传感器与无线传感网络 2.1-获取温度传感器数据任务3-实验

合集下载

无线传感器网络实验报告

一、实验背景随着物联网技术的飞速发展，无线传感器网络（Wireless Sensor Networks，WSN）作为一种重要的信息获取和传输手段，在军事、环境监测、智能交通、智能家居等领域得到了广泛应用。

为了深入了解无线传感器网络的工作原理和关键技术，我们进行了本次实验。

二、实验目的1. 熟悉无线传感器网络的基本概念和组成；2. 掌握无线传感器网络的通信协议和拓扑结构；3. 熟悉无线传感器网络的编程与调试方法；4. 通过实验，提高动手能力和实践能力。

三、实验内容1. 无线传感器网络概述无线传感器网络由传感器节点、汇聚节点和终端节点组成。

传感器节点负责感知环境信息，汇聚节点负责收集和转发数据，终端节点负责处理和显示数据。

传感器节点通常由微控制器、传感器、无线通信模块和电源模块组成。

2. 无线传感器网络通信协议无线传感器网络的通信协议主要包括物理层、数据链路层和网络层。

物理层负责无线信号的传输，数据链路层负责数据的可靠传输，网络层负责数据路由和传输。

3. 无线传感器网络拓扑结构无线传感器网络的拓扑结构主要有星形、树形、网状和混合形等。

星形拓扑结构简单，但易受中心节点故障影响；树形拓扑结构具有较高的路由效率，但节点间距离较长；网状拓扑结构具有较高的可靠性和路由效率，但节点间距离较远。

4. 无线传感器网络编程与调试本实验采用ZigBee模块作为无线通信模块，利用IAR Embedded WorkBench开发环境进行编程。

实验内容如下：（1）编写传感器节点程序，实现数据的采集和发送；（2）编写汇聚节点程序，实现数据的收集、处理和转发；（3）编写终端节点程序，实现数据的接收和显示。

5. 实验步骤（1）搭建实验平台，包括传感器节点、汇聚节点和终端节点；（2）编写传感器节点程序，实现数据的采集和发送；（3）编写汇聚节点程序，实现数据的收集、处理和转发；（4）编写终端节点程序，实现数据的接收和显示；（5）调试程序，确保各节点间通信正常；（6）观察实验结果，分析实验现象。

无限传感网络实验报告

一、实验目的1. 了解无线传感网络的基本概念、组成和结构。

2. 掌握无线传感网络的基本操作和实验方法。

3. 通过实验，验证无线传感网络在实际应用中的可靠性和有效性。

二、实验内容1. 无线传感网络基本概念及组成无线传感网络（Wireless Sensor Network，WSN）是一种由大量传感器节点组成的分布式网络系统，用于感知、采集和处理环境信息。

传感器节点负责采集环境信息，并通过无线通信方式将信息传输给其他节点或中心节点。

无线传感网络主要由以下几部分组成：（1）传感器节点：负责感知环境信息，如温度、湿度、光照等。

（2）汇聚节点：负责将多个传感器节点的信息进行融合、压缩，然后传输给中心节点。

（3）中心节点：负责收集各个汇聚节点的信息，进行处理和分析，并将结果传输给用户。

2. 无线传感网络实验（1）实验环境硬件平台：ZigBee模块、ZB-LINK调试器、USB3.0数据线、USB方口线两根、RJ11连接线；软件平台：WinXP/Win7、IAR开发环境、SmartRFFlashProgrammer、ZigBeeSensorMonitor。

（2）实验步骤① 连接硬件设备，搭建无线传感网络实验平台；② 编写传感器节点程序，实现环境信息的采集；③ 编写汇聚节点程序，实现信息融合和压缩；④ 编写中心节点程序，实现信息收集和处理；⑤ 测试无线传感网络性能，包括数据采集、传输、处理等。

（3）实验结果分析① 数据采集：传感器节点能够准确采集环境信息，如温度、湿度等；② 传输：汇聚节点将多个传感器节点的信息进行融合和压缩，传输给中心节点；③ 处理：中心节点对采集到的信息进行处理和分析，生成用户所需的结果；④ 性能：无线传感网络在实际应用中表现出较高的可靠性和有效性。

三、实验总结1. 无线传感网络是一种新型的网络技术，具有广泛的应用前景；2. 通过实验，我们掌握了无线传感网络的基本操作和实验方法；3. 无线传感网络在实际应用中具有较高的可靠性和有效性，能够满足各种环境监测需求。

温度传感器实验报告

温度传感器实验报告温度传感器实验报告引言：温度传感器是一种常见的传感器，广泛应用于工业自动化、环境监测、医疗设备等领域。

本实验旨在通过对温度传感器的实际应用和实验验证，探索其原理和性能。

一、温度传感器的原理温度传感器是一种能够感知周围环境温度并将其转换为电信号的器件。

常见的温度传感器有热电偶、热敏电阻和半导体温度传感器等。

热电偶是利用两种不同金属的导线通过热电效应产生的电势差来测量温度的传感器。

当两种导线的接触点温度不同，就会产生一个电势差，通过测量这个电势差可以得到温度值。

热敏电阻是一种电阻值随温度变化而变化的传感器。

常见的热敏电阻有铂电阻和镍电阻等。

当温度升高时，电阻值会增加；反之，温度降低时，电阻值会减小。

半导体温度传感器是一种基于半导体材料电阻随温度变化的原理进行温度测量的传感器。

半导体材料的电阻值与温度呈线性关系，通过测量电阻值的变化可以得到温度值。

二、实验目的本实验旨在通过实际操作和数据记录，验证温度传感器的性能和准确度，并了解不同类型温度传感器的特点和适用范围。

三、实验材料和方法材料：温度传感器、温度计、数字万用表、电源、导线等。

方法：1. 将温度传感器连接到电源和数字万用表上，确保电路连接正确。

2. 使用温度计测量环境温度，并记录下来作为参考值。

3. 打开电源，观察数字万用表上的温度显示，并记录下来。

4. 在不同温度下重复步骤3，记录不同温度下的温度传感器输出值。

四、实验结果与分析通过实验记录的数据，我们可以得到不同温度下温度传感器的输出值。

将这些数据绘制成图表，可以清晰地观察到温度传感器的响应特性和准确度。

根据实验结果，我们可以发现温度传感器的输出值与实际温度存在一定的误差。

这是由于温度传感器本身的精度和环境条件等因素所导致的。

在实际应用中，我们可以通过校准和修正来提高温度传感器的准确度。

此外，不同类型的温度传感器在不同温度范围内具有不同的优势和适用性。

热电偶适用于高温环境的测量，而半导体温度传感器则更适合于低温环境的测量。

无线传感网络实验报告

无线传感网络实验报告无线传感网络实验报告引言：无线传感网络（Wireless Sensor Network，WSN）是一种由大量分布式的传感器节点组成的网络系统，用于收集、处理和传输环境信息。

WSN具有低成本、低功耗、自组织等特点，广泛应用于环境监测、智能交通、农业等领域。

本实验旨在通过搭建一个简单的无线传感网络，探索其工作原理和性能特点。

一、实验环境搭建1. 硬件准备：选用多个传感器节点和一个基站节点。

传感器节点包括传感器、微处理器、无线通信模块等；基站节点负责接收和处理传感器节点发送的数据。

2. 软件准备：选择适合的操作系统和开发工具，例如TinyOS、Contiki等。

编写传感器节点和基站节点的程序代码。

二、传感器节点部署1. 部署传感器节点：根据实验需求，在待监测区域内合理布置传感器节点。

节点之间的距离和布置密度需根据具体应用场景进行调整。

2. 传感器节点初始化：节点启动后，进行初始化工作，包括自身身份注册、与周围节点建立通信连接等。

三、无线传感网络通信1. 数据采集：传感器节点根据预设的采样频率，采集环境信息，并将数据存储到本地缓存中。

2. 数据传输：传感器节点通过无线通信模块将采集到的数据传输给基站节点。

传输方式可以是单跳或多跳，根据节点之间的距离和网络拓扑结构进行选择。

3. 数据处理：基站节点接收到传感器节点发送的数据后，进行数据处理和分析。

可以根据具体需求，对数据进行滤波、聚合等操作，提取有用信息。

四、无线传感网络能耗管理1. 能耗模型：根据传感器节点的工作状态和通信负载，建立能耗模型，评估节点的能耗情况。

2. 能耗优化：通过调整传感器节点的工作模式、通信协议等方式，降低节点的能耗。

例如，采用睡眠唤醒机制、自适应调整通信距离等。

五、实验结果与分析1. 数据传输性能：通过实验测试，评估无线传感网络的数据传输性能，包括数据传输延迟、传输成功率等指标。

2. 能耗分析：根据实验结果，分析传感器节点的能耗情况，探讨能耗优化策略的有效性和可行性。

无线传感网实验报告

无线传感网实验报告一、实验目的本实验的主要目的是了解无线传感网（Wireless Sensor Network，WSN）的基本原理和特点，以及进行一些简单的WSN实验，掌握其基本应用方法。

二、实验器材1.电脑2. 无线传感器节点（如Arduino）3. 无线通信模块（如XBee）4.传感器（如温度传感器、光照传感器等）三、实验步骤和内容1.了解无线传感网的基本概念和特点。

2.搭建无线传感网实验平台。

将无线传感器节点和无线通信模块进行连接。

3.编程控制无线传感器节点，收集传感器数据并通过无线通信模块进行传输。

4.在电脑上设置接收数据的接口，并接收传感器数据。

5.对传感器数据进行分析和处理。

四、实验结果和讨论在实验中，我们成功搭建了一个简单的无线传感网实验平台，并通过无线通信模块进行数据传输。

通过编程控制，我们能够收集到传感器节点上的温度数据，并通过无线通信模块将数据传输到电脑上进行接收。

在实验过程中，我们发现无线传感网的优点是具有灵活性和扩展性。

通过无线通信模块，传感器节点之间可以进行无线通信，灵活地传输数据。

同时，我们还可以通过添加更多的传感器节点来扩展整个无线传感网的功能和覆盖范围。

然而，无线传感网也存在一些限制和挑战。

首先，无线通信模块的传输距离和传输速率有限，可能会受到环境因素的影响。

其次，无线传感器节点的能耗问题需要考虑，因为它们通常是使用电池供电的，而且在实际应用中通常需要长时间连续工作。

五、结论通过本次实验，我们对无线传感网的基本原理和特点有了一定的了解，并掌握了一些简单的无线传感网应用方法。

我们成功搭建了一个实验平台，并通过无线通信模块和传感器节点进行数据传输和接收。

实验结果表明，无线传感网具有一定的灵活性和扩展性，但同时也面临着一些挑战。

对于以后的无线传感网应用和研究，我们需要进一步探索和解决这些挑战。

传感器与无线传感网络 2.1-获取温度传感器数据任务3-实验

传感器和无线传感网络第二章目录01获取温度传感器数据任务02获取红外传感器数据任务03获取霍尔传感器数据任务04获取压电传感器数据任务05获取声音传感器数据任务第二章21获取温度传感器数据任务213必备知识1温度传感模块的电路板认识温度传感模块的电路板包括4个电路板分别是温度光照传感模块电路板继电器模块电路板指示灯模块电路板风扇模块电路板
。
② 阀值与温度感应的关系情况分
析
。
第 10 页
第 11 页
谢观谢
看
将实验硬件平台通电并与电脑连接。将温度传感模块、继电器模块、灯泡模块、风扇模块这四个模块连接好线路，各个模块的连线情况参考图2-1-13。
第7页
第二章
2.1.4 任务实施
2.1获取温度传感器数据任务
第8页
按下电源开关，启动实验设备，使温度传感模块开始工作。基准温度可通过调节温
度传感器模块上的电位器改变，如果感应温度比基准温度低，则灯泡灯亮，进加热模式；如果感应温度比基准温度高，则风扇旋转，进入排热模式。
第1页
传感器和无线传感网络
第二章目录
第2页
01 获取温度传感器数据任务 02 获取红外传感器数据任务 03 获取霍尔传感器数据任务 04 获取压电传感器数据任务 05 获取声音传感器数据任务
第二章
2.1.3 必备知识
2.1获取温度传感器数据任务
6. 温度传感模块认识
第3页
（1）温度传感模块的电路板认识温度传感模块的电路板包括4个电路板，分别是温度/ 光照传感模块电路板、继电器模块电路板、指示灯模块电路板、风扇模块电路板。
表笔接入将GND接口，测量比较器正端输入电压，即温敏电阻两端的采集电压UA为。 ② 将数字万用表的档位和黑表笔位置保持不变，红色表笔接入J7数字量输出接口，测量比

无线传感器网络实验报告

无线传感器网络实验报告实验报告：无线传感器网络的应用与优化探究一、实验目的本次实验旨在探究无线传感器网络的应用与优化，具体包括传感器网络的组网方式、数据传输协议的选择与优化等。

二、实验原理及工具1.传感器网络组网方式传感器网络通常采用星型、树型、网状三种组网方式。

星型组网结构简单，但单点故障时整个系统会瘫痪；树型组网结构便于数据的传输与管理，但在拓扑结构发生变化时需要重新组网；网状组网结构形式多样，具有较强的灵活性，但网络维护复杂。

本实验将分别对比三种组网方式的性能差异。

2.数据传输协议的选择与优化实验将分别采用无线传感器网络中常用的LEACH、BCP、SPIN协议进行数据传输。

并通过测试比较它们在不同条件下的性能表现，优化协议选择与参数设置，提高网络的传输效率和能耗。

3.实验工具实验中将使用Contiki操作系统，该操作系统是专门为无线传感器网络设计的，支持多种协议，并提供了实验所需的模拟环境。

三、实验内容及步骤1.组网方式的测试(1)搭建星型、树型、网状三种不同的传感器网络拓扑结构。

(2)分别记录每种网络结构在传输运行时的稳定性、延迟、能耗等性能指标，并进行对比分析。

2.数据传输协议的测试及优化(1) 安装Contiki操作系统，选择LEACH、BCP、SPIN协议，并设置相应的参数进行数据传输实验。

(2)改变实验条件（如节点密度、网络负载等），测试和比较三种协议在不同条件下的性能表现。

(3)根据实验结果，优化协议的参数设置，并比较优化后的协议和原始协议的性能差异。

四、实验结果及讨论1.组网方式的测试实验结果显示，星型组网方式具有简单易实现、维护成本低的特点，但存在单点故障的风险，一旦发生节点故障，整个系统将瘫痪。

树型组网方式在数据传输和管理方面具有一定的优势，但拓扑结构变化时需要重新组网。

网状组网方式相对灵活，但也增加了网络维护的复杂性。

根据实验结果，可以根据具体应用场景的要求选择最适合的组网方式。

无线温度检测_实验报告(3篇)

第1篇一、实验目的1. 熟悉无线温度检测系统的基本原理和组成；2. 掌握无线温度传感器的使用方法和数据传输流程；3. 了解ZigBee协议栈在无线温度检测中的应用；4. 分析无线温度检测系统的性能指标和影响因素。

二、实验原理无线温度检测系统主要由温度传感器、无线通信模块、数据处理单元和上位机软件组成。

温度传感器用于检测环境温度，无线通信模块负责将温度数据传输到数据处理单元，数据处理单元对温度数据进行处理和分析，上位机软件负责数据显示、存储和报警等功能。

三、实验设备1. 无线温度传感器：型号为DHT11，用于检测环境温度；2. ZigBee模块：型号为XBee，用于无线通信；3. 单片机：型号为Arduino Uno，用于数据处理；4. 上位机软件：采用Python编程语言，利用matplotlib库进行数据显示；5. 连接线、电源等辅助设备。

四、实验步骤1. 连接设备：将温度传感器、ZigBee模块和单片机连接在一起，确保连接正确；2. 编写程序：在单片机上编写程序，实现温度数据的读取、无线传输和数据处理；3. 配置ZigBee模块：设置ZigBee模块的参数，如频道、数据速率等；4. 编写上位机程序：编写Python程序，实现数据显示、存储和报警等功能；5. 进行实验：将实验设备放置在待测环境中，启动实验，观察数据变化。

五、实验数据与分析1. 温度数据采集：在实验过程中，温度传感器实时采集环境温度数据，并通过无线通信模块传输到单片机；2. 数据处理：单片机对温度数据进行处理，包括滤波、转换等操作；3. 上位机显示：上位机软件将处理后的温度数据显示在图形界面上，方便观察和分析；4. 性能分析：通过实验数据，分析无线温度检测系统的性能指标，如响应时间、传输距离、抗干扰能力等。

六、实验结果与讨论1. 实验结果表明，无线温度检测系统能够稳定地采集和传输环境温度数据，满足实际应用需求；2. ZigBee模块在无线通信中表现出良好的性能，具有较远的传输距离和较强的抗干扰能力；3. 实验过程中，发现温度传感器在低功耗模式下响应时间较长，需要优化程序以提高响应速度；4. 在实际应用中，可根据需求选择合适的温度传感器和无线通信模块，以降低系统功耗和提高性能。

传感器与无线传感网络 2.3-获取霍尔传感器数据任务

第二章
2.3.3 必备知识
2.3获取霍尔传感器数据任务
第 12 页
以霍尔传感器A3144为例，图2-3-5所示霍尔传感器 A3144的实物、内部结构和特性曲线图。它是宽温的开关型霍尔效应传感器，其工作温度范围可达-40℃~150℃。它由电压调整电路、反相电源保护电路、霍尔元件、温度补偿电路、微信号放大器、施密特触发器和OC门输出级构成，通过使用上拉电路可以将其输出接人CMOS逻辑电路。该芯片具有尺寸小、稳定
制电流IC
是指在规定条件下（磁感应强度为零且环境温度在
20℃±5℃），两个霍尔电极（输出端）之间的等效电阻。
在外加磁场为零、霍尔元件用交流激励时，霍尔电极输出除了交流不等位电势外，还有一直流电势，称寄生直流电势，它主要由电极与基片之间接触不良，形成非欧姆接触，所产生的整流效应
造成的。
第二章
第二章
2.3.3 必备知识
2.3获取霍尔传感器数据任务
3. 霍尔集成电路
第 10 页
图2-3-4
图2-3-4
随着集成技术的发展，用集成电路工艺把霍尔元件和相关的信号处理部件集成在一个单片上制成的单片集成霍尔元件，称作集成霍尔元件。按照输出信号的形式，可分为开关型和线性型两种。
（1）开关型霍尔集成电路开关型霍尔集成电路是把霍尔元件的输出经过处理后输出一个高电平或低电平的数字信号。这种集成电路一般由霍尔元件、稳压电路、差分放大器、施密特触发器以及集电极开路输出门电路等组成，其电路框图如图2-3-4所示。
性好、灵敏度高等特点。该传感器的输出开关信号可直接用于驱动继电器、三端双向晶闸管、晶闸管、LED等负载。
（a）实物
（b）内部结构
（c）特性曲线图

无线传感器网络实验报告

无线传感器网络实验报告无线传感器网络实验报告引言：无线传感器网络（Wireless Sensor Networks，简称WSN）是一种由大量分布式无线传感器节点组成的网络系统。

这些节点能够感知环境中的各种物理量，并将所感知到的信息通过无线通信传输给基站或其他节点。

WSN广泛应用于农业、环境监测、智能交通等领域。

本实验旨在通过搭建一个简单的无线传感器网络系统，了解其工作原理和性能特点。

一、实验背景无线传感器网络是现代信息技术的重要组成部分，其应用领域广泛且前景十分广阔。

通过实验，我们可以深入了解WSN的工作原理和应用场景，为今后的研究和开发提供基础。

二、实验目的1. 掌握无线传感器网络的基本概念和原理；2. 理解无线传感器网络的组网方式和通信协议；3. 了解无线传感器网络的性能特点和应用领域。

三、实验设备1. 无线传感器节点：本实验使用了10个无线传感器节点，每个节点都具备感知和通信功能；2. 基站：作为无线传感器网络的中心节点，负责接收并处理来自传感器节点的数据；3. 电脑：用于控制和监控整个无线传感器网络系统。

四、实验步骤1. 搭建无线传感器网络：将10个传感器节点分别放置在不同的位置，并保证它们之间的通信范围有重叠部分；2. 配置传感器节点参数：通过电脑连接到基站，对每个传感器节点进行参数配置，包括通信频率、传输功率等；3. 数据采集与传输：传感器节点开始感知环境中的物理量，并将采集到的数据通过无线通信传输给基站；4. 数据处理与展示：基站接收到传感器节点的数据后，进行数据处理和分析，并将结果展示在电脑上。

五、实验结果与分析通过实验，我们成功搭建了一个简单的无线传感器网络系统，并进行了数据采集和传输。

我们发现，传感器节点能够准确地感知环境中的物理量，并将数据可靠地传输给基站。

基站对接收到的数据进行了处理和分析，展示了环境中物理量的变化趋势。

六、实验总结通过本次实验，我们深入了解了无线传感器网络的工作原理和性能特点。

传感器与无线传感网络 2.1-获取温度传感器数据任务2-ADC转换

1、A/D模数转换的过程
模数转换包括采样、保持、量化和编码四个过程。在某些特定的时刻对这种模拟信号进行测量叫做采样，通常采样脉冲的宽度是很短的，所以采样输出是断续的窄脉冲。要把一个采样输出信号数字化，需要将采样输出所得的瞬时模拟信号保持一段时间，这就是保持过程。量化是将保持的抽样信号转换成离散的数字信号。编码是将量化后的信号编码成二进制代码输出。这些过程有些是合并进行的，例如，采样和保持就利用一个电路连续完成，量化和编码也是在转换过程中同时实现的，且所用时间又是保持时间的一部分。
第二章
2.1.3 必备知识
2.1获取温度传感器数据任务
第4页 5. A/D转换器的工作原理
将模拟信号转换成数字信号的电路，称为模数转换器（简称A/D转换器或ADC，全称Analog to Digital Converter）；将数字信号转换为模拟信号的电路称为数模转换器（简称D/A转换器或DAC，全称Digital to Analog Converter）；A/D转换器和D/A转换器已成为信息系统中不可缺少的接口电路。
第二章
2.1.3 必备知识
2.1获取温度传感器数据任务
第5页 5. A/D转换器的工作原理
分辨率
（2）A/D转换器的主要性能指标
指使输出数字量变化一个最小量时255个刻度的精度（2的8次方），在它测量一个5V左右的电压时，它的分辨率是5V除以255，大约为0.02V这样一个分辨率，也就是说它每改变一个AD的刻度，最小单位必须是0.02V。
第二章
2.1.3 必备知识
2.1获取温度传感器数据任务
第9页 5. A/D转换器的工作原理
相对精度
指的是满度值校准以后，任一数字输出所
对应的实际模拟输入值（中间值）与理论值

温度传感器实验报告

温度传感器实验报告篇一：温度传感器实验报告摘要:单片机系统设计是一门实践性和应用性都很强的课程。

为了充分激发学生的创造力,使学生熟悉单片机应用系统的研制和开发过程,掌握单片机的设计原理和开发步骤,我们开设了单片机系统设计综合实践课程。

本文阐述了此综合实践课程的实施方案,给出了典型的设计范例。

经过几年的教学实践,本课程取得了良好的教学效果。

关键词:单片机系统;综合实践课程;实践教学1 前言2 任务与要求利用伟福Lab6000系列单片机仿真实验系统构成简单实用的单片机系统,要求如下:(1)充分应用MCS-51系列微处理器和伟福Lab6000系列单片机仿真实验系统所提供的硬件资源,自由选题实现一个简单实用的单片机系统。

(2)要求具备必需的人机接口。

(3)可以选用汇编或C51语言进行控制程序开发。

设计的系统性能如下:(1)系统运行稳定,具有一定的抗干扰和故障自测能力。

(2)系统设计安全可靠,具有出错报警和应急关闭能力。

(3)系统精度达到一般民用品的基本要求。

(4)人机接口界面友好、直观、操作简单。

另外,我们提供了一些选题供学生拓展思路,主要有:(1)出租车计价器。

(2)温度控制系统。

(3)可编程交通灯系统。

(4)PWM电机调速系统。

(5)数字温度计。

(6)数字频率计。

3 设计范例3.1 PWM电机调速系统PWM电机调速系统如图1所示,系统包含电机驱动电路和测速电路,两者构成闭环系统。

电机驱动采用脉宽PWM调压电路,测速电路的核心部件是霍尔元件。

霍尔元件是一种磁传感器。

用它可以检测磁场及其变化,可在各种与磁场有关的场合中使用。

在外磁场的作用下,当磁感应强度超过霍尔元件导通阈值BOP时,霍尔元件输出管导通,输出低电平。

若外加磁场的B值降低到BRP时,输出管截止,输出高电平。

在直流电机的转盘上粘贴着一枚小磁铁,霍尔元件安装在转盘附近,每当磁铁靠近霍尔元件时霍尔元件导通,输出低电平,远离时霍尔元件截至,输出高电平。

无线传感网络实验报告

背光调节实验程序流程图如图1.3所示。
图1.3背光调节实验程序流程图
1.5.3实验步骤
（1）双击打开lab1.c文件，在274行找到该背光调节实验程序代码BacklightSetting ()，并在其中设置断点，断点位置如下图阴影部分所示。
（2）将工程编译通过，并点击调试按钮进入调试界面。
（3）运行程序，在主菜单下，通过齿轮电位计选择：2.Backlight，然后按下S1键，由于在该程序中设置了断点，程序开始的界面，如下图所示。
2.3实验内容
本章实验包括以下三个小实验：（1）加速度计校准实验；（2）动态立方体演示实验；（3）数字拼图游戏实验。
实验2主函数lab3()的整体程序流程图如图2.1所示：
图21.加速度计应用实验整体程序流程图
2.4加速度计校准实验
2.4.1程序代码
该实验的程序代码包含在lab3.c文件内：
2.4.2程序流程
（2）利用Mini-USB线连接开发板仿真端口（左下角）和PC机。
（3）打开CCSv5.1软件，确认工作区间“F\MSP-EXP430F5529\Workspace”，并导入LAB1工程，导入步骤请参考2.2节：利用CCSv5.1导入已有工程。
（4）双击打开lab1.c文件，在244行找到该对比度调节实验程序代码ContrastSetting ()，并在其中设置断点，断点位置如图中阴影部分所示。
2.4.4实验结果
通过本实验，可以完成加速度计的校准，并将校准后的参数存入内存，供其他实验所用。
2.5动态立方体演示实验
2.5.1程序代码
该实验的程序代码包含在UserExperienceDemoCube.c文件内：
2.5.2程序流程
动态立方体演示实验程序流程图如图2.3所示。

无线传感网实验报告

一、实验目的本次实验旨在了解无线传感网络（Wireless Sensor Network，WSN）的基本原理、组成及工作流程，掌握无线传感网节点的信息采集、数据处理和无线通信等功能，并通过实际操作加深对无线传感网技术的理解和应用。

二、实验原理无线传感网络是由大量廉价的传感器节点组成的分布式网络系统，通过无线通信方式形成多跳自组织的网络。

每个节点具有信息采集、数据处理和无线通信等功能，能够感知、采集、处理和传输环境中的信息。

无线传感网络广泛应用于环境监测、智能控制、智能家居等领域。

三、实验内容1. 实验环境与设备- 传感器节点：ZigBee模块、温湿度传感器、光敏传感器等；- 中心节点：计算机、无线通信模块；- 无线通信设备：无线路由器、网线等；- 软件平台：Node-RED、MQTT服务器等。

2. 实验步骤（1）搭建无线传感网络1. 将传感器节点连接到中心节点；2. 设置中心节点的IP地址和端口号；3. 启动MQTT服务器。

（2）节点配置1. 设置传感器节点的IP地址、端口号、主题等参数；2. 配置传感器节点采集的数据类型。

（3）数据采集与传输1. 传感器节点采集环境数据；2. 传感器节点将采集到的数据发送到中心节点；3. 中心节点接收数据，并进行处理和分析。

（4）数据展示1. 使用Node-RED可视化平台展示传感器节点采集到的数据；2. 分析数据，得出结论。

四、实验结果与分析1. 实验结果实验成功搭建了无线传感网络，传感器节点能够采集环境数据，并将数据发送到中心节点。

中心节点接收数据后，通过Node-RED平台进行可视化展示，方便用户实时了解环境状况。

2. 实验分析（1）无线传感网络能够有效地采集、传输和处理环境数据，为用户提供实时、准确的环境信息。

（2）通过Node-RED平台，可以方便地实现数据的可视化展示，提高数据处理和分析效率。

（3）无线传感网络在实际应用中具有广泛的前景，如环境监测、智能家居、智能交通等领域。

传感器与无线传感网络 2.1-获取温度传感器数据任务1-传感器介绍

第1页取温度传感器数据任务 02 获取红外传感器数据任务 03 获取霍尔传感器数据任务 04 获取压电传感器数据任务 05 获取声音传感器数据任务
第二章
2.1.1 任务要求
2.1获取温度传感器数据任务
第3页
了解热敏电阻的工作原理；了解热敏电阻电路的工作特点；了解温度传感模块的原理并掌握其测量方法。
第7页
负温度系数热敏电阻(NTC):在工作温度范围
NTC
内温度系数一般为 -（1～6）％/℃；
热敏电阻的温度特性是指
半导体材料的电阻值随温
正温度系数热敏电阻(PTC):又分为开关型和缓变
度变化而变化的特性。
PTC 型，开关型在居里点的温度系数大约为（10～60）
热敏电阻按电阻温度特性
％/℃，缓变型一般为（0.5～8）％/℃；
这些金属氧化物材料都具有半导体性质，因为在导电方式上完全类似锗、硅
等半导体材料。温度低时，这些氧化物材料的载流子（电子和孔穴）数目少，所以其电阻值较高；随着温度的升高，载流子数目增加，所以电阻值降低。
第二章
2.1获取温度传感器数据任务
2.1.3 必备知识
负温度系数热敏电阻NTC
2. 热敏电阻的温度特性介绍
分为三类：
CTR
临界负温度系数热敏电阻(CTR)。
第二章
2.1.3 必备知识
2.1获取温度传感器数据任务
2. 热敏电阻的温度特性
第8页
温度特性曲线如右图所示。分析热敏电阻的温度特性曲线图可以得出下列结论：
（a）热敏电阻的温度系数值远远大于金属热电阻，所以灵敏度很高。（b）热敏电阻温度曲线非线性现象十分严重，所以其测量温度范围远小于金属热电阻。
第二章

无线传感器网络实验报告

无线传感器网络实验报告集团文件版本号：（M928-T898-M248-WU2669-I2896-DQ586-M1988）无线传感器网络实验报告专业计算机科学与技术班级 13级计科1班学号姓名目录实验一 CC2530 I/O基础实验实验二 CC2530按键中断实验三 CC2530定时器的使用实验四串行通信接口发送与接收实验五 Zigbee点到点无线通信实验六 Zigbee串口实验实验七无线温度检测实验实验八 Zigbee组网实验实验一 CC2530 I/O基础实验一、实验目的1.掌握IAR编译软件界面的功能；2.掌握配置通用IO寄存器的方法；3.掌握如何编写代码及程序下载。

二、实验内容1.使用CC2530的IO来控制LED灯循环闪烁；2.判断按键是否被按下，如果按下，改变LED灯的状态，原先亮的灯灭，原先灭的亮，如此循环下去。

三、相关知识点cc2530有21个可编程的I/O引脚，P0、P1口是完全的8位口，P2口只有5个可使用的位。

通过软件设定一组SFR寄存器的位和字节，可使这些引脚作为通常的I/O口或作为连接ADC、计时器或USART部件的外围设备I/O口使用。

2.I/O口特性：(1)可设置为通常的I/O口，也可设置为外围I/O口使用；(2)在输入时有上拉和下拉能力；(3)全部21个数字I/O口引脚都具有影响外部的中断事件也能被用来唤醒休眠模式。

3.I/O端口的寄存器如下：P0：端口0 P1：端口1 P2：端口2 PERCFG:外设控制寄存器 APCFG:模拟外设I/O配置P0SEL:端口0功能选择寄存器 P1SEL:端口1功能选择寄存器P2SEL:端口2功能选择寄存器 P0DIR:端口0方向寄存器P1DIR:端口1方向寄存器 P2DIR:端口2方向寄存器P0INP:端口0输入模式寄存器 P1INP:端口1输入模式寄存器P2INP:端口2输入模式寄存器 P0IFG:端口0中断状态标志寄存器P1IFG:端口1中断状态标志寄存器P2IFG:端口2中断状态标志寄存器 PICTL:中断边缘寄存器P0IEN:端口0中断掩码寄存器 P1IEN:端口1中断掩码寄存器P2IEN:端口2中断掩码寄存器 PMUX:掉信号Mux寄存器OBSSEL0：观察输出控制寄存器0 OBSSEL1：观察输出控制寄存器1 OBSSEL2：观察输出控制寄存器2 OBSSEL3：观察输出控制寄存器3 OBSSEL4：观察输出控制寄存器4 OBSSEL5：观察输出控制寄存器5四、实验步骤1.启动IAR；2.新建一个IAR工作区，或者打开一个IAR工作区；3.连接CC Debugger调试器和ZigBee模块、连接CC Debugger到计算机，安装驱动；4.设置项目参数；5.编写、编译、下载程序。

无线传感器监测数据采集实验

姓名：谭芳亮班级：通信（1）班学号：*************实验1：无线传感器监测数据采集实验【实验目标】在无线传感器节点的单片机驱动代码的基础上，编写传感器数据采集程序，实现对温湿度传感器的数据采集和计算。

【实验设备】类别名称所需数量（每组）物联网设备 ZIGBEE无线空气温湿度传感器1个【实验要求】（1）熟悉温湿度传感器工作原理；（2) 熟悉温湿度传感器接口协议；（3）编写温湿度传感器接口代码；（4）实现温湿度传感器的数据采集和计算，并验证采集结果的正确性。

【实验原理】1、开发环境所需软件JDK,Precision32IDE,MDK，J-link驱动(见理工学校实验/tool).图1-1 所需要的软件2、MDK的安装与注册学过51的同学对MDK都不是太陌生，sim32也是用MDK编译代码。

MDK对不同的内核有不同的版本，这里用的是keil for ARM4.7双击MDK进行安装，安装过程需要填写一些信息，这些可以随便填写，相信学过51单片机的同学都知道。

一直点击next直到安装完成。

MDK没注册代码长度有2K的限制，代码过大会报错，因此需要注册。

右击MDK快捷方式图标，点击以管理员身份运行。

点击file->license manger...，打开注册机，将CID复制到注册机里，选择ARM版本，生成注册码，将注册面复制到license Management中，点击Add LIC按钮，完成注册。

具体过程见DOC/MDK的安装激活与使用。

3、将SIM32官方库复制到在C盘根目录下。

（工程里的库文件用的是绝对路径）。

4、MDK的工程管理（向工程里面添加文件）在这里大家也许会有疑问，怎么用MDK建立工程，用MDK建立过程，设置项比较多。

容易出错，因此不建议用MDK建立工程，SIM官方提供的有Precision32 IDE可以建立MDK工程，IAR工程，不过安装IDE之前需要安装JDK，配置环境变量。

无线传感网络实验报告

无线传感网络实验报告
一、实验目的
本实验旨在通过无线传感网络的搭建和实际应用，掌握无线传感网络的基本原理和实验技术，以及了解无线传感网络在实际中的应用。

二、实验内容
1.搭建无线传感网络
2.学习和掌握无线传感器节点的编程和调试
3.设计并实现无线传感网络的数据收集和传输功能
4.进行无线传感网络的实时数据采集和监控
三、实验步骤
1.搭建无线传感网络：按照实验指导书的要求，搭建无线传感网络的基础设施，包括基站和一定数量的传感器节点。

2.学习和掌握无线传感器节点的编程和调试：通过阅读相关资料，掌握无线传感器节点的编程语言和开发工具，并进行代码调试。

3.设计并实现无线传感网络的数据收集和传输功能：根据实验要求，设计无线传感网络的数据收集和传输方法，并进行代码编写和调试，确保数据能够准确地收集和传输。

4.进行无线传感网络的实时数据采集和监控：将搭建好的无线传感网络应用于实际场景中，实时采集并监控传感器节点的数据，验证无线传感网络的可靠性和稳定性。

四、实验结果与分析
通过搭建和实际应用无线传感网络，我们成功地实现了数据的收集和传输功能，并能够实时采集和监控传感器节点的数据。

在实际应用中，无线传感网络能够有效地进行环境信息的监测和采集，为后续的数据处理和分析提供了基础。

五、实验总结
通过本次实验，我们深入了解了无线传感网络的基本原理和应用，掌握了无线传感器节点的编程和调试技术，并成功地搭建和应用了无线传感网络。

通过实际操作和实验，我们不仅巩固了理论知识，还提高了实践能力和解决问题的能力。

无线传感网络作为一种新兴的技术，具有广阔的应用前景，我们对其未来的发展充满信心。

七、附录。

传感器与无线传感网络 2.2-获取红外传感器数据任务

第二章
2.2.2 任务分析
2.2获取红外传感器数据任务
什么是光电效应？光敏晶体管的工作原理？
任务分析
红外传感模块电路板认识。如何进行红外传感的测量？
第4页
红外传感的应用有哪些？
本章节主要介绍光电效应、光敏晶体管的工作原理、红外光电传感器、红外传感模块认识等任务原理。使学生了解光电效应、光敏二极管、光敏晶体管的工作原理、红外光电传感器的结构和工作原理、红外传感模块的原理并掌握其测量方法。并通过任务步骤，加深对以上内容的了解。
外光电效应
在光线作用下能使电子逸出物体表面的称为外光电效应。例如光电管、光电倍增管等就是基于外光电效应的光电器件。
内光电效应
在光线作用下能使物体电阻率改变的称为内光电效应，又称为光电导效应。例如光敏电阻就是基于内光电效应的光电器件。
半导体光生伏特效应
在光线作用下能使物体产生一定方向电动势的称为半导体光生伏特效应。例如光电池、光敏晶体管就是基于半导体光生伏特效应的光电器件。
2-2-4所示。当光照足够输出电流之间的关系，如图2-
大时（几千LUX），会出现饱和现象。因此光敏三
2-5所示为锗管的温度特性曲
极管既可做线性转换元件，线。由图可见，温度变化对输
也可以做开关元件。
出电流的影响较小，主要由光
照度决定；而暗电流随温度变
化很大，所以在应用时应在线
路上采取温度补偿。
第二章
第二章
2.2.3 必备知识
2.2获取红外传感器数据任务
1.什么是光电效应
第5页
光电效应是光电器件的理论基础。光可以认为是由具有一定能量的粒子（一般称为光子）所组成的，而每个光子所具有的能量E与其频率大小成正比。光照射在物体表面上就可以看成是物体受到一连串能量为E的光子轰击，而光电效应就是由于该物质吸收到光子能量为E的光后产生的电效应。通常把光线照射到物体表面后产生的光电效应分为三类：