《物聯(lián)網(wǎng)實(shí)例開發(fā)教程》課件第六章 物聯(lián)網(wǎng)教學(xué)平臺

6.1平臺介紹6.2開發(fā)環(huán)境的搭建6.3平臺的使用6.1平臺介紹6.1.1平臺軟硬件說明1.硬件物聯(lián)網(wǎng)教學(xué)平臺如圖6-1所示。物聯(lián)網(wǎng)教學(xué)平臺網(wǎng)關(guān)板如圖6-2所示。物聯(lián)網(wǎng)教學(xué)平臺電池板如圖6-3所示。2.軟件資源(1)?ZigbemPC軟件，即物聯(lián)網(wǎng)教學(xué)平臺PC端控制軟件，其界面如圖6-4所示。ZigbemPC軟件的主要功能包括地圖監(jiān)控、傳感器即時數(shù)據(jù)顯示、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)顯示等。(2)?ZigbemDS軟件。由于TinyOS并非真正意義上的操作系統(tǒng)，而是以組件形式組織的微型程序集合，其在編譯階段通過調(diào)用關(guān)系進(jìn)行組件的精簡。為了支持更多的硬件構(gòu)建更多的應(yīng)用，物聯(lián)網(wǎng)教學(xué)平臺提供了豐富的組件供開發(fā)者使用，這些組件也集成在ZigbemDS安裝包中，自動安裝到TinyOS的開發(fā)環(huán)境中，用戶可以像使用系統(tǒng)組件一樣使用它們。6.1.2物聯(lián)網(wǎng)教學(xué)平臺硬件連接1.電源連接給供電平臺接上電源，如圖6-5所示。2.?JTAG線連接當(dāng)需要對CC2430模塊下載程序時，用仿真器JTAG將PC與平臺連接起來，如圖6-6所示。3.?USB線連接當(dāng)PC端需要獲取底層的數(shù)據(jù)時，用USB線把PC與平臺連接起來，如圖6-7所示。6.2開發(fā)環(huán)境的搭建1.?TinyOS開發(fā)環(huán)境的搭建(1)?ZigbemDS安裝部分。雙擊光盤“TinyOS開發(fā)環(huán)境安裝程序”目錄下的安裝文件Zigbee4tinyosV1.0.msi進(jìn)入安裝界面，如圖6-8所示，然后單擊“Next”按鈕進(jìn)入下一步。依次順序安裝，單擊“Finish”按鈕完成第一個安裝進(jìn)程，等待第二個安裝進(jìn)程完成，如圖6-9所示。第二個安裝進(jìn)程完成后會自動彈出界面。按任意鍵即可完成安裝，桌面上會自動建立Cygwin的快捷方式，單擊進(jìn)入即可。在光盤“\監(jiān)控軟件\PC端監(jiān)控軟件\安裝文件”的目錄下找到“ZMPC.msi”安裝PC端上機(jī)位軟件ZigbemPC。(2)?Keil安裝部分。雙擊光盤“\TinyOS\1_Keil安裝文件”目錄下的c51v808a.exe，進(jìn)入如圖6-11所示的安裝界面。單擊“Next”按鈕，選中“IagreetoallthetermsoftheprecedingLicenseAgreement”。選擇安裝路徑后，單擊“Next”按鈕。輸入用戶名等資料后單擊“Next”按鈕進(jìn)入安裝進(jìn)度界面。單擊“Finish”按鈕完成安裝過程，如圖6-13所示，桌面上會自動建立keil的快捷方式，單擊進(jìn)入即可。在桌面上打開“KeilμVision3”，選擇“LicenseManagement…”，如圖6-14所示。復(fù)制好“CID”號以作注冊用。打開光盤中“\TinyOS\1_Keil安裝文件”目錄下的“Keil_lic-v3.2.exe”文件，將“MCUtype”設(shè)為“51”，把得到的CID號輸入到CID的位置。單擊“Generate”按鈕產(chǎn)生注冊碼LICO，把LICO號復(fù)制到“NewLicenseIDCode”位置，單擊“AddLICO”按鈕完成注冊。2.?Z-stack開發(fā)環(huán)境的搭建雙擊光盤“\Z-Stack\7.30”目錄下的IARID.exe，得到本機(jī)的ID號，如圖6-17所示。編輯“\Z-Stack\7.30”目錄下的key.cmd，將ID修改為本機(jī)ID。運(yùn)行key.cmd，key.txt中含有EW8051-EV的序列號就是7.30的序列號。雙擊光盤“\Z-Stack”目錄下的EW8051-EV-730B.exe，進(jìn)入安裝界面。將從key.txt中得到的EW8051-EV的序列號輸入到“License#”位置。輸入從key.txt中得到的EW8051-EV的licenseKey，其他選項(xiàng)都選默認(rèn)狀態(tài)，直到程序安裝完成。3.燒錄工具的安裝雙擊光盤“相關(guān)軟件\SmartRFFlashProgrammer\SmartRFProgr_1.10.2”目錄下的Setup_SmartRFProgr_1.10.2.exe，安裝好SmartRFFlashProgrammer。4.?CCDebugger仿真器驅(qū)動的安裝第一次使用CCDebugger，當(dāng)CCDebugger接上PC時，Windows操作系統(tǒng)會提示檢測到新硬件。在彈出的“找到新的硬件向?qū)А贝翱谥?，勾選“從列表或指定位置安裝(高級)(S)”選項(xiàng)，并單擊“下一步”按鈕，如圖6-22所示。在搜索和安裝選項(xiàng)窗體中勾選“在搜索中包括這個位置”，單擊“瀏覽”按鈕，如圖6-23所示。瀏覽并選擇驅(qū)動所在的目錄，單擊“確定”按鈕。在窗體中單擊“下一步”按鈕，操作系統(tǒng)將提示安裝驅(qū)動程序，如圖6-24所示。Windows操作系統(tǒng)驅(qū)動程序安裝向?qū)阉鞑惭b搜索到的驅(qū)動程序。在驅(qū)動程序安裝完成后，單擊“完成”按鈕，即完成CCDebugger驅(qū)動程序的安裝，如圖6-25所示。5.?CP2101驅(qū)動的安裝雙擊光盤“相關(guān)軟件\CP2101驅(qū)動”目錄下的Setup.exe，安裝好CP2101的驅(qū)動。6.3平?臺?的?使?用6.3.1程序的下載連接好平臺的電源，即用仿真器連接好平臺和PC，如圖6-26所示。通過底板上的模塊選擇開關(guān)(downlaodswith)選擇好對應(yīng)的模塊，如圖6-27選擇的模塊號是No.2，則No.2的指示燈亮，這時就可以用軟件通過仿真器對模塊號為No.2的模塊進(jìn)行程序下載(底板的每個模塊位置的左上角有模塊號的標(biāo)識)。打開對應(yīng)模塊的電源開關(guān)，打開程序下載工具SmartRFFlashProgrammer。選擇“System-on-Chip”選項(xiàng)，則可以看到復(fù)位仿真器已找到CC2430，如圖6-28所示。以網(wǎng)關(guān)板測試程序?yàn)槔x擇好需下載的程序(注：選中模塊號為No.9的模塊)，其他選項(xiàng)如圖6-29所示。單擊“Performactions”按鈕進(jìn)行程序的下載，如圖6-30所示。6.3.2TinyOS系統(tǒng)下的基本操作流程1.基本硬件控制(1)連接好硬件，選中模塊號為No.9的模塊。(2)單擊桌面上的“cygwin”快捷方式，打開cygwin，如圖6-31所示。(3)進(jìn)入“/opt/emdoor/apps/BasicDemos/1_Led”目錄，如圖6-32所示。(4)復(fù)位仿真器，輸入“makezigbeminstall”將程序下載到網(wǎng)關(guān)板中。(5)查看網(wǎng)關(guān)板上的綠燈(LED6)和紅燈(LED3)依次點(diǎn)亮、熄滅。2.傳感器控制(1)點(diǎn)擊桌面上的“cygwin”快捷方式，打開cygwin。(2)進(jìn)入“/opt/emdoor/apps/RFDemo/5_LightSensor/Coord”目錄。(3)通過系統(tǒng)底板上的“downloadswitch”按鍵選中“No.9”。復(fù)位仿真器，輸入“makezigbeminstallGRP=01NID=01”把程序下載到網(wǎng)關(guān)板中。(4)進(jìn)入“/opt/emdoor/apps/RFDemo/5_LightSensor/Node”目錄。(5)通過系統(tǒng)底板上的“downloadswitch”按鍵選中“No.1”(光照傳感器在No.1的位置)。復(fù)位仿真器，輸入“makezigbeminstallGRP=01NID=02”把程序下載到No.1的節(jié)點(diǎn)板中，如圖6-35所示。(6)如果還沒有安裝CP2101的驅(qū)動，則在光盤中“\Other\CP2101驅(qū)動”目錄下解壓“CP2101驅(qū)動”文件，安裝好CP2101的驅(qū)動。(7)用USB線連接網(wǎng)關(guān)板和計(jì)算機(jī)。選擇桌面→我的電腦(單擊右鍵)→在硬件選項(xiàng)中的“設(shè)備管理器”按鈕，打開設(shè)備管理器。(8)打開“端口(COM和LPT)”，查找網(wǎng)關(guān)板的串口號。(9)打開PC端上位機(jī)監(jiān)控軟件EMPC，如圖6-37所示，選擇相應(yīng)的串口號。(10)選擇“開始監(jiān)控”→“即時監(jiān)控”，可以看到即時監(jiān)控的光照數(shù)據(jù)，如圖6-38所示。(11)選擇“歷史數(shù)據(jù)”→“圖表”，可以看到光照的圖表數(shù)據(jù)，如圖6-39所示。6.3.3Z-stack的基本操作流程通過系統(tǒng)底板上的“downloadswitch”按鍵選中“No.9”，打開“…\基礎(chǔ)綜合演示實(shí)驗(yàn)\App_Ex\cc2430\IAR_files\workspace_cc2430.eww”工程。選中工程文件，點(diǎn)擊“Project”下拉菜單中的“Options”菜單，或單擊右鍵，點(diǎn)擊下拉菜單中的“Options”菜單，如圖6-40所示。在“GeneralOptions”選項(xiàng)欄的“Stack/Heap”中，對堆棧大小(StackSize)進(jìn)行配置，如圖6-41所示。單擊“Project”下拉菜單中的“RebuildAll”菜單，編譯應(yīng)用程序。如果編譯過程中出現(xiàn)如圖6-42所示的鏈接錯誤，這主要是由于編譯后的程序所占空間超過了默認(rèn)配置文件lnk51ew_cc2430.xcl中規(guī)定的代碼大小，此時需要修改所對應(yīng)的程序空間的起始地址或結(jié)束地址。(雖然CC2430F32/64/128存儲器空間比較大，但其默認(rèn)配置文件只有一個，另外F64和F128采用分塊(Bank)的方式安排存儲器空間(非線性)。如果采用默認(rèn)的分塊配置文件lnk51ew_cc2430b.xcl，則需要對空間進(jìn)行重新配置(該實(shí)驗(yàn)已將修改后的配置文件存放在…\基礎(chǔ)綜合演示實(shí)驗(yàn)\config文件夾中)。單擊“Project