无线传感器网络原理实验报告.doc

无线传感器网络原理实验报告 实验名称：单片机与 PC 机串口通信实验 姓名：胡佳敏 学号：11303010136  实验目的 1. 理解串口通信原理； 2. 掌握 CC2530 单片机与 PC 机串口通信的方法。 实验设备 1. 装有 IAR 开发环境的 PC 机一台； 2. 物联网多网技术开发设计平台所配备的基础实验套件一套； 3. 下载器一个。 实验要求 1. 编程要求：编写一段 C 语言程序； 2. 实现功能：单片机向 PC 机发送字符串，PC 机接收并显示字符串内容； 3. 实验现象：PC 机的串口调试助手显示“Hello World！ ” 。 实验原理 本实验中 CC2530 节点通过串口向 PC 发送字符串“Hello World!”,PC 机接收到串口数据后通过串 口调试助手（见光盘资料）直接将接收到的内容显示出来。 CC2530 单片机使用的电平为 TTL 电平，而 PC 机使用的是 CMOS 电平，所以在与 PC 机进行通信 时，需要电平转换电路来匹配逻辑电平。本实验选用串口转 USB 接口电路来匹配逻辑电平，同时使得 单片机与 PC 机之间的硬件连接更加方便。硬件连接如图 1.61 所示。 用于 CC2530 和 PC 之间电平转换的是 SPCP825 芯片，主要电路原理图如图 1.62 所示 图中 “M_P0_3” 、 “M_P0_2” 为CC2530单片机的UART0接口， JP6为PC机USB接口， 芯片SPCP825A实现接口的转换 1. UART 模式选择 CC2530 单片机共有两个串行通信接口 USART0 和 USART1。两个串口既可以工作在 UART（异步通信）模式，又可以工作在 SPI （同步通信）模式， 模式的选择由串口控制/状态寄存器的 U0CSR.MODE决定。 2. 设置波特率 为了保证串口通信的同步性我们还有完成通信波特率的设置， 就像两个人进行沟通， 必须使用对方能听懂的语言，才能顺利的表达彼此的想法。串口通信波特率的设置由寄存器 U0GCR 和 U0BAUD 来完成。 3. 接收/发送数据 接收和发送数据由寄存器 U0BUF 来完成。当对 U0BUF 寄存器进行读操作时，实现接收功能；当对其进行写操作时，实现发送数据功能 4. 接收/发送数据中断标记位 程序员需要根据中断标记位来判断数据是否发送完成或是否有数据要接收。如表 1.9 所示。 实验步骤 1、 在本实验中，我们使用实验箱上标有“协调器”的节点来观察现象； 1. 首先使用 Mini USB 延长线将协调器的 Mini USB 接口连接至 PC 机的 USB 接口，如图 1.64 所示； 2. 如果是第一次使用，PC 会弹出发现新硬件的提示，安装光盘内的 Tools\USB-UART 驱动 \spcp825installer 目录下的驱动程序即可； 3. 确保协调器节点扩展板上，在核心板下方的跳线已经跳上，如图 1.65 所示； 4. 将调试器一端使用 USB A-B 延长线连接至 PC 的 USB 接口，另一端的 10pin 排线连接到实验箱的JTAG 调试接口，如图 1.66 所示； 5. 将实验箱“控制方式切换”开关拨至“手动”一侧，如图 1.67 所示； 6. 转动实验箱“旋钮节点选择” ，使得协调器旁边的 LED 灯被点亮，如图 1.68 所示； 7. 按照后面的范例路径打开本实验工程文件，点击工具栏中的“Make”按钮，编译工程，等待工程编译完成，确保编译没有错误，在工程目录结构树中的工程名称上点击鼠标右键，选择“Options” ，并在弹出的对话框中选择左侧的“Debugger” ，并在右侧的“Driver”列表中选择“Texas Instruments”，点击“Download and Debug”按钮，待程序下载完毕后，点击“Go”按钮，使程序开始运行; 8，双击打开光盘内 Tools\串口调试助手文件夹下的 LSCOMM.exe， 并按照图 1.74 所示设置各项参数； 9，其中，端口的选择，可以在“设备管理器”中查看具体端口，步骤如下（在后续的实验中如果 使用到串口调试助手，查看端口的方法不再赘述） ； 10，在桌面上，找到“我的电脑” ，并在“我的电脑”上点击鼠标的右键，选择“管理”，在打开的窗口中， 左侧找到 “设备管理器” ， 并在右侧展开 “端口 （COM 和 LPT） ” ， 找到 “Sunplus USB to Serial COM Port” ，该名称后面的“COMx”即为端口号，如图 1.76 所示； 11，设置完毕后，点击“打开端口” ，在串口调试助手