無線傳感器網(wǎng)絡(luò)多跳路由Demo.doc

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1、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)多跳路由Demo用戶使用手冊資料版本V2.0歸檔時(shí)間2006年2月16日寧波中科集成電路有限公司無線傳感器網(wǎng)絡(luò)事業(yè)部為您提供無線傳感器網(wǎng)路方面全方位的技術(shù)支持，包括自主開發(fā)的GAINS系列節(jié)點(diǎn)和各種配套的后臺(tái)軟件，希望我們的產(chǎn)品為您的學(xué)習(xí)和研究帶來方便。公司地址：浙江省寧波市科技園區(qū)創(chuàng)業(yè)大廈6層郵編：315040產(chǎn)品主頁：www.wsn.org.cn客戶服務(wù)熱線：0574-87910141E_mail:jp@nbicc.com前言本文詳細(xì)介紹如何使用GAINS節(jié)點(diǎn)和我們開發(fā)的多跳路由協(xié)議的代碼實(shí)現(xiàn)無線通訊功能的過程。涉及

2、到avr單片機(jī)的編譯器winavr，燒寫軟件avrstudio以及avr系列單片機(jī)的燒寫器，本文介紹如何使用avrstudio和燒寫器將winavr編譯后產(chǎn)生的hex文件存入單片機(jī)flash的過程。這個(gè)過程完成以后，就可以組織一個(gè)多跳的網(wǎng)絡(luò)，通過SNAMP后臺(tái)可以看到網(wǎng)絡(luò)的可視化效果。一、GAINS系列節(jié)點(diǎn)介紹GAINS系列節(jié)點(diǎn)是專門針對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用設(shè)計(jì)的一個(gè)硬件平臺(tái)，包括GAINS1，GAINS2，GAINS3，GAINSU以及最近開發(fā)的GAINZ，其中GAINZ節(jié)點(diǎn)是一款針對Zigbee協(xié)議設(shè)計(jì)的硬件平臺(tái)，使用的是2.4G

3、的頻率，其它的節(jié)點(diǎn)都是采用433M的載頻，GAINS3節(jié)點(diǎn)是GAINS1和GAINS2版本的完善版，而GAINSU系列則是GAINS3的一個(gè)補(bǔ)充版本，主要區(qū)別是將GAINS3的串口改為usb口，這主要是考慮到有些主機(jī)沒有串口(比如筆記本電腦)，無法通過串口收集傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)。GAINS系列節(jié)點(diǎn)被清華大學(xué)，北京大學(xué)，浙江大學(xué)，北郵等高校普遍采用，現(xiàn)在在市場上比較受歡迎的是后面3種。一、多跳路由程序功能我們提供的多跳路由程序（相關(guān)的hex文件可以從我們的主頁上下載）的Demo實(shí)現(xiàn)的是一種自組織的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，具體來說就是只有一個(gè)主節(jié)點(diǎn)，即Si

4、nk節(jié)點(diǎn)，該節(jié)點(diǎn)負(fù)責(zé)和主機(jī)的通訊，我們提供的是通過串口通訊的Demo。所有的節(jié)點(diǎn)定時(shí)維護(hù)自己的路由表，并且將自己的路由信息廣播出去，數(shù)據(jù)按照路由表完成轉(zhuǎn)發(fā)，并且最終到達(dá)Sink節(jié)點(diǎn)。我們提供的多跳路由的Demo一共提供了10個(gè)hex文件，編號(hào)為2.hex到9.hex以及Sink.hex，它們都是源代碼通過編譯器winavr編譯后得到目標(biāo)文件，是可以向單片機(jī)的flash中燒錄的文件。文件的數(shù)字編號(hào)代表各自的地址號(hào)碼，運(yùn)行SNAMP后，后臺(tái)根據(jù)各個(gè)節(jié)點(diǎn)的地址編號(hào)來處理一些數(shù)據(jù)，Sink節(jié)點(diǎn)單獨(dú)列出。一、Hex文件的燒入過程Hex文件的燒入

5、過程需要使用AVRJTAG燒寫器和avrstudio燒寫軟件，以GAINS—3為例讓我們先看一下要用到的各種器件，如圖1所示。傳感器子板數(shù)據(jù)線9v直流變壓器編程器節(jié)點(diǎn)串口線圖一JTAG編程口傳感器子板插座串口串口線一端和主機(jī)的串口相聯(lián)，一端和編程器的串口接口相聯(lián)，9V直流變壓器負(fù)責(zé)給編程器供電，數(shù)據(jù)線一端和編程器的數(shù)據(jù)線接口相聯(lián)，一端和節(jié)點(diǎn)的JTAG相聯(lián)，這里要注意兩點(diǎn)：首先數(shù)據(jù)線是有方向的，對編程器來說由于上面留有一個(gè)特殊的小槽，使得數(shù)據(jù)線只有可能按照正確的方式插入，這里還是說明一下，數(shù)據(jù)線的帶紅色的一邊在遠(yuǎn)離編程器的指示燈一側(cè)，對

6、于節(jié)點(diǎn)來說帶紅色的一邊應(yīng)該在遠(yuǎn)離天線的一側(cè)；其次就是關(guān)于編程器的設(shè)置問題，在編程器的指示燈和數(shù)據(jù)線接口之間有一個(gè)小的開關(guān)，要仔細(xì)才能看到，開關(guān)下面有兩個(gè)選項(xiàng)，分別是ISP和JTAG選項(xiàng)，它們代表的是兩種不同的燒寫模式，我們需要選擇JTAG模式，可以將開關(guān)撥到數(shù)據(jù)線接口一側(cè)。連接好后的效果圖如下圖所示。最后需要說明一下的是傳感器子板的正確插入方式，如下圖所示：形象的描述一下就是有元器件的那一邊朝向串口接口，插入子板時(shí)要注意和下面的針腳對齊，不要錯(cuò)位。到這里一些準(zhǔn)備工作基本完成，硬件平臺(tái)已經(jīng)搭建完成，下面就可以通過avrstudio軟件向

7、節(jié)點(diǎn)燒入程序了。首先我們介紹一下該軟件的界面，該軟件啟動(dòng)后會(huì)出現(xiàn)一個(gè)歡迎界面，并且會(huì)顯示最近使用過的文件或工程以供用戶選擇，我們選擇Cancel。接著我們就進(jìn)入了該軟件的主界面，在該界面下我們就可以開始我們的燒寫過程了。傳感器子板軟件啟動(dòng)歡迎界面首先要保證硬件的連接正確無誤（現(xiàn)階段傳感器子板可以不插，傳感器子板主要在使用時(shí)用來采集數(shù)據(jù)的），編程器的電源要接上，節(jié)點(diǎn)的電源開關(guān)也要接上，由于編程的時(shí)候節(jié)點(diǎn)上面使用的單片機(jī)的Flash是由節(jié)點(diǎn)自己供電的，后面一點(diǎn)一定要保證，否則會(huì)檢測不到節(jié)點(diǎn)的JTAG而導(dǎo)致燒寫失敗。下面將燒寫的步驟詳細(xì)列舉

8、出來，供大家參考。Step1：進(jìn)入燒寫程序的界面選擇Tools//ATK500/AVRISP/JTAGICE//STK500/AVRISP/JTAGICE…或者直接點(diǎn)擊界面上的按鈕，就會(huì)彈出一個(gè)工作界面，這個(gè)界面是燒寫程