1-6 实验5 无线温度检测实验

无线温度检测实验

1、实验内容：协调器建立ZigBee无线网络，终端节点自动加入网络，然后终端节点周期性地采集温度并将数据发送到协调器.协调器接受数据并通过串口把接受到的数据传给PC端的串口调试助手。

2、流程：协调器：开始-》建立网络-》循环接受来自终端节点的数据-》发送给串口

终端节点：开始-》加入网络-》周期性采集数据并发送数据到协调器

3、代码：

协调器节点代码：在实验4的基础上添加并修改。代码如下：

在Coordinator.h中添加TEMPERATURE数据结构

typedef union h
{
uint8 TEMP[4];
struct RFRXBUF
{
unsigned char Head;     //命令头
unsigned char value[2]; //温度数据
unsigned char Tail;     //命令位
}BUF;
}TEMPERATURE;

Coordinator.c文件实现代码如下：

//Coordinator.c
#include "OSAL.h"
#include "AF.h"
#include "ZDApp.h"
#include "ZDObject.h"
#include "ZDProfile.h"
#include <string.h>
#include "Coordinator.h"
#include "DebugTrace.h"

#if !defined(WIN32)
#include "OnBoard.h"
#endif

#include "hal_lcd.h"
#include "hal_led.h"
#include "hal_key.h"
#include "hal_uart.h"

const cId_t GenericApp_ClusterList[GENERICAPP_MAX_CLUSTERS]=
{
GENERICAPP_CLUSTERID
};

//简单设备描述符（描述一个ZigBee设备节点）
const SimpleDescriptionFormat_t GenericApp_SimpleDesc=
{
GENERICAPP_ENDPOINT,
GENERICAPP_PROFID,
GENERICAPP_DEVICEID,
GENERICAPP_DEVICE_VERSION,
GENERICAPP_FLAGS,
GENERICAPP_MAX_CLUSTERS,
(cId_t*)GenericApp_ClusterList, //?????
0,
(cId_t *)NULL
};

endPointDesc_t GenericApp_epDesc;//节点描述符
byte GenericApp_TaskID;//任务优先级
byte GenericApp_TransID;//数据发送序列号。

void GenericApp_MessageMSGCB(afIncomingMSGPacket_t *pckt);//消息处理函数
void GenericApp_SendTheMessage(void);//数据发送函数

void GenericApp_Init(byte task_id)//任务初始化函数
{
GenericApp_TaskID     =task_id;   //初始化任务优先级（任务优先级有协议栈的操作系统OSAL分配）
GenericApp_TransID    =0;         //发送数据包的序号初始化为0
//对节点描述符进行初始化
GenericApp_epDesc.endPoint    =GENERICAPP_ENDPOINT;
GenericApp_epDesc.task_id     =&GenericApp_TaskID;
GenericApp_epDesc.simpleDesc   =(SimpleDescriptionFormat_t*)&GenericApp_SimpleDesc;
GenericApp_epDesc.latencyReq  =noLatencyReqs;
afRegister(&GenericApp_epDesc);//afRegister()对节点的描述符进行注册。注册后，才能使用OSAL提供的系统服务。

halUARTCfg_t uartConfig;//该结构体变量是实现 串口的配置
//串口的初始化
uartConfig.configured   =TRUE;
uartConfig.baudRate     =HAL_UART_BR_115200;//波特率
uartConfig.flowControl  =FALSE;             //流控制
uartConfig.callBackFunc =NULL; //本实验就不用回调函数了！！！
HalUARTOpen(0,&uartConfig);                 //串口是否打开
}

//消息处理函数
UINT16 GenericApp_ProcessEvent(byte task_id,UINT16 events)
{
afIncomingMSGPacket_t* MSGpkt;//MSGpkt用于指向接收消息结构体的指针
if(events&SYS_EVENT_MSG)
{
MSGpkt=(afIncomingMSGPacket_t*)osal_msg_receive(GenericApp_TaskID);//osal_msg_receive（）从消息队列上接收消息
while(MSGpkt)
{
switch(MSGpkt->hdr.event)
{
case AF_INCOMING_MSG_CMD:          //接受到新数据的消息的ID是AF_INCOMING_MSG_CMD,这个宏是在协议栈中定义好的值为0x1A
//接受到的是无线数据包
GenericApp_MessageMSGCB(MSGpkt);//功能是完成对接受数据的处理
break;
default:
break;
}
osal_msg_deallocate((uint8 *)MSGpkt);//接收到的消息处理完后，释放消息所占的存储空间
MSGpkt=(afIncomingMSGPacket_t*)osal_msg_receive(GenericApp_TaskID);
//处理完一个消息后，再从消息队列里接受消息，然后对其进行相应处理，直到所有消息处理完
}
return (events ^ SYS_EVENT_MSG);
}
return 0;
}

void GenericApp_MessageMSGCB(afIncomingMSGPacket_t *pkt)
{
unsigned char buffer[2];
buffer[0]='\r';
buffer[1]='\n';
// unsigned char buffer[2]={0x0A,0x0D};//回车换行符的ASCII码

//上面两种都是赋值为回车和换行符，它们的结果都是一样的。在串口中显示的是ASCII码值：0x0A,0x0D，而不是真正的换行。这个应该跟串口的这个软件设计编写时有关。

TEMPERATURE temperature;

switch(pkt->clusterId)
{
HalLedBlink(HAL_LED_1,0,50,500);    //LED2 闪烁
case GENERICAPP_CLUSTERID:
osal_memcpy(&temperature,pkt->cmd.Data,sizeof(temperature));//把pkt->cmd.Data的数据复制到buffer
HalUARTWrite(0,(uint8*)&temperature,sizeof(temperature));//要注意这个(uint8*)&temperature，我是这样写的(uint8)temperature，是不对的
HalUARTWrite(0,buffer,2);//发送回车换行符
HalLedBlink(HAL_LED_2,0,50,500);    //LED2 闪烁
break;
}
}

上面要注意的是：

TEMPERATURE temperature;//TEMPERATURE内是联合结构体，这样就为(uint8*)&temperature提供了便利。

osal_memcpy(&temperature,pkt->cmd.Data,sizeof(temperature));//把pkt->cmd.Data的数据复制到buffer
HalUARTWrite(0,(uint8*)&temperature,sizeof(temperature));//要注意这个(uint8*)&temperature，我是这样写的(uint8)temperature，是不对的

终端节点代码：在实验4 串口通信2的基础上添加修改代码。代码如下：

添加Senor.h头文件，代码如下：

//Sensor.h
#ifndef SENSOR_H
#define SENSOR_H
#include <hal_types.h>
extern int8 readTemp(void);
#endif

添加Senor.c实现文件，代码如下：

//Senor.c

#include "Sensor.h"
#include <ioCC2530.h>
#define HAL_ADC_REF_115V 0x00
#define HAL_ADC_DEC_256  0x20
#define HAL_ADC_CHN_TEMP 0x0e
int8 readTemp(void)
{
static uint16 reference_voltage;
static uint8  bCalibrate=TRUE;
uint16 value;
int8 temp;

ATEST=0x01;  //使能温度传感器
TR0|=0x01;   //连接温度传感器
ADCIF=0;     //?????
ADCCON3=(HAL_ADC_REF_115V|HAL_ADC_DEC_256|HAL_ADC_CHN_TEMP);//???????
while(!ADCIF)//???????
;
ADCIF=0;
value=ADCL;                   //这里应该是取低位
value |=((uint16)ADCH)<<8;   //这里应该是取高位
value>>=4;//除以16？？？
if(bCalibrate)//记录第一次读取的温度值，用于校正温度数据
{
reference_voltage=value;
bCalibrate=FALSE;
}

temp=22+((value-reference_voltage)/4);//温度校正函数
return temp;
}

上面代码分析：CC2530内部自带有温度传感器。使用温度传感器的步骤：1、使能温度传感器；2、连接温度传感器；3、初始化ADC，确定参考电压、分辨率、启动ADC读取温度数据等。4、校正温度数据。

修改Enddevice.c文件，代码如下：

//Enddevice.c
#include "OSAL.h"
#include "AF.h"
#include "ZDApp.h"
#include "ZDObject.h"
#include "ZDProfile.h"
#include <string.h>

#include "Coordinator.h"

#include "DebugTrace.h"

#if !defined(WIN32)
#include "OnBoard.h"
#endif

#include "hal_lcd.h"
#include "hal_led.h"
#include "hal_key.h"
#include "hal_uart.h"
#include "Sensor.h"

#define SEND_DATA_EVENT 0x01  //发送事件id

const cId_t GenericApp_ClusterList[GENERICAPP_MAX_CLUSTERS]=
{
GENERICAPP_CLUSTERID
};

//初始化端口描述符
const SimpleDescriptionFormat_t GenericApp_SimpleDesc=
{
GENERICAPP_ENDPOINT,
GENERICAPP_PROFID,
GENERICAPP_DEVICEID,
GENERICAPP_DEVICE_VERSION,
GENERICAPP_FLAGS,
0,
(cId_t*)NULL,
GENERICAPP_MAX_CLUSTERS,
(cId_t*)GenericApp_ClusterList
};

endPointDesc_t GenericApp_epDesc;//节点描述符
byte GenericApp_TaskID;          //任务优先级
byte GenericApp_TransID;         //数据发送序列号
devStates_t GenericApp_NwkState;//保存节点状态

void GenericApp_MessageMSGCB(afIncomingMSGPacket_t* pckt);//消息处理函数的声明
void GenericApp_SendTheMessage(void); //数据发送函数的声明

//任务初始化函数
void GenericApp_Init(byte task_id)
{
GenericApp_TaskID     = task_id;//初始化任务优先级
GenericApp_NwkState   =DEV_INIT; //初始化为DEV_INIT,表节点没有连接到ZigBee网络
GenericApp_TransID    =0;        //发送数据包的序列号初始化为0
//对节点描述符进行初始化
GenericApp_epDesc.endPoint=GENERICAPP_ENDPOINT;
GenericApp_epDesc.task_id =&GenericApp_TaskID;
GenericApp_epDesc.simpleDesc=(SimpleDescriptionFormat_t*)&GenericApp_SimpleDesc;
GenericApp_epDesc.latencyReq=noLatencyReqs;
//afRegister()函数将节点描述符进行注册，注册后才可以使用OSAL提供的系统服务
afRegister(&GenericApp_epDesc);
}

//消息处理函数
UINT16 GenericApp_ProcessEvent(byte task_id,UINT16 events)
{
afIncomingMSGPacket_t* MSGpkt;
if(events&SYS_EVENT_MSG)
{
MSGpkt=(afIncomingMSGPacket_t*)osal_msg_receive(GenericApp_TaskID);

while(MSGpkt)
{
switch(MSGpkt->hdr.event)
{
case ZDO_STATE_CHANGE:
GenericApp_NwkState=(devStates_t)(MSGpkt->hdr.status);//读取节点的设备类型
if(GenericApp_NwkState==DEV_END_DEVICE)
{
//当中断节点加入网络后使用osal_set_envent()函数设置SEND_DATA_EVENT事件，当事件发生时，执行事件处理函数
osal_set_event(GenericApp_TaskID,SEND_DATA_EVENT);//??????????????????????????
//GenericApp_SendTheMessage(); //终端节点类型，执行无线数据发送
}
break;
default:
break;
}
osal_msg_deallocate((uint8*)MSGpkt);
MSGpkt=(afIncomingMSGPacket_t*)osal_msg_receive(GenericApp_TaskID);
}
return (events^SYS_EVENT_MSG);
}

if(events&SEND_DATA_EVENT)//这个函数为什么放在这里，好好想想才行？？？？
{
GenericApp_SendTheMessage();
osal_start_timerEx(GenericApp_TaskID,SEND_DATA_EVENT,1000);
//定时器，三个参数：一参：表定时事件到底后，那个任务对其作出响应
//二参：时间ID，表时间达到后，事件发生，该事件的处理函数中实现数据的发送。
//三参：定时的时间数量，单位毫秒。
return (events^SEND_DATA_EVENT);//清除事件标志
}
return 0;
}

void GenericApp_SendTheMessage(void)
{
unsigned char theMessageData[10]="EndDevice";//存放发送数据
int8 tvalue;                   //存储温度
TEMPERATURE temperature;       //温度数据包
temperature.BUF.Head='&';      //命令头
tvalue=readTemp();             //读取温度
temperature.BUF.value[0]=tvalue/10+'0';//高位  十位    //将温度转化为ASCII
temperature.BUF.value[1]=tvalue%10+'0';//个位
temperature.BUF.Tail='C';              //尾部

afAddrType_t my_DstAddr;
my_DstAddr.addrMode=(afAddrMode_t)Addr16Bit;//数据发送模式：可选 单播、广播、多播方式  这里选Addr16Bit表单播
my_DstAddr.endPoint=GENERICAPP_ENDPOINT;   //初始化端口函
my_DstAddr.addr.shortAddr=0x0000;  //标志目的地址节点的网络地址  这里是协调器的地址

AF_DataRequest(&my_DstAddr,&GenericApp_epDesc,GENERICAPP_CLUSTERID,\
sizeof(temperature),(uint8 *)&temperature,&GenericApp_TransID,AF_DISCV_ROUTE,AF_DEFAULT_RADIUS);
HalLedBlink(HAL_LED_2,0,50,500);    //LED2 闪烁
}

上面代码分析：主要是

tvalue=readTemp();             //读取温度

就行啦，实现温度数据的封装，就可以发送出去啦。
4、实验结果（串口调试助手显示的接收到并显示的是：26 32 36 43 0D 0A 这个些都是ASCII码值，表示的字符为& 2 6 C /r (回车) /n（换行），且使用十六进制表示的）



总结一下，分别给协调器节点和终端节点下载好代码后
，串口调试助手并未显示已接收到有数据，但两节点的led2灯都已闪烁，表发送和接收都成功。原因是上一次打开的串口调试助手每一次下载后都必须断开再打开。这个花了我不少时间呀！！！