无线传感网络课件

串口可以调试你的 程序，很方便


digitalWrite(1,HIGH); //当光线暗时，点亮led灯
else
中断Interrupt(INT)

什么是中断
中断的类型 中断三要素 中断作用



什么是中断

单片机暂停正在运行的程序，保存现场，自动转去执行相应 的程序，执行完以后再返回断点继续执行被打断的程序。这个过 程就叫中断。
val = analogRead(A0);


在实际应用中，对于某些温敏、光敏、压敏、热敏传 感器来说，为了测出它们的电阻变化，必要的分压电 路也是必须的，下面是一个简单的光敏测量电路:
IO口D1拉高，相 当于电源。 为了使信号的输入 符合Zigduino的电 压采样范围，对信 号进行必要的分压 是必须的。



外部中断点亮LED
定时器的使用 1602型LCD的应用


常用传感器驱动开发和应用

DHT11：温湿度传感器 ADXL345：三轴加速度传感器 BH1750FVI ：光照传感器



DS18B20：温度传感器
单片机IO接口

I/O口是输入/输出的简写，I/O口分数字I/O口和外设I/O口两种。 外设I/O口有ADC接口，TIMER接口（时钟），中断接口，I2C接口， 串口等等。 一个芯片的I/O口引脚是用于数字I/O口还是外设I/O口，可以通过寄存 器配置进行选择。









Serial.print(75); // 输出"75"
Serial.print(75, DEC); // 输出"75"

串口实验一： Serial.print和Serial.write的区别

int i=52;
void setup() { Serial.begin(57600); } void loop() {
中断的类型

可分为：内部中断和外部中断
内部中断有：内部定时器中断、串口中断、AD中断、SPI中断等。 这些设备或者接口都集成在单片机内部。


外部中断有：外部信号引起的中断
中断三要素
1.
中断源：中断产生的来源。
中断方式（外部中断）：高电平、低电平、上升沿、下降沿等。 中断服务程序：中断产生以后，单片机去执行的程序。

Arduino核心库函数和系统库函数

void setup()// 初始化配置函数，在 main 函数中首先 被执行，只执行一次
void loop()//无限循环函数 delay()//延迟函数 ……

Zigduino基础实验

通用数字IO口点亮LED 串口的使用 ADC口光敏传感器控制
Arduino包含的以下数字IO口库函 数

void pinMode(uint8_t pin, uint8_t mode)：设置管脚的方向， pin表示管脚的序号,mode表示方向，只能取INPUT，OUTPUT 两个值,如下面的代码把管脚10设成输入：
pinMode(10,INPUT); void digitalWrite(uint8_t pin, uint8_t val)：设置管脚的数字电 平, pin表示管脚的序号,value表示电平，只能取HIGH，LOW两 个值，如下面的代码把管脚5设成高电平： digitalWrite(5,HIGH); int digitalRead(uint8_t pin)：返回管脚的数字电平, pin表示管 脚的序号,返回值只能是HIGH或LOW，如下面的代码将返回管脚 7的数字电平：
Zigduino里面 串口的英文单词用Serial

串口通信有两个方向：发送和接收
串口有一个参数：波特率，(单位是bps)即数据通信的 传输速率。常用波特率数值有（ 300、600、1200、 2400 、 4800 、 9600 、 19200 、 38400 、 43000 、 56000 、 57600 、 115200bps ）。通信的接收方需要 设置与发送方一致的波特率才可以正确接收到数据。

Serial.print( )打印的是原来的 内容； 而Serial.write( )打印出来的是 ASCII码值




Serial.print(i);
Serial.println(); Serial.write(i); Serial.println();



串口实验二： 实现单片机与计算机之间的串口通信

pinMode(3,OUTPUT); //配置3号数字引脚为输出模式
pinMode(1,INPUT); //配置1号数字引脚为输入模式 } void loop() { if (digitalRead(1)) //读取1号引脚的电平判断是否为高电平






digitalWrite(3,HIGH); //将3号引脚的电平设置为高电平
课程内容

传感技术应用 无线传感网络通信基础 无线传感网络应用


考核办法
பைடு நூலகம்
平时成绩：20% 期末大作业：80%

6
Zigduino开发平台

Arduino体系 优点：易上手，可实现快速应用 单片机开发实质：配置寄存器


硬件平台
软件平台

Eclipse，相比Arduino IDE、KEIL、IAR Arduino程序特点
2.
3.
中断如何使用

三个步骤：
1. 设置需要开启的中断源。 2. 设置中断方式。 3. 编写中断服务程序。



中断的作用

中断使得单片机实现系统调度，实时响应。
使用中断，可以实现定时报警、外部中断报警等功能。

中断库函数

void attachInterrupt(uint8_t interruptNum, void (*userFunc)(void), int mode) 其中的第一个参数表示Arduino中的中断号，第二个参数是中 断处理函数名称（需要用户定义），第三个参数是中断模式，就是什么 情况下触发中断，一共有四种模式：LOW表示低电平触发，CHANGE 表示电平改变时触发，RISING表示电平由低变高时触发，FALLING表 示电平由高变低时触发。
void detachInterrupt(uint8_t interruptNum) 有些中断是会持续产生的，如低电平产生的中断，此时如果不加以控制， 系统会陷入持续的中断处理中，为此在处理中断函数时首先需要把中断 禁止掉，detachInterrupt就是用于完成此目标，后面的唯一参数就是中 断号。

假定我们自己是单片机，单片机读，是输入；写则是 输出。
串口库函数

void begin(unsigned long baud): 串口使能，并工作在数值为 baud 的波特率下，如下面的代码启动了 UART，并工作在57600的波特率下：
Serial.begin(57600); int available(void):返回串口缓冲区中有多少字节没有读取的数据； int read(void)： 返回串口读取到的当前数据，同时从缓冲区中删除此数据； size_t write(uint8_t)：往串口写入一个字节； size_t write(const char *str)：往串口写入一个字符串； size_t write(const uint8_t *buffer, size_t size)：往串口写入一个字节数组的前面的大小为size的部分； print(data)：往串口写入数据，可以是数字型的也可以是字符串； print(data, encoding)：往串口写入格式化数值数据，encoding 可以是十进制(DEC)，十六进制（HEX）， 八进制（OCT），二进制（BIN），字符（BYTE），如下面的输出；
ADC实验一：自动光感led灯

用到的元器件：
电阻470欧姆一个，

（左）用于限流。

电阻2K欧姆一个，
（右）用于分压。

10k光敏电阻一个
Led一个 导线5根


程序


int sensevalue=0;
void setup() { pinMode(0,OUTPUT); pinMode(1,OUTPUT); Serial.begin(38400); } void loop() { digitalWrite(0,HIGH); //供电 sensevalue=analogRead(A1); //读取ADC0口模拟值 if (sensevalue>500)




IO口实验二

电路连接
新建IO2工程项目

#include "io2.h"
void setup() { 下载程序后，LED红 灯亮了。然后你用黑 色导线的另外一端插 入到GND即地，此时 就可以发现灯灭了， 因为3号引脚读取的 电平是低电平。（默 认情况下管脚输入的 读取值是高电平）




IO 口实验一 数字 IO口实验一

第一步：
连接电路
IO口实验一


第二步：写程序，新建名字叫IO1的工程项目；
在setup()函数里面写入：
pinMode(3,OUTPUT); 怎么理解delay( )函数？就好像 一个要走路的人在原地踏步！ MCU一旦上电，根本停不下来
digitalWrite(3,HIGH); 在loop()函数里面写入： delay(1000);//延时1000ms digitalWrite(3,LOW); delay(1000);

台式机也有串口，所以可以与单片机通信
只需要usb线连接台式机和单片机开发板就可以了 用到AcessPort串口软件 这里程序的功能是将计算机发给单片机的数据发回给计算机



思考：为什么这里Serial.write没有打印出ASCII码值？

void setup() {
Serial.begin(57600); } void loop() { while (Serial.available())
总结

数字IO口既可以是输入，也可以是输出。但是无论是输入还是输 出，它是都是数字型的，要么是 0 （零电压 LOW ），要么是 1 （电源电压HIGH）。
当它为高电平即电源电压，它相当于电源正极，但是它的输出电 流受限于单片机IO口。为低电平时，相当于GND即地。

(UART)串口：串行通信接口
void analogReference(uint8_t mode)


其中mode可选列表如下：
INTERNAL1V5：1.5V内部参考电压； INTERNAL1V6：1.6V内部参考电压； DEFAULT：默认内部1.8V参考电压；




int analogRead(uint8_t pin)：返回管脚的模拟电平,即AD采样的结果，只能用 在模拟管脚上， pin表示管脚的序号,返回值的范围是0-1023，如下面的代码将返 回管脚A0的采样结果：
无线传感网络(WSN)
无线传感网络关键词
英文：Wireless Sensors Networking

传感 无线网络

概念

无线传感器网络是一种分布式传感网络，它的末梢是可以感知和检查外部世 界的传感器。WSN中的传感器通过无线方式通信，因此网络设置灵活，设备 位置可以随时更改，还可以跟互联网进行有线或无线方式的连接。通过无线 通信方式形成的一个多跳自组织网络。





Serial.write(Serial.read());
delay(1000); }


ADC

ADC，英文解释为Analog-Digit Convert（模拟数字转换），简 单意思是单片机可以读取外部的模拟电压值转化成数字值。
Zigduino一共有6个AD管脚即模拟输入管脚

为了实现Zigduino管脚的模拟输入，我们需要了解最基本的AD采样。所谓AD采 样就是把模拟信号转换成数字信号，在转化的过程中需要关注采样精度、采样频 率和采样范围，对于Zigduino使用的Atmega128RFA1来说，它内置的是10位的 AD采样精度，即采集出来的数值范围是0-1023，采样频率则和应用程序相关， 但最快不能超过 MCU 的限制，采样范围表示的是允许的模拟信号的幅度。对于 Atmega128RFA1 来说，用户可 以选择 1.5V,1.6V,1.8V 或任意外 部输入的在 01.8V之间的电压作为参考电压，也是采样的最高电压,iDuino默认的采样范围是01.8V，用户可以通过下面的函数来改变参考电压：