物联网实验报告.docx

1、物联网实验报告物联网实验报告学院： 班级：学号：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/IEC 18000-3，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

2、 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“ISO 15693 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“ISO 15693 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

3、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12 34 12 34 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_Reader PC 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/IEC 18000-3，ISO15693 标

4、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，

5、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“mand data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，“ISO 15693 命令处，选择运行“Non-Anticolli

6、sion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“mand data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，“ISO15693 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“mand data 里面的“数据显示栏处的数据。把这个数据和“N

7、on-Anticollision操作多个标签时以及“Anticollision操作时“mand data里面的“数据显示栏处的数据比拟，结合ISO/IEC 15693 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 CC2530 LED 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

8、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

9、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cd apps/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make antc5 install 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

10、：$(安装目录)cygwinopt atosappsDemosBasicLedmodule LedMuses interface Boot;implementation/* LED 灯演示*/task void DemoLed()/* 目前节点上提供两个LED 灯LED_BLUE - 蓝灯LED_YELLOW - 黄灯*/int i,j;while(1)for(i=0;i1000;i+)for(j=0;j500;j+);LED_BLUE_OFF; /* 熄灭蓝色LED 灯*/LED_YELLOW_ON; /* 点亮黄色LED 灯*/for(i=0;i1000;i+)for(j=0;j500;j

11、+);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*/event void Boot.booted()post DemoLed();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

12、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Sleep Timer。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

13、统时钟是32MHz 的情况下，CLKON.TICKSPD 可以将该时钟频率分频到32MHzTICKSPD 为000、16MHzTICKSPD 为001、8MHzTICKSPD 为010、4MHzTICKSPD 为011、2MHzTICKSPD 为100、1MHzTICKSPD 为101、0.5MHzTICKSPD 为110、0.25MHzTICKSPD 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。Tim

14、er2 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。Sleep Timer 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generic ponents，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T

15、imer 和Alarm 两种，使用Timer 接口需要指定定时器的精度，分为TMilli毫秒、T32kHz32KHz、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cd apps/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make antc5 install，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

16、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)cygwinopt atosappsDemosBasicTimer#define DBG_LEV 5module TimerLedMuses interface Boot;/* Timer 为系统接口TMilli 指明了定时器的精度为毫秒*/uses interface Timer as Timer1; /* as 关键字为接口别名*/uses interface Timer

17、as Timer2;implementation/* 任务: 切换黄色LED 灯*/task void ToggleLedYellow()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*/event void Boot.booted()/* 定时器1: 持续工作，每隔1s 触发一次*/call Timer1.startPeriodic(1000);/* 定时器2: 持续工作，每隔3s 触发一次*/call Timer2.startPeriodic(5000);/* 定时器1 的事件处理函数*/ev

18、ent void Timer1.fired()/* 事件处理中直接切换蓝色LED 灯*/ADBG(5, led blue toggle.rn);LED_BLUE_TOGGLE;/* 定时器2 的事件处理函数*/event void Timer2.fired()ADBG(5, led yellow toggle.rn);post ToggleLedYellow();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。