
}
implementation
{
/*LED灯演示*/
taskvoidDemoLed（）
{
/**目前节点上提供两个LED灯
LED_BLUE->蓝灯
LED_YELLOW->黄灯
*/
inti,j;
while
（1）
{
for（i=0;i<1000;i++）
for（j=0;j<500;j++）;
LED_BLUE_OFF;/*熄灭蓝色LED灯*/
LED_YELLOW_ON;/*点亮黄色LED灯*/
for（i=0;i<1000;i++）
for（j=0;j<500;j++）;
LED_BLUE_ON;/*熄灭蓝色LED灯*/
LED_YELLOW_OFF;/*点亮黄色LED灯*/
}
}
/**启动事件处理函数，在LED.nc已经关联到MainC.Boot接口
系统启动后会调用此函数
*/
eventvoidBoot.booted（）
{
postDemoLed（）;
}
}
九、实验总结
该实验完成了对CC2530芯片的LED进展控制，实际上是对CC2530芯片的
GPIO的控制。
掌握芯片LED控制之后，在复杂的程序中可以用LED作为一种
很好的调试手段。
实验四CC2530定时器组件实验
一、实验目的
1.了解CC2530芯片的定时器
2.学会使用CC2530芯片的定时器
二、实验设备
1.实验箱中的基站
2.烧录线一根
三、准备知识
查看CC2530的芯片手册中定时器局部的文档，对定时器有一定的了解。
同
时要能够理解定时器中断的概念。
可以找一些其它平台的关于定时器的代码进展
阅读。
四、实验原理
CC2530芯片包含四个定时器〔Timer1、Timer2、Timer3、Timer4〕和一个
休眠定时器〔SleepTimer〕。
Timer1是16位的定时器，支持典型的定时/计数功能以及PWM功能，该定
时器共有三个捕捉/比拟通道，每个通道使用一个单独的I/O引脚。
Timer1的时
钟频率是由系统时钟分频得到，首先由存放器中的CLKON.TICKSPD分频，系
统时钟是32MHz的情况下，CLKON.TICKSPD可以将该时钟频率分频到32MHz
〔TICKSPD为000〕、16MHz〔TICKSPD为001〕、8MHz〔TICKSPD为010〕、
4MHz〔TICKSPD为011〕、2MHz〔TICKSPD为100〕、1MHz〔TICKSPD为101〕、
0.5MHz〔TICKSPD为110〕、0.25MHz〔TICKSPD为111〕；分频后的时钟频率
可以被T1CTL.DIV分频，分频数为1、8、32、128。
因此，在32MHz的系统频
率下，Timer1的最小时钟频率为1953.125Hz，最大时钟频率为32MHz。
详见
CC2530.pdf第99页。
Timer2主要用于为802.15.4标准中的CSMA/CA算法提供定时。
该定时器
即使在节点处于低功耗状态下仍然运行。
Timer3和Timer4是两个8位的定时器，主要用于提供定时/计数功能。
SleepTimer主要将节点从超低功耗工作状态唤醒。
TinyOS系统下，定时器组件一般为通用组件〔genericponents〕，通用组
件类似于C++中的类，可以通过new来实例化最多255个定时器，类似于类实
例化的对象。
在Antc5下，定时器通用组件为TimerMilliC,是Timer1提供的，
此外，Timer1还提供了Alarm32khzC等组件。
定时器向上层提供的接口分为Timer和Alarm两种，使用Timer接口需要指
定定时器的精度，分为TMilli〔毫秒〕、T32kHz〔32KHz〕、TMicro〔微秒〕三种；
使用Alarm接口既要指定定时精度，还要指定定时器的位宽。
五、实验步骤
1.将基站同电脑用烧录线连接好，翻开基站的开关，同时将基站的烧录开关拨
上去
2.翻开Cygwin开发环境
3.在Cygwin界面中执行cdapps/Demos/Basic/Timer，进入到定时器实验目录下。
4.在定时器代码目录下执行makeantc5install，进展编译和烧录。
5.实验现象为蓝灯1秒闪一次，黄灯3秒闪一次。
六、实验考前须知
在开启一个定时器的时候有两种方式，一种启动方式是只超时一次，另外一
种是循环超时。
所以在开启的时候要根据具体的需求选择具体的启动方式。
七、流程图
八、参考程序
以下代码为主要局部代码，详细代码请参考该实验的源程序，源程序的目录如下：
$（安装目录）\cygwin\opt\atos\apps\Demos\Basic\Timer
#defineDBG_LEV5
moduleTimerLedM
{
usesinterfaceBoot;
/*Timer为系统接口TMilli指明了定时器的精度为毫秒*/
usesinterfaceTimerasTimer1;/*as关键字为接口别名*/
usesinterfaceTimerasTimer2;
}
implementation
{
/**任务:
切换黄色LED灯*/
taskvoidToggleLedYellow（）
{
LED_YELLOW_TOGGLE;
}
/**启动事件处理函数，在TimerLed.nc已经关联到MainC.Boot接口
系统启动后会调用此函数
*/
eventvoidBoot.booted（）
{
/**定时器1:
持续工作，每隔1s触发一次*/
callTimer1.startPeriodic（1000）;
/**定时器2:
持续工作，每隔3s触发一次*/
callTimer2.startPeriodic（5000）;
}
/**定时器1的事件处理函数*/
eventvoidTimer1.fired（）
{
/**事件处理中直接切换蓝色LED灯*/
ADBG（5,"ledbluetoggle.\r\n"）;
LED_BLUE_TOGGLE;
}
/**定时器2的事件处理函数*/
eventvoidTimer2.fired（）
{
ADBG（5,"ledyellowtoggle.\r\n"）;
postToggleLedYellow（）;
}
}
九、实验总结
该实验完成了对CC2530芯片的定时器的使用，通过LED来表现定时器的工
作过程。
在这个实验中用的定时器的精度为毫秒。
在这个实验中只使用了定时器
的几个最重要的功能，还有好多接口都没有使用，比方
timer.stop（）,timer.isRunning（）等，我们可以在课后自己动手尝试使用这些接口的功
能。
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