无线传感器网络指导书-信息与控制学院
无线传感器网络技术
2.2.2 典型的无线传感器网络节点
GAINS3节点的主要特性如下： • （1）通信距离编程可调0~300m，有效距离达100m
以上； • （2）采用的元器件大都为低功耗器件，在睡眠状
态，电流仅为5mA，在掉电节能模式下，电流更是 只有110μA左右； • （3）功能丰富、接口清晰的协议栈。
精选
2.2.2 典型的无线传感器网络节点
由南京邮电大学研发的Ubicell系列节点，涵盖了从 测量普通温、湿度数据到音频、图像、视频等多媒体数 据的多种无线传感器网络节点。普通UbiCell节点拥有强 大的8位精简指令系统微处理器，处理速度和精确性完 全可以满足各种应用需求;图像和音频UbiCell节点采用 了与普通UbiCell节点相同的处理器，但是扩展了存储空 间，采用了更为强大的无线通信芯片。UbiCell视频节点 则采用了强大的集成了硬件视频CODEC的ARM9处理 器，采用了更高像素的CMOS摄像头，无线通信模块采 用支持802.11标准的WiFi模块。
精选
2.1.2 无线传感器网络体系结构
簇头节点 监控接入
无线或有线 网络
簇头节点 监控终端
精选
2.1.2 无线传感器网络体系结构
应用层 传输层 网络层 数据链路层 物理层
（a）
任
务
移管 动理 能管平 量理台 管平 理台 平
台
上层应用
时间同步
定位
传输控制
路由
数据链路
物理
能
量
/
QoS
安 全
网 络
/
管
2.2 无线传感器网络硬件基础
2.3 无线传感器网络操作系统
2.4 无线传感器网络的关键技术
2.5
大学无线传感器网络教案
大学无线传感器网络教案一、教学目标通过本课程，学生将了解到无线传感器网络（Wireless Sensor Networks，WSN）的原理、网络结构、应用场景以及其在物联网中的重要性，同时掌握WSN的网络拓扑结构设计方法和WSN中的包括传输协议、路由协议、网络安全等相关技术。
二、教学内容1. 无线传感器网络概述1.1 什么是无线传感器网络1.2 无线传感器网络的优缺点1.3 无线传感器网络的应用场景2. 无线传感器网络结构2.1 网络拓扑结构设计2.2 网络节点分类2.3 无线传感器节点的构成2.4 无线传感器网络的通信协议3. 无线传感器网络技术3.1 传输协议3.2 路由协议3.3 网络安全三、教学方法本课程采用讲授结合实验的教学方法，通过讲解概念与原理，引导学生进行实验操作，提高学生的自主探究能力。
四、教学过程1. 无线传感器网络概述1.1 无线传感器网络的定义无线传感器网络是一种由分布在空间中的大量微小的传感器节点组成的无线网络，通过传感器节点进行数据采集、处理、传输和网络通信等功能，实现对监测环境的实时感知、辅助决策等目的。
1.2 无线传感器网络的优缺点优点：1）节点数量可灵活扩展；2）维护成本低廉；3）无线通信便利；4）实时感知能力强；5）他适老面多种应用场景。
缺点：1）网络安全容易受到攻击；2）传输距离有限制；3）数据通信存储的能力有限。
1.3 无线传感器网络的应用场景无线传感器网络可用于环境监测、智能交通、智能家居、工业监测等多个领域，随着物联网的发展和普及，其应用场景将不断拓展。
2. 无线传感器网络结构2.1 网络拓扑结构设计无线传感器网络节点之间的拓扑结构分为两种：平面型结构和三维结构。
平面型结构具有灵活性，安装与维护较为方便；三维结构则能够应对更高水平的感知任务。
但这两种结构都需要合理设计。
2.2 网络节点分类无线传感器网络中的节点可以按照不同维度进行分类：硬件节点、软件节点、通信节点等。
无线传感网智能组网设计实践--实验指导书
无线传感网智能组网设计实验指导书（实验类）实验 1.Zigbee基本通信实验1.1实验目的➢了解实Zigbee的原理及在软件上如何方便使用；➢掌握在Windows CE 6.0下进行UART编程的方法。
1.2实验设备➢硬件：EduKit-IV嵌入式教学实验平台、Mini270核心子板、Zigbee模块、PC 机；➢软件：Windows 2000/NT/XP 以及Windows 平台下的VS2005开发环境。
1.3实验内容➢利用Microsoft Visual Studio 2005编写一个可运行于EduKit-IV型实验箱Windows CE 6.0操作系统上的应用程序；➢学习和掌握EduKit-IV教学实验平台中通过UART与Zigbee模块通信，实现对Zigbee模块的配置和对等网模式下的通信。
1.4实验原理1.4.1Zigbee起源无线网络系统源自美国军方的“电子尘埃(eMote)”技术，是目前国内、外研究的热点技术之一。
该系统基于IEEE802.15.4规范的无线技术，工作在2.4 GHz或868／928 MHz，用于个人区域网和对等网状网络。
ZigBee是一种新兴的近距离、低复杂度、低功耗、低数据速率、低成本的无线网络技术。
它是一种介于红外无线技术和蓝牙之间的技术提案。
主要用于近距离无线连接。
它依据802.15.4标准。
在数千个微小的传感器之间相互协调实现通信。
这些传感器只需要很少的能量，以接力的方式通过无线电波将数据从一个传感器传到另一个传感器，所以它们的通信效率非常高。
相对于现有的各种无线通信技术，无线ZigBee网络技术将是近距离通信最低功耗和成本的技术。
这一技术目前正向工业、民用方向推广和发展，市场前景广阔。
包括国家863计划等项目都在进行相关的研究工作。
因此，本文介绍的基于ZigBee技术的嵌入式无线网络平台，这一无线网络平台可应用于工业控制、信息家电、安保系统、环境监测、港务运输、煤矿安全、农业自动化和医疗监护设备等许多行业和设备。
课程简介《无线传感器网络技术》
评价标准： 深度／广度 课题重要性 影响力 汇报技巧6 Nhomakorabea 实验课
• 时间：11 15 16 17周 周五5-8节课（16学 时） • 地点：学院机房102（图书馆南边的楼） • 准备：安装contiki3.0
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本课程的学习，要求学生理解无线传感器网络中 的主要问题和核心技术，为进一步在无线传感器 网络系统、物联网方面的学习和工作打下基础。
2
课程内容
课程基本内容的组成
• • • • • 第一部分 无线传感器网络综述 第二部分 无线传感器网络体系架构与设计原则 第三部分 网络协议 第四部分 支撑技术 第五部分 通用网络技术和未来发展
• • • • • /dl.cfm http://168.160.16.198/umi/index.jsp 国外学位论文 中国期刊网 / 期刊、学术会议 和学位论文 • 万方数据库 /szhqk/index.html • 《中文科技期刊全文数据库》 – http://162.105.138.196:1011/
• 国际会议
– ACM SIGCOMM, Mobicom, Mobihoc – IEEE INFOCOM、ICNP、Sensys, SECON, MASS，IPSN、ICC、 GLOBECOM、ICCCN， WCNC、VTC
• 中国期刊网
– 通信学报、电子学报、软件学报、计算机学报等
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Some useful Websites
• • • • • • • IEEE/ACM Transactions on networking, Computer networks IEEE Transactions on Wireless Communications IEICE Transactions on Communications (ACM/Springer) Wireless Networks Ad Hoc networks IEEE Transactions on Mobile Computing
无线传感网络4覆盖控制
k 1
无线传感器网络覆盖技术
1
无线传感器网络覆盖算法设 计思路及性能评价标准 2 无线传感器网络覆盖感知模型 3
无线传感器网络覆盖算法分类 4
典型的无线传感器网络覆盖算法与协议
无线传感器网络覆盖算法分类
栅栏覆盖考察了目标穿 按照无线传感 越网络时被检测或是没 器网络节点不 面覆盖算法的目标 有被检测的情况 ,反映 是在大量冗余的节 同配置方式 点覆盖算法要覆盖 了给定的无线传感器网 点中寻找能够覆盖 的目标是一些离散 络所能提供的传感、监 同样区域大小并保 的目标点 .在点覆盖 确定性 视能力。 目标是找出 证网络连通的节点 算法中,每一个目标 连接出发位置和离开 集合。同时获取最 覆盖 点都要能够被至少 位置的一条或多条路 长的网络生存周期 一个传感器节点所 及能量高效性也是 径，使得这样的路径 覆盖. 随机性 面覆盖算法在设计 能够在不同模型定义 时需要兼顾的目标。 下提供对目标的不同
1
0, ,j )＞r2 M R (i) I R(n1 ) I d R( (i n 2 ) I L I R(nN ) 1 假设每个节点对目标的感知是独立的， , d (i, j ) ≤ r , 根据概率计算公式， M 中任一节点j的 pij [1 d (i, j )] 感知概率计算式： 0, N d (i, j )＞r
无线传感器网络覆盖技术
1
无线传感器网络覆盖算法设 计思路及性能评价标准 2 无线传感器网路覆盖感知模型 3 无线传感器网络覆盖算法分类
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典型的无线传感器网络覆盖算法与协议
无线传感器网络覆盖感知模型
概率感知模型 布尔感知模型 节点的感知范围是一个以节点为圆心， 以感知距离为半径的圆形区域，只有 落在该圆形区域内的点才能被该节点 节点的圆形感知范围内，目标被感知 覆盖，数学表达式为： 到的概率并不是一个常量，而是由目 1, d (i, j ) ≤ r , 标到节点间距离、节点物理特性等诸 pij 多因素决定的变量。 0, d (i, j ) ＞r Ⅰ、节点不存在邻居节点● 此模型简称为0-1模型，即当监控对象 处在节点的感应区域时，它被节点监 Ⅱ、节点存在邻居节点● 控到的概率恒为1，而当监控对象处在 感应区域之外时，它被监控到的概率 恒为0。 由于邻居节点的感应区域与节点自身 节点i对监测区域内目标j的感知概率有 的感应区域存在交叠，所以如果节点j 如下3种定义形式： 落在交叠区域内，则节点j的感知概率 会受到邻居节点的影响。假设节点 i存 pij e d (i , j ) 在N个邻居节点n1，n2，…，nN，节 d (i, j ) ≤ r1 , 1, 点i及邻居节点的感知区域分别记为 R(i)， R(n1) ， [ d (i ,R(n2) j ) r ] ，…，R(nN)，则 p e , r1 d (i, j ) ≤ r2 , ij 这些感知区域的重叠区域为：
物联网导论(第4章)无线传感器网络
4.2.2 ZigBee协议规范
• ZigBee是IEEE 802.15.4协议的代名词。其协议栈 体系结构由应用层、应用汇聚层、网络层、数据 链路层和物理层组成。
应用层 应用汇聚层
网络层
LLC 数据链路层 物理层 MAC
1 数据链路层
• 数据链路层，可分为LLC (Logic Link control, LLC，逻辑链路控制)和介质访问控制子层(MAC)。 IEEE802.15.4的LLC子层功能为可靠的数据传输、 数据包的分段与重组、数据包的顺序传输。 • IEE802.15.4 MAC子层功能为无线链路的建立、 维护和拆除，确认帧传送与接收，信道接入控制、 帧校验、预留时隙管理和广播信息管理。
主要性能：
• 频段、数据传输速率及信道个数：在868MHz频 段，传输为20kbit/s，信道数为1个；在915MHz 频段，传输为40kbit/s，信道数为10个；在 2.4GHz频段，传输为250kbit/s，信道数为16个。 • 通信范围：室内，通信距离为10m时，传输速率 为250kbit/s；室外，当通信距离为30~75m时， 传输速率为40kbit/s；当通信距离为300m时，传 输速率为20kbit/s。 • 拓扑结构及寻址方式：支持点对点及星形网络拓 扑结构；支持65536个网络结点；支持64bit的 IEEE地址，8bit的网络地址。
• 通信协议：涉及物理层、数据链路层、网络层和 传输层，以及各个不同层之间的相互配合和标准 接口，这就要求形成一个完整的网络的通信协议 体系以满足能量受限、拓扑结构易变的特点。 • WSN的支撑技术：WSN支撑技术的应用可使各 行各业的用户能够在各种不同的环境中建立起面 向应用的信息服务。因此，WSN的支撑技术可以 极大地降低应用的复杂度。 • 自组织管理技术：包括传感器节点管理、网络资 源与任务管理、无线传感器网络中各个环节的数 据管理、初始化和整个网络系统的运行维护管理 等。
《无线传感器网络技术》课程教学大纲
《无线传感器网络技术》课程教学大纲一、课程的地位与任务本课程是自动化专业选修的专业基础课，无线传感器网络技术是近几年发展起来的一门交叉性学科，它涉及到通信技术、计算机技术和传感器技术等多种技术领域。
课程教学目的是要求学生掌握无线网络的基本传输技术、无线局域网、无线个人网、ad hoc网、移动网络、传感器网络等网络技术及其基本原理。
通过该课程的学习能够熟悉无线传感网络的基本概念，了解这一技术的前沿和发展趋势，掌握无线传感器网络的结构和分析、设计方法，有助于提高学生分析解决通讯工程中实际问题的能力和培养学生的创新思维能力。
二、课程目标以及与毕业要求的支撑矩阵（1）理解无线传感网络的基本概念，初步掌握无线传感器网络的分析设计方法；（2）掌握与团队中其他成员良好沟通合作能力，能够进行有效沟通和交流，能够通过团队合作完成相关学习任务；表1课程目标与相关毕业要求的对应关系表2 毕业要求与课程对应关系三、课程主要内容与基本要求第一章绪论。
主要内容包括：详细介绍计算机网络的发展历程和无线网络的兴起；全面介绍网络体系结构、协议参考模型和网络相关的标准化组织。
第二章无线传输技术基础。
该部分的内容包括：无线传输媒体、天线和传播方式，直线传输系统中的损伤、移动环境中的衰退、多普勒效应、信号编码技术、扩频技术和差错控制技术。
第三章无线局域网。
该部分的理论主要内容包括：无线局域网的体系结构与服务、无线局域网的协议体系、IEEE 802.11的物理层和媒体访问控制层，以及其他IEEE 802.11标准和Wi-Fi保护接入参考文献。
无线局域网的实践教学和编程实现。
第四章无线个域网。
该部分内容包括：IEEE 802.15.4标准，zigbee技术、蓝牙无线电规范、蓝牙基带规范、蓝牙链路管理器规范、蓝牙逻辑链路控制和自适应协议、蓝牙服务发现协议。
该部分的实践教学内容为多节点无线个域网的组网和实现。
第五章无线城域网。
该部分主要内容包括：无线城域网的概念、802.16协议体系802.16的物理层和MAC层、MAC层的链路自适应机制、802.16系统的QoS架构和移动性，以及WiMAX与其他技术的比较。
无线传感器网络
课程名称：无线传感器网络课程内容：无线传感器网络专业班级：姓名：学号：任课教师：成绩：无线传感器网络一、无线传感器网络概述无线传感器网络（wireless sensor network,)也即通常所说的WSN，就是由部署在检测区域内的大量廉价微型传感器节点组成，通过无线通信的方式形成一个多跳的自组织的网络系统，其目的是协作的感知.采集和处理网络覆盖区域中感知对象的信息.并发送给观察者。
二、传感器，感知对象，观察者构成了传感器网络的三个要素。
三、传感器网络，塑料电子和仿生人体器官又被称为全球未来的三大高科技产业。
四、WSN背景和发展历程：早在上世纪70年代，就出现了将传统传感器采用点对点传输、连接传感控制器而构成传感器网络雏形，我们把它归之为第一代传感器网络。
随着相关学科的的不断发展和进步，传感器网络同时还具有了获取多种信息信号的综合处理能力，并通过与传感控制器的相联，组成了有信息综合和处理能力的传感器网络，这是第二代传感器网络。
而从上世纪末开始，现场总线技术开始应用于传感器网络，人们用其组建智能化传感器网络，大量多功能传感器被运用，并使用无线技术连接，无线传感器网络逐渐形成。
五、WSN的网络体系结构：1、网络结构结构入上图所示，传感器网络系统通常包括传感器节点（sensor node），汇聚节点（sink node），和管理节点。
大量传感器节点随机的部署在检测区域内部或附近，能够通过自组织方式构成网络。
传感其节点检测的数据沿着其它节点逐跳的进行传输，其传输过程可能经过多个节点处理，经过多跳后到达汇集节点，最后通过互联网和卫星达到管理节点，用户通过管理节点对传感器网络进行配置和管理，发布检测任务以及收集检测数据。
2、传感器节点结构：从上图我们可以看到一个典型的传感器节点由传感器模块，处理模块，无线通信模块和能量供应模块四部分组成。
每一个模块的功能如下所示：1)传感其模块负责监视区域内信息的采集和数据转换2)处理器模块负责控制整个传感器节点的操作，存储处理本身采集的数据以及其它节点发来的数据。
无线传感器网络简明教程_第八章
在使用MICA2/MICA2DOT平台时，输入如下完整的命令： PFLAGS=-DCC1K_MANUAL_FREQ=<freq> make <mica2|mica2dot>
8.2 实验内容和步骤
1、安装TinyOS (1) 下载与安装 TinyOS操作系统有两种安装方式，一种是使用安装 向导自动安装，另一种是全手动安装。不管使用哪种 方式，都需要安装相同的RPM。 RPM就是Reliability Performance Measure，是 广泛使用的用于交付开源软件的工具，用户可以轻松 有效地安装或升级RPM打包的产品。
具体的实验目标包括： (1) 掌握安装TinyOS操作系统； (2) 事件驱动的传感器数据获取； (3) 发送与接受消息； (4) PC机显示数据。
4、实验所需软件 操作系统：安装有Cygwin的Windows 2000/XP操作系统，或 者安装有GCC编译器的Linux操作系统。 下载并安装以下软件： ① Cygwin (); ② WinAVR (); ③ nesC (); ④ Java JDK (); ⑤ TinyOS ().
MIB510编程接口板的典型输出如下： $ mib510 make reinstall mica2 installing mica2 binary uisp -dprog=mib510 -dserial=COM1 -dpart=ATmega128 -wr_fuse_e=ff --erase --upload if=build/mica2/main.srec Firmware Version: 2.1 Atmel AVR ATmega128 is found. Uploading: flash Fuse Extended Byte set to 0xff 这时可以知道编程接口板和计算机串口工作正常，然后验证传感器节点
无线传感器网络技术概论课件：无线传感器网络管理技术
(1) 集中式架构。Sink节点(汇聚节点)作为管理者，收集 所有节点信息并控制整个网络。
(2) 分布式架构。即在无线传感器网络中有多个管理者， 每个管理者控制一个子网，并与其他管理者直接通信，协同 工作以完成管理功能。
无线传感器网络管理技术
(3) 由于资源限制以及与应用环境的密切相关性，无线 传感器网络表现为动态网络，最为明显的就是网络拓扑变化 频繁，能量耗尽或者人为因素可以导致节点停止工作，同时 无线信道受环境影响很大，这些都让网络拓扑不断发生变化， 这些变化使得网络故障在无线传感器网络中是一种常态，这 在传统网络中是不可想象的。因此，无线传感器网络管理系 统应能及时收集并分析网络状态，并根据分析结果对网络资 源进行相应的协调和整合，从而保证网络的性能。
无线传感器网络管理技术
以上特征说明，无线传感器网络管理系统要根据网络的 变化动态调整当前运行参数的配置以优化性能；监视自身各 组成部分的状态，调整工作流程来实现系统预设的目标；具 备自我故障发现和恢复重建的功能，即使系统的一部分出现 故障，也不影响整个网络运行的连续性。
无线传感器网络管理技术
7.1.2 无线传感器网络管理系统设计要求 按照以上所述，在无线传感器网络管理系统的设计中，
无线传感器网络管理技术
集中式网络管理结构指的是网络的管理依赖于少量的中 心控制管理站点，这些管理站点负责收集网络中所有节点的 信息，并控制整个网络。集中式管理结构的优点是实现难度 较低。但是，它要求管理站点具有很强的处理能力。因此， 在大规模和动态网络中，管理站点往往成为网络性能和管理 的瓶颈，收集管理站点数据的开销很大，而且当管理站点出 现故障或者网络出现分裂时，网络就会完全或者部分失去控 制管理能力。此外，集中式管理结构中，“管理智能”只能 在管理站点中，网络中的绝大部分设备在出现问题时只能等 待管理站点的指示，而不能实现网络节点间通过局部直接协 商达到自适应调整的功能。
无线传感器网络技术的应用指南
无线传感器网络技术的应用指南无线传感器网络（Wireless Sensor Network，WSN）作为一种新兴的信息技术，具有广泛的应用前景和发展潜力。
它利用分布在空间中的大量节点感知和收集环境信息，通过无线通信互联，实现对目标区域的监测、控制以及数据处理与传输。
本文将介绍无线传感器网络技术的基本原理及其在不同领域的应用指南。
一、无线传感器网络技术的基本原理无线传感器网络是由大量具有感知、计算和通信能力的节点组成，节点之间通过无线通信网络相互连接。
无线传感器网络技术的基本原理可以概括为以下几点：1. 节点感知和收集数据：每个节点都配备有感知器件，可以感知环境中的温度、湿度、压力等信息，并将数据进行采集和处理。
2. 节点间的数据传输：节点之间通过无线信号进行数据的传输和通信。
节点可以通过多跳方式将数据传递给其他节点，从而实现大范围的数据传输。
3. 数据处理与存储：节点可以通过自身的计算能力对采集的数据进行处理和分析，并将处理后的数据存储在本地或传输给其他节点。
4. 网络组网与管理：无线传感器网络中的节点需要通过网络管理中心进行组网和管理。
网络管理中心可以负责节点的配置、协调和控制等任务。
二、无线传感器网络技术在环境监测中的应用指南无线传感器网络技术在环境监测领域具有广泛的应用，可以实现对大气、水体、土壤等环境参数的实时监测和分析。
1. 大气环境监测：通过部署在气象站、城市建筑物等区域的无线传感器网络，可以实时监测气温、湿度、气压等大气环境参数。
这些数据可以用于天气预报、气候变化分析等方面。
2. 水体环境监测：无线传感器网络可以在湖泊、河流等水体环境中部署节点，实时监测水质、水温、水位等参数。
这些数据对于水资源管理、水质监测具有重要的意义。
3. 土壤环境监测：通过无线传感器网络可以实时监测土壤温度、湿度、盐碱度等参数，帮助农业和园林管理人员进行土壤调控和植物生长环境的优化。
三、无线传感器网络技术在工业自动化中的应用指南无线传感器网络技术在工业自动化领域具有广泛的应用，可以实现对工业过程的监测、控制和优化。
传感器实验指导书修改版
《传感器原理》实验指导书电子信息学院传感器原理课程组编2010.2目录第一章概述 (2)第二章实验要求及注意事项 (3)实验 1 应变片：单臂、半桥、全桥比较 (4)实验 2 金属箔式应变片—交流全桥 (6)实验 3 交流全桥的应用—振幅测量 (8)实验 4 交流全桥的应用—电子称之一 (9)实验 5 差动变压器（互感式）的性能及应用 (10)实验 6 差动变压器(互感式)的标定(静态位移特性) (13)实验7差动变压器(互感式)的应用——电子秤之二 (14)实验8 差动螺管式电感传感器特性 (15)实验9 电涡流式传感器的静态标定 (16)实验10被测体材料对电涡流传感器特性的影响 (17)实验11电涡流式传感器的应用－振幅测量 (18)实验12 电涡流传感器的应用—电子秤之三 (19)实验13霍尔式传感器的特性—直流激励 (20)实验14 霍尔传感器的应用—电子秤之四 (22)实验15 压电传感器的动态响应实验 (23)实验16 压电传感器引线电容对电压放大器的影响、电荷放大器 (24)实验17 差动面积式电容传感器的静态及动态特性 (26)实验18 热电偶的原理及现象 (28)实验19热敏式温度传感器 (30)实验20热敏电阻测温实验 (31)实验21光电传感器（反射型）测转速实验 (32)实验22智能传感器特性实验 (35)附录产品说明书 (38)第一章概述传感器是机电一体化中各种设备和装置的“感觉器官”，它将各种各样形态各异的信息量转换成能够被直接检测的信号。
在当今信息社会的时代，如果没有传感器，现代科学技术将无法发展。
传感器在机电一体化系统乃至整个现代科学技术领域占有极其重要的地位。
为了适应这一时代发展的需要，全国各大中专院校及各类职业技术学校都相继将传感器教学纳入教学任务，作为电子、电器、测控以及工业自动化类专业的一门必修课。
实验的目的是使学生了解一些电气设备和各种非电量电测传感元件，理解一定的非电量电测技术，学会使用常用的测量仪器仪表，掌握基本的非电量电测方法。
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无线传感器网络（ZIGBEE）实验指导书(CC2530)(适用于电子、通信等专业)沈阳工学院2012年12月前言本课程主要学习Zigbee无线传感器网络的特点，并且以CC2430为主要控制器介绍Zigbee网络中的编程情况，此芯片采用C语言进行编程，并且已经有了较成熟的发展，学生同学理论学习掌握了芯片的基本理论知识，以及在编程过程的相关寄存器的设置。
为了使学生更好地理解和深刻地把握这些知识，并在此基础上，训练和培养学生的动手能力，设置了五个实验项目，其中包括四个验证性实验，一个综合性实验。
这些实验需要学生了解实验器材，熟悉其使用方法，掌握编程软件的操作方法，并且重点掌握在如何编写程序以及程序中的寄存器的设计。
本实验指导书适用于通信专业，强调实际操作,注重基本仪器地使用方法及动手能力的培养。
目录验证性实验实验一IAR编程软件的使用与简单实例实验二CC2530片内温度与1/3电压的测量实验三CC2530串口发/收数实验实验四点对点无线数据通信实验综合性实验实验五Zigbee协议栈实验实验一IAR编程软件的使用与简单实例(一)实验目的1、熟悉IAR软件的使用方法。
2、掌握编辑、下载、运行程序的方法3、利用IAR软件会编写简单的程序(二)实验设备1、zigbee实验装置1套2、安装有IAR软件的PC机1台3、PC机与zigbee模块通讯电缆1根(三)实验内容一、会使用IAR软件IAR编程软件简介1、IAR软件的启动及建立一个新工程首先安装IAR编程软件。
安装之后，选择图标双击鼠标左键，出现如图1.1。
新建一个工程文件。
新建一个工程选择Empty project默认配置，单击0K弹出保存对话框这个时候我们在桌面上建立一个名为project的文件夹，输入项目的文件名，并将项目也取名为“project”将此文件保存在project文件夹中，会产生一个ewp后缀的文件。
保存工程，弹出保存工程对话框。
输入工程文件名，单击保存退出，系统将产生一个eww为后缀的文件这样，我们就建立了IAR的一个工程文件，接下来，我们对这个工程加入一些特有的配置。
打开工程选项工程选项页面工程选项页面中需要设置很多必要的参数，下面针对CC2530我们一起来配置这些参数。
1. General Options设置在General Options->Target选项中Derivative选择为CC2530，如图所示。
找到Chipcon文件夹选择需要的芯片在General Options->Target选项中Data model选择为Large，如图所示。
在General Options->Target选项中Calling cinvention选择为XDATA，如图所示。
在General Options->Target选项中Stack/heap中的堆栈大小做适当修改，如图所示。
修改堆栈2.C/C++ Compiler设置在C/C++ Compile->Preprocessor选项中有两个很重要的选项，它们分别是Include paths和Defined symbols。
Include paths表示在工程中包含文件的路径，Defined symbols表示在工程中的宏定义。
3.linker设置Linker->Extra Options中是用于包含一些必要的外部选项的，这里定义了各个设备的特殊功能选项，是一个用户自定义选项，在后面的应用中，会根据具体的使用给出使用方法。
库函数添加在Linker->Config中linker command file选择lnk51ew_CC2530.xcl。
4.Debugger设置在Debugger->Setup中Driver项中选择Chipcon。
这个对于整个项目的基本设置就完成了。
现在开始第一个项目开发。
1.新建一个C文件，按图示步骤执行。
新建一个文件保存文件输入文件名，点击保存如果是C文件请务必后缀，否则会以文本文件存档。
创建一个文件组输入文件组名加入文件选择新建的C文件文件已经加入工程中，双击打开文件加入第一个代码，这个代码的意思是将P1口设置为输出，将P1口置0，无线龙模块和开发板中有小灯在P1口上，当执行这个代码的时候，小灯会点亮。
通过“make”编译，也可以通过Rebuild All全部编译，用make只会编译修改过的文件。
编译后只要没有错误就可以使用了，一般警告我们可以放过在编译没有错误后，就可以下载程序了，点击Debug，就下载程序了，下载程序后，软件进入在线仿真模式。
(四)实验步骤1、根据要求编写程序。
2、将编写好的程序下载到模块中。
3、运行与监控程序。
(五)报告要求1、写出使用软件编写程序的方法与步骤。
2、写出小灯自动闪烁的程序。
（六）思考如何将编写好的程序下载到模块中？实验二CC2530片内温度的测量(一)实验目的1、熟悉IAR软件的使用方法。
2、掌握CC2530芯片的内部寄存器CLKCON，SLEEP，PERCFG，U0CSR，U0GCR，U0BAUD，IEN0，U0DUB，ADCCON1, ADCCON3, ADCH, ADCL等的使用。
(二)实验设备1、zigbee实验装置1套2、安装有IAR软件的PC机1台3、PC机与zigbee模块通讯电缆1根(三)实验内容1、掌握内部寄存器的使用CLKCON （时钟控制寄存器）SLEEP （睡眠模式控制寄存器）PERCFG（外设控制寄存器）U0CSR（串口0 控制&状态寄存器）U0GCR （串口0 常规控制寄存器）U0BAUD （串口0 波特率控制寄存器）U0BUF（串口0 收发缓冲器）ADCCON1ADCCON32、实现CC2530芯片测量外部温度的控制。
控制要求：利用CC2530芯片采集外部温度信息，并将数据通过串口上传至上位机进行显示。
(四)实验步骤1、掌握CC2530芯片的内部寄存器的使用，对其寄存器各个位意义进行掌握，并且在程序编写时，根据不同的要求进行设置。
2、根据要求画出程序的流程图。
3、将编写好的程序下载到模块中。
4、仔细观察实验结果。
(五)报告要求1、写出在程序中需要的内部寄存器，并按照要求进行设置。
2、画出CC2530采集外部温度的程序流程图。
3、分析控制程序。
(六)思考1、对程序进行修改，利用此芯片测量1/3AVDD；2、对程序进行修改，利用此芯片测量AVDD；要求：写出内部寄存器的设置，测量函数即可。
实验三CC2530串口发/收数实验(一)实验目的1、熟悉IAR软件的使用方法。
2、掌握CC2530芯片的内部寄存器P1, P1DIR, CLKCONCMD, SLEEPCMD, PERCFG, U0CSR, U0GCR, U0BAUD, IEN0, U0DBUF,等寄存器等的使用。
(二)实验设备1、zigbee实验装置1套2、安装有IAR软件的PC机1台3、PC机与zigbee模块通讯电缆1根(三)实验内容1、掌握内部寄存器的使用CLKCONCMD （时钟控制寄存器）SLEEPCMD （睡眠模式控制寄存器）PERCFG（外设控制寄存器）U0CSR（串口0 控制&状态寄存器）U0GCR （串口0 常规控制寄存器）U0BAUD （串口0 波特率控制寄存器）U0BUF（串口0 收发缓冲器）2、实现CC2530芯片向上位机进行数据发送。
控制要求：从CC2530 上通过串口不断地发送字串“UART0 TX Test”。
实验使用CC2530 的串口1，波特率为57600。
(四)实验步骤1、实验准备：连接实验设备：用扁平电缆连接仿真器和开发板，确认连接可靠以后用USB数据线连接仿真器到PC机。
察看仿真器上电源指示灯和开发板上电源指示灯，若全部点亮证明连接完好，可以开始实验。
2、启动IAR Embedded Wordbench开发环境3、打开工程文件CC2530-13，CC2530-14，CC2530-15，CC2530-16的文件夹中的程序，认真阅读程序，对程序进行理解。
4、编译、下载程序。
5、点击Debug按钮，按F5运行程序，观察并记录结果。
6、停止运行程序。
点击Debug按钮，打开Disassembly窗口，按F11单步执行程序。
观察程序运行情况和LED的状态，并记录结果。
7、将CC2530-13的程序进行修改，根据要求进行程序修改。
8、保存工程，退出IAR集成开发环境。
(五)报告要求1、写出各个试验程序运行后的实验结果2、按照要求对程序进行修改，并将结果在报告上标注出来。
(六)思考写出中断法和查询法的相关函数。
实验四点对点无线数据通信实验(一)实验目的1、熟悉点对点通讯的原理与操作流程。
2、掌握CC2530芯片的内部寄存器等的使用。
3、了解点对点通讯的射频设置。
(二)实验设备1、zigbee实验装置1套2、安装有IAR软件的PC机1台3、PC机与zigbee模块通讯电缆1根(三)实验内容掌握点对点通讯的几个重要函数的使用发送函数basicRfSendPacket()；接收函数basicRfReceive()。
(四)实验步骤1、熟悉点对点通讯的协议。
2、根据要求画出程序的流程图。
3、将编写好的程序下载到模块中。
4、仔细观察实验结果。
(五)报告要求1、简单叙述点对点通讯的过程。
2、画出CC2530点对点通讯的程序流程图。
3、分析控制程序。
4、对结果进行分析。
(六)思考对程序进行修改，将接收的数据发送到上位机进行显示。
要求：画出程序流程图，写出通讯主函数即可。
实验五ZIGBEE协议栈实验(一)实验目的1、熟悉ZIGBEE协议栈的原理与操作流程。
2、掌握协议栈的设备类型与地址的设置。
3、熟悉协议栈的相关函数。
(二)实验设备1、zigbee实验装置1套2、安装有IAR软件的PC机1台3、PC机与zigbee模块通讯电缆1根(三)实验内容1、掌握协议栈的使用2、掌握协议栈的设备类型，包括协调器，路由器，终端节点。
熟悉协议栈中的地址信息，包括网络地址以及物理地址。
3、利用按键控制模块组内的灯闪烁实验。
首先启动一个网络协调器，协调器如果建立网络成功后，会在LCD 上显示该节点为协调者同时显示网络ID 号。
然后打开一个终端节点的电源，此时节点会自动加入网络。
加入网络成功后，节点会显示自己的网络地址和父节点的网络地址。
模块加入网络后会自动加入工作组。
节点跟主机、路由器加入同一工作组后，节点就可以控制主机和路由器的G 灯闪烁了，只需按UP 键，就可以控制路由器和主机的G 灯闪烁。
同样，按路由器的UP 键，也可以控制主机的G 灯闪烁。
主机和路由器也可以随时退出工作组或加入工作组，当主机或路由器在工作组内时，按下RIGHT 键，就可以退出工作组，反之则加入工作组。