无线传感器网络 设计与实践 高级实验教程与任务书
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目录
实验一：数码管控制，温湿度、压力和三轴加速度传感器 ....................................................................... 5
1. 数码管控制实验 .................................................................................................................................. 5
1.1 实验目的 .................................................................................................................................... 5 1.2 实验内容 .................................................................................................................................... 5 1.3 预备知识 .................................................................................................................................... 5 1.4 实验设备 .................................................................................................................................... 5 1.5 基础知识 .................................................................................................................................... 5 1.6 实验步骤 .................................................................................................................................... 7 2. 温湿度传感器采集实验 ...................................................................................................................... 7
2.1 实验目的 .................................................................................................................................... 7 2.2 实验内容 .................................................................................................................................... 7 2.3 预备知识 .................................................................................................................................... 7 2.4 实验设备 .................................................................................................................................... 8 2.5 基础知识 .................................................................................................................................... 8 2.6 实验步骤 .................................................................................................................................... 9 3. 压力传感器实验 .................................................................................................................................. 9
3.1 实验目的 .................................................................................................................................... 9 3.2 实验内容 .................................................................................................................................. 10 3.3 预备知识 .................................................................................................................................. 10 3.4 实验设备 .................................................................................................................................. 10 3.5 基础知识 .................................................................................................................................. 10 3.6 实验步骤 .................................................................................................................................. 11 4. 三轴加速度实验 ................................................................................................................................ 12
4.1 实验目的 .................................................................................................................................. 12 4.2 实验内容 .................................................................................................................................. 12 4.3 预备知识 .................................................................................................................................. 12 4.4 实验设备 .................................................................................................................................. 12 4.5 基础知识 .................................................................................................................................. 12 4.6 实验步骤 .................................................................................................................................. 14
实验二：TI Z-Stack协议栈入门、无线收发、点对点通信 ..................................................................... 15
1. TI Z-Stack协议栈代码介绍 ............................................................................................................... 15 2. Z-Stack简单无线收发实验 ............................................................................................................... 20
2.1 实验目的 .................................................................................................................................. 20 2.2 实验内容 .................................................................................................................................. 20 2.3 预备知识 .................................................................................................................................. 20 2.4 实验设备 .................................................................................................................................. 20 2.5 基础知识 .................................................................................................................................. 21 2.6 实验步骤 .................................................................................................................................. 21 3. Z-Stack点对点通信实验 ................................................................................................................... 22
3.1 实验目的 .................................................................................................................................. 22 3.2实验内容 ................................................................................................................................... 23 3.3 预备知识 .................................................................................................................................. 23 3.4 实验设备 .................................................................................................................................. 23
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3.5 基础知识 .................................................................................................................................. 23 3.6 实验步骤 .................................................................................................................................. 24
实验三：Z-Stack广播通信与组网通信 ....................................................................................................... 25
1. Z-Stack广播通信实验 ....................................................................................................................... 25
1.1 实验目的 .................................................................................................................................. 25 1.2 实验内容 .................................................................................................................................. 25 1.3 预备知识 .................................................................................................................................. 25 1.4 实验设备 .................................................................................................................................. 25 1.5 基础知识 .................................................................................................................................. 25 1.6 实验步骤 .................................................................................................................................. 25 2. Z-Stack星状网实验 ........................................................................................................................... 26
2.1 实验目的 .................................................................................................................................. 26 2.2 实验内容 .................................................................................................................................. 26 2.3 预备知识 .................................................................................................................................. 26 2.4 实验设备 .................................................................................................................................. 26 2.5 基础知识 .................................................................................................................................. 26 2.6 实验步骤 .................................................................................................................................. 27 3. Z-Stack树状网实验 ........................................................................................................................... 29
3.1 实验目的 .................................................................................................................................. 29 3.2 实验内容 .................................................................................................................................. 30 3.3 预备知识 .................................................................................................................................. 30 3.4 实验设备 .................................................................................................................................. 30 3.5 基础知识 .................................................................................................................................. 30 3.6 实验步骤 .................................................................................................................................. 31 4. Z-Stack MESH网实验 ....................................................................................................................... 32
4.1 实验目的 .................................................................................................................................. 32 4.2 实验内容 .................................................................................................................................. 32 4.3 预备知识 .................................................................................................................................. 32 4.4 实验设备 .................................................................................................................................. 32 4.5 基础知识 .................................................................................................................................. 32 4.6 实验步骤 .................................................................................................................................. 33
实验四：智能家居综合实验 ......................................................................................................................... 36
1. 实验目的 ............................................................................................................................................ 36 2. 实验内容 ............................................................................................................................................ 36 3. 预备知识 ............................................................................................................................................ 36 4. 实验设备 ............................................................................................................................................ 36 5. 基础知识 ............................................................................................................................................ 36 6. 实验步骤 ............................................................................................................................................ 36 实验五：智能医院综合实验 ......................................................................................................................... 39
1. 实验目的 ............................................................................................................................................ 39 2. 实验内容 ............................................................................................................................................ 39 3. 预备知识 ............................................................................................................................................ 39 4. 实验设备 ............................................................................................................................................ 39 5. 基础知识 ............................................................................................................................................ 39
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6. 实验步骤 ............................................................................................................................................ 39 实验六：智能农业综合实验 ......................................................................................................................... 42
1. 实验目的 ............................................................................................................................................ 42 2. 实验内容 ............................................................................................................................................ 42 3. 预备知识 ............................................................................................................................................ 42 4. 实验设备 ............................................................................................................................................ 42 5. 基础知识 ............................................................................................................................................ 42 6 实验步骤 ............................................................................................................................................. 42
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第三部分 高级实验
实验一：数码管控制，温湿度、压力和三轴加速度传感器
1. 数码管控制实验 1.1 实验目的
（1）掌握7段数码管显示原理；
（2）掌握7段数码管显示控制程序的编程方法。 1.2 实验内容
在IAR集成开发环境中编写7段数码管显示控制程序。 1.3 预备知识
（1）了解C语言的基本知识；
（2）了解IAR中编写和调试程序的方法。 1.4 实验设备
（1）硬件：教学实验箱、PC机；
（2）软件：PC机操作系统Windows 98（2000、XP）+IAR开发环境。 1.5 基础知识
（1）LED显示原理
发光二极管数码显示器简称LED显示器。LED显示器具有耗电省、成本低廉、配置简单灵活、安装方便、耐振动、寿命长等优点，目前广泛应用于嵌入式系统中。
7段LED由7个发光二极管按“日”字形排列，所有发光二极管的阳极连接在一起称共阳极接法，阴极连接在一起称共阴极接法。一般共阴极可以不需外接电阻，但共阳极接法中发光二极管必须外接电阻。LED的结构及连接图如下图所示。
LED的结构及连接图
当选用共阴极的LED显示器时，所有发光二极管的阴极连在一起接地，当某个发光二极管的阳极加入高电平时，对应的二极管点亮。因此要显示某字形就应使此字形的相
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