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：2013329600049

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】

【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。IDE安装之后，需要用邮箱注册，过程比较繁琐，因此不建议大家使用。有兴趣的同学可以参考DOC/IDE的安装。我们使用建立好的工程模版，只用在使用时向工程里面添加文件即可。添加文件有两种方法。

方法一：点击工具栏工程管理图标进入工程管理如图

图1-2 MDK工程管理

方法二：在MDK主页面左边project窗口工程名上右击，点击Add Group，添加组。

在组上右击添加文件。在文件名上右击选择删除问价。

5、MDK的工程设置

在工程模板基本上把工程的常用设置项已经设置好了。在使用过程中只用改动少许设置。

●Output设置在Create HEX File前面打勾（hex 文件是烧写向单片机烧写的文件）

图1-3 output设置

●C/C++点击Include Path行尾的小按钮，点击图中的新建，点击行尾的小按钮，将新加

入工程中的文件的头文件路径包含里面。（编译器根据这个路径找到要包含的*.h文件路径，不加进去，不能顺利编译，会报错）。

图1-4 c/c++设置

Debug设置（用J-link把节点和电脑相连，给节点上电）如图所示。传感器和网关全部用的是J-link转SW）

图1-5 Debug设置

Utilities设置如图。

图1-6Utilities设置

6、J-link转SWD的制作

图1-7是J-Link和SWD的示意图，用杜邦线把相应的引脚连接。

图1-7 J-link转SWD

7、通用IO口输入输出控制

通用IO口实验通常是单片机的第一个实验这里简单介绍几个函数

a)单片机IO设置为上拉输出函数

SI32_PBSTD_A_set_pins_push_pull_output(SI32_PBSTD_1, 0x0020)

参数解释，SI32_PBSTD_1代表的是P1端口

0x0020代表的是第5个引脚。0x0020写成二进制是0000 0000 0010 0000，第5位是1，因此表示的是第5个引脚。

b)单片机IO输出高电平

SI32_PBSTD_A_write_pins_high(SI32_PBSTD_1, 0x0020)

c)单片机IO输出低电平

SI32_PBSTD_A_write_pins_low(SI32_PBSTD_1, 0x0020)

d)单片机IO设置为输入

SI32_PBSTD_A_set_pins_digital_input(SI32_PBSTD_1, 0x0010)

e)读取引脚电平

SI32_PBSTD_A_read_pin(SI32_PBSTD_1, 2)

参数解释2表示的是第二个引脚，这里的定义和上面不一样，在使用时要注意。

8 、温湿度传感器和单片机的接口

温湿度传感器和单片机采用的是类似IIC的串行通信，和单片机相连如图1-8所示VDD和GND是传感器供电引脚。

SCK是时钟引脚，在通信这个过程中，SCK信号都是有单片机控制的。

DATA是数据线，和单片机IO口相连。用于向传感器发送指令和从单片机读走数据。数据在时钟的上升沿生效在时钟是高电平时保持不变。在时钟是低电平时准备数据。接口如图所示。

图1-8 温湿度接口图1-9 开始信号

单片机先向传感器发送开始命令，然后开始通信，开始命令时序图如图所示。在SCK高电平时，将数据线拉低，在下一个时钟高电平期间，将数据线拉高。开始信号发送完毕。

再开始信号后是命令信号，命令信号包含3位地址位（只支持000）和5位命令位组成。传感器在接收到1byte数据时（即第八个时钟下降沿）将数据线拉低，表示数据正确接收。在九个下降沿被释放。命令如下表。