物联网实验指导手册

物联网实验指导手册内容摘要：

操作系统值，定义数据发送开始。 D_LEN：数据长度。 如果数据长度小于 7，则表示该帧数据只是一个简单的 ACK 帧， DATA表示纯数据。 如果数据长度大于 7，则 DATA段表示如下： ENDP LO_ADDR HI_ADDR EP LO_ID HI_ID LEN DAT  ENDP：终端节点标号。 指定为 0xCB  LO_ADDRHI_ADDR：短地址  EP：终端节点标号 其中， 0xD2 表示 路由 节点 ， 0xD3 表示 传感控制 节点 ， 0xCB 表示 协调器  LO_IDHI_ID：簇 ID 标号。 同数据发送格式  LEN：数据负荷长度。  DAT：数据负荷。  CHECK：校验和。 校验和计算方法：去除操作系统值 SOP，然后进行异或计算。 《物联网实验指导手册》 —ZigBee 基础知识与组网实验 5 简单的 星型 组 网实验 【实验目的】 了解 ZigBee 星型网络通信原理及相关技术 了解 ZigBee 星型网络组建的基本过程和方法 【实验环境】 1 个 ZigBee 协调器 、多个 ZigBee 传感控制节点 操作台：提供电源、 PC、 USB 口 ，以及多种传感器和输入输出控制器件 软件：上位机软件 【实验内容】 利用 1 个 ZigBee 协调器、 多个传感控制 节点组建一个 简单的 星型网络，并观察射频顶板上 LED 指示灯的变化 利用上位机软件，查看生成的网络拓扑 利用上位机软件中的 ZigBee 网络基础平台 首先，打开 ZigBee 协调器，然后，依次打开传感控制节点，依次加入协调器所建立的ZigBee 网络，生成简单的星型网络拓扑结构 ，如 图。 上海企想信息技术有限公司 6 图 ZigBee网络节点图与网络拓扑 Zigbee 模块基础设置实验 【实验目的】 了解 ZigBee 节点 设备类型 、信道、 PANID、物理地址和网络地址。 【实验环境】 ZigBee 套件： 协调器 、 传感控制节点 操作台：提供电源、 PC、 USB 口 软件：上位机软件 《物联网实验指导手册》 —ZigBee 基础知 识与组网实验 7 图 拓扑 读取 协调器 MAC 地址 读取协调器 MAC 地址数据 命令 帧格式 PC发送获取地址请求 02 07 CB 00 00 CB 54 00 00 09 短地址 ADDR： 0x0000； //0x0000 表示协调器 终端节点号： 0xCB，表示协调器 ID： 0x0051，表示获取协调器 MAC 地址 数据负荷长度为 0； PC接收地址返回 02 0F CB 00 00 CB 54 00 08 FF 07 06 05 04 03 02 01 09 数据负荷长度为 8 长地址： 01 02 03 04 05 06 07 FF 读取协调器 MAC 地址实例 上海企想信息技术有限公司 8 信道读取 读取信道命令帧格式 PC发送 请求 02 07 CB 00 00 CB 53 00 00 09 短地址 ADDR： 0x0000； 终端节点号： 0xCB，表示协调器节点 ID： 0x0053，表示读取信道 没有数据负荷 PC接收数据 02 09 CB 00 00 CB 53 00 04 00 00 00 04 0C 数据长度： 0x04 数据： 0x04000000，具体如下： /* Default channel is Channel 11 0x0B */ // Channels are defined in the following: // 0 : 868 MHz 0x00000001 // 1 10 : 915 MHz 0x000007FE // 11 26 : GHz 0x07FFF800 // //DMAX_CHANNELS_868MHZ 0x00000001 //DMAX_CHANNELS_915MHZ 0x000007FE //DMAX_CHANNELS_24GHZ 0x07FFF800 DDEFAULT_CHANLIST=0x04000000 // 26 0x1A //DDEFAULT_CHANLIST=0x02020000 // 25 0x19 //DDEFAULT_CHANLIST=0x01000000 // 24 0x18 //DDEFAULT_CHANLIST=0x00800000 // 23 0x17 //DDEFAULT_CHANLIST=0x00400000 // 22 0x16 //DDEFAULT_CHANLIST=0x00202000 // 21 0x15 //DDEFAULT_CHANLIST=0x00100000 // 20 0x14 //DDEFAULT_CHANLIST=0x00080000 // 19 0x13 //DDEFAULT_CHANLIST=0x00040000 // 18 0x12 //DDEFAULT_CHANLIST=0x00020200 // 17 0x11 //DDEFAULT_CHANLIST=0x00010000 // 16 0x10 //DDEFAULT_CHANLIST=0x00008000 // 15 0x0F //DDEFAULT_CHANLIST=0x00004000 // 14 0x0E //DDEFAULT_CHANLIST=0x00002020 // 13 0x0D //DDEFAULT_CHANLIST=0x00001000 // 12 0x0C //DDEFAULT_CHANLIST=0x00000800 // 11 0x0B 《物联网实验指导手册》 —ZigBee 基础知识与组网实验 9 读取信道实例 PANID 读取 读取 PANID 命令帧格式 PC发送请求 02 07 CB 00 00 CB 51 00 00 09 短地址 ADDR： 0x0000； 终端节点号： 0xCB，表示协调器节点； ID： 0x0051，表示读取 PANID 没有数据负荷。 PC接收数据 02 09 CB 00 00 CB 51 00 02 FF 00 0C 数据长度： 0x02； 数据： 0x00FF，表示读取到的 PANID 上海企想信息技术有限公司 10 读取 PANID 实例 物理地址 与网络地址匹配 长短 地址匹配命令帧格式 PC发送地址匹配请求 02 0F CB 00 00 D3 50 00 08 FF 07 06 05 04 03 02 01 09 短地址 ADDR： 0x0000； //0x0000 表示需要访问的节点 终端节点号： 0xCB，表示协调器 ID： 0x0050，表示长短地址匹配 数据负荷长度为 8； 长地址： 01 02 03 04 05 06 07 FF； PC接收地址匹配返回 02 0F CB 01 00 D3 50 00 08 FF 07 06 05 04 03 02 01 09 短地址 ADDR： 0x0001； //0x0001 表示当 前返回的短地址 终端节点号： 0xCB，表示协调器 ID： 0x0050，表示长短地址匹配 数据负荷长度为 8 长地址： 01 02 03 04 05 06 07 FF 《物联网实验指导手册》 —ZigBee 基础知识与组网实验 11 长短 地址匹配实例 获取网络节点数 获取网络节点数命令帧格式 PC发送节点数请求 02 07 CB 00 00 CB 52 00 00 09 短地址 ADDR： 0x0000 终端节点号： 0xCB，表示协调器节点 ID： 0x0052，表示读取节点数 没有数据负荷。 PC接收节点数数据 02 09 CB 00 00 CB 52 00 02 02 00 0C 数据长度： 0x02； 数据： 0x0002，表示网络节点数为 2（节点数不包括协调器） 上海企想信息技术有限公司 12 获取网络节点数实例 《物联网实验指导手册》 —ZigBee 基础控制与数据采集实验 13 第 2章 ZigBee 基础控制 与数据采集 实验 【实验目的】 了解单片机 输入 输出控制的工作原理 了解单片机数据采集的工作原理 学习和掌握通过 ZigBee 网络通信， 利用上位软件 控制各种执行器件 和传感数据采集。 【实验环境】 ZigBee 套件： 协调器 、 传感控制节点 输入输出控制器件： 数码管模块 、 直流电机 、 步进电机 、 按键 传感器： 温度、温湿度、光照度、红外人体感应、 烟雾、可燃气体、 CO2 等传感器 操作台：提 供电源、 PC、 USB 口 软件：上位机软件 ZigBee 基础实验平台 【实验拓扑】 由协调器和传感控制节点组成的简单星型网络。 ZigBee 基础控制 实验 控制 数码管实验 数码管 控制 命令帧格式 PC发送数据 02 08 CB 01 00 D3 44 00 01 01 58 短地址 ADDR： 0x0001 终端节点号： 0xD3，表示 传感控制 节点 ID： 0x0044，表示数码管控制 数据负荷有一个字节，是 0x01。 数据负载格式为显示的数字的十六进制表示，例如， 0:0x00, 1:0x01, 2:0x02, „„ , 10:0x0A, 11:0x0B„„， 其中冒号后面的数据为数据段的数据负荷。 PC接收数据 02 08 CB 01 00 D3 44 00 01 01 58 简单的将数据返回给 PC 上海企想信息技术有限公司 14 数码管控制实例 例如，设置数码管输出为 16，具体设置如 图。 图 《物联网实验指导手册》 —ZigBee 基础控制与数据采集实验 15 控制蜂鸣器实验 蜂鸣器控制命令帧格式 PC发送数据 02 08 CB 01 00 D3 42 00 01 01 58 短地址 ADDR： 0x0001 终端节点号： 0xD3，表示 传感控制 节点 ID： 0x0042，表示蜂鸣器控制 数据负荷有一个字节，是 0x01 数据负载 0x01 表示蜂鸣器 响 ， 0x00 表示蜂鸣器关闭。 PC接收数据 02 08 CB 01 00 D3 42 00 01 01 58 简单的将数据返回给 PC 蜂鸣器控制实例 例如， 控制蜂鸣器响， 如 图。 图 控制 LED 灯 实验 LED 灯控制命令帧格式 LED 灯分为板载和外接两种，用同一条指令控制。 上海企想信息技术有限公司 16 PC发送数据 02 08 CB 01 00 D3 41 00 01 01 58 短地址 ADDR： 0x0001 终端节点号： 0xD3，表示传感控制节点 ID： 0x0041， 表示 LED 控制 数据负荷有一个字节，是 0x01 LED 控制数据负荷为一个字节， 8 位分别表示 8 个 LED 灯的状态，对应位为 0 表示亮，1 表示灭。 bit03 对应板载 L5L8， bit47 对应外接 LED 模块 LED1LED4 PC接收数据 02 08 CB 01 00 D3 41 00 01 01 58 简单的将数据返回给 PC LED 灯控制实例 图 控制直流电机 直流电机控制命令帧格式 PC发送数据 02 08 CB 01 00 D3 45 00 01 01 58 短地址 ADDR： 0x0001 《物联网实验指导手册》 —ZigBee 基础控制与数据采集实验 17 终端节点号： 0xD3，表示传感控制节点 ID： 0x0045； ，表示 直流电机控制 数据负荷有一个字节，是 0x01 数据负载 说明如下 1 2 3 4 5 6 7 8 inB inA inB inA 状态 0 0 不转 1 0 正转 0 1 反转 1 1 不转 PC接收数据 02 08 CB 01 00 D3 45 00 01 01 58 简单的将数据返回给 PC 直流电机控制实例 例如，控制直流电机正转，如 图。 图 上海企想信息技术有限公司 18 控制 步进电机实验 步进电机控制命令帧格式 PC发送数据 02 0A CB 01 00 D3 46 00 03 06 08 00 58 短地址 ADDR： 0x0001；。