1、學(xué) 號： 課 程 設(shè) 計(jì)題 目定時(shí)器設(shè)計(jì)學(xué) 院計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院專 業(yè)物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)班 級姓 名指導(dǎo)教師2013年01月23日課程設(shè)計(jì)任務(wù)書學(xué)生姓名： 專業(yè)班級： 指導(dǎo)教師： 工作單位：計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院題 目: 定時(shí)器設(shè)計(jì)初始條件： 1.課程設(shè)計(jì)使用 ATOS實(shí)驗(yàn)平臺,使用CC2430芯片和輔助芯片以及器件； 2.CC2430有程序設(shè)計(jì)集成開發(fā)環(huán)境，程序設(shè)計(jì)語言為C、C、或者nesC語言；3. ATOS實(shí)驗(yàn)平臺使用說明書；要求完成的主要任務(wù): （包括課程設(shè)計(jì)工作量及其技術(shù)要求，撰寫說明書具體要求）1. 學(xué)習(xí)使用ATOS硬件綜合實(shí)驗(yàn)平臺，程序設(shè)計(jì)集成開發(fā)環(huán)境；2. 根據(jù)課程設(shè)計(jì)題目，進(jìn)行需

2、求分析，搞清楚課程設(shè)計(jì)需要設(shè)計(jì)需求和需要解決的設(shè)計(jì)內(nèi)容。3. 查閱和學(xué)習(xí)課程設(shè)計(jì)題目需要的ATOS實(shí)驗(yàn)平臺資料，掌握CC2430接口芯片的使用方法和編程要領(lǐng)。查閱和學(xué)習(xí)課程設(shè)計(jì)題目需要的輔助芯片以及器件資料。4. 利用ATOS硬件綜合實(shí)驗(yàn)平臺，搭建C、C、或者nesC語言設(shè)計(jì)的集成開發(fā)環(huán)境。給出程序流程圖。在集成開發(fā)環(huán)境中調(diào)試程序。給出程序的詳細(xì)注釋。能夠解釋使用程序模擬顯示信息。5. 撰寫課程設(shè)計(jì)報(bào)告，1）詳細(xì)陳述以上的設(shè)計(jì)過程；2）詳細(xì)陳述電路的調(diào)試過程。時(shí)間安排：第21周：1. 熟悉ATOS硬件綜合實(shí)驗(yàn)平臺，掌握CC2430接口芯片的使用方法和編程要領(lǐng)設(shè)計(jì)。2. 使用C語言或nesC程序

3、編寫程序，進(jìn)行調(diào)試、顯示結(jié)果。3. 撰寫綜合設(shè)計(jì)報(bào)告。指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日系主任（或責(zé)任教師）簽名： 年 月 日定時(shí)器設(shè)計(jì)1. 需求分析1.1 CC2430芯片定時(shí)器CC2430芯片包含四個(gè)定時(shí)器（Timer1、Timer2、Timer3、Timer4）和一個(gè)休眠定時(shí)器（Sleep Timer）。Timer1是16位的定時(shí)器，支持典型的定時(shí)/計(jì)數(shù)功能以及PWM功能，該定時(shí)器共有三個(gè)捕捉/比較通道，每個(gè)通道使用一個(gè)單獨(dú)的I/O引腳，Timer1的時(shí)鐘頻率是由系統(tǒng)時(shí)鐘分頻得到的。Timer2主要用于為802.15.4標(biāo)準(zhǔn)中的CSMA/CA算法提供定時(shí)。該定時(shí)器即使在節(jié)點(diǎn)處于低功耗狀態(tài)下仍然運(yùn)

4、行。 Timer3和Timer4是兩個(gè)8位的定時(shí)器，主要用于提供定時(shí)/計(jì)數(shù)功能。Sleep Timer 主要將節(jié)點(diǎn)從超低功耗工作狀態(tài)喚醒。TinyOS 系統(tǒng)下，定時(shí)器組件一般為通用組件（generic components），通用組件類似于C+中的類，可以通過new 來實(shí)例化最多255 個(gè)定時(shí)器，類似于類實(shí)例化的對象。在ANTc3 下，定時(shí)器通用組件為TimerMilliC, 是Timer1 提供的， 此外，Timer1 還提供了Alarm32khzC 等組件。 定時(shí)器向上層提供的接口分為Timer 和Alarm 兩種，使用Timer 接口需要指定定時(shí)器的精度，分為TMilli（毫秒）、T32

5、kHz（32KHz）、TMicro（微秒）三種； 使用Alarm 接口既要指定定時(shí)精度，還要指定定時(shí)器的位寬。1.2需求分析編寫程序，完成所需功能硬件連接，實(shí)驗(yàn)環(huán)境調(diào)試程序調(diào)試，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象1.3定時(shí)器功能分析 選擇定時(shí)器中的兩個(gè)定時(shí)器，其中一個(gè)控制紅燈1秒閃爍一下，另一個(gè)定時(shí)器控制綠燈5秒閃爍一次，具體見圖1。 圖1 流程圖2. 定時(shí)器設(shè)計(jì)過程2.1 設(shè)計(jì)器材 帶有CC2430芯片的基站一個(gè) 燒錄線一根 安裝TinyOS 開發(fā)環(huán)境的PC機(jī)一臺及相關(guān)的硬件設(shè)備2.2 開發(fā)環(huán)境調(diào)試步驟 進(jìn)入Cygwin環(huán)境 輸入命令 cd apps/Test，進(jìn)入測試程序文件所在目錄確認(rèn)基站板及射頻模塊連接良好

6、確認(rèn)基站板通過USB連接至主機(jī)確認(rèn)基站板通過串口與主機(jī)相連或通過USB轉(zhuǎn)串口線與主機(jī)相連在Cygwin環(huán)境，輸入命令 make antc3 install使用【串口助手】（光盤目錄中的輔助工具串口助手sscom32.exe）打開基站板與本機(jī)相連的串行端口（波特率設(shè)置為9600），將基站板重新上電（即關(guān)閉電源后再開啟）。2.3設(shè)計(jì)步驟 將基站同電腦用燒錄線連接好，打開基站的開關(guān) 打開Cygwin 開發(fā)環(huán)境 在Cygwin 界面中執(zhí)行cd apps/Demos/Basic/ Timer，進(jìn)入到定時(shí)器實(shí)驗(yàn)?zāi)夸浵隆?在定時(shí)器代碼目錄下執(zhí)行make antc3 install，進(jìn)行編譯和燒錄。 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

7、為紅燈1 秒閃一次，綠燈5 秒閃一次。 3.調(diào)試過程 3.1 開發(fā)環(huán)境調(diào)試 進(jìn)入Cygwin環(huán)境輸入命令 cd apps/Test，進(jìn)入測試程序文件所在目錄在Cygwin環(huán)境，輸入命令 make antc3 install使用【串口助手】（光盤目錄中的輔助工具串口助手sscom32.exe）打開基站板與本機(jī)相連的串行端口（波特率設(shè)置為9600），將基站板重新上電（即關(guān)閉電源后再開啟）。3.2 設(shè)計(jì)結(jié)果打開Cygwin 開發(fā)環(huán)境在Cygwin 界面中執(zhí)行cd apps/Demos/Basic/ Timer，進(jìn)入到定時(shí)器實(shí)驗(yàn)?zāi)夸浵隆?在定時(shí)器代碼目錄下執(zhí)行make antc3 install，進(jìn)行

8、編譯和燒錄。 觀察基站定時(shí)器燈現(xiàn)象為紅燈1 秒閃一次，綠燈5 秒閃一次。 4.源代碼代碼TimerLedM.nc定時(shí)器示例程序的實(shí)現(xiàn)模塊，間隔點(diǎn)亮兩個(gè)LED燈 #define DBG_LEV 5module TimerLedMuses interface Boot;/* Timer為系統(tǒng)接口TMilli指明了定時(shí)器的精度為毫秒 */uses interface Timer as Timer1; /* as關(guān)鍵字為接口別名 */uses interface Timer as Timer2;implementation/* 任務(wù): 切換黃色LED燈 */task void ToggleLedYel

9、low()LED_YELLOW_TOGGLE;/* 啟動事件處理函數(shù)，在TimerLed.nc已經(jīng)關(guān)聯(lián)到MainC.Boot接口系統(tǒng)啟動后會調(diào)用此函數(shù)*/event void Boot.booted()/* 定時(shí)器1: 持續(xù)工作，每隔1s觸發(fā)一次 */call Timer1.startPeriodic(1000);/* 定時(shí)器2: 持續(xù)工作，每隔5s觸發(fā)一次*/call Timer2.startPeriodic(5000);/* 定時(shí)器1的事件處理函數(shù) */event void Timer1.fired()/* 事件處理中直接切換藍(lán)色LED燈 */ADBG(5, led blue toggle

10、.rn);LED_BLUE_TOGGLE;/* 定時(shí)器2的事件處理函數(shù) */event void Timer2.fired()ADBG(5, led yellow toggle.rn);post ToggleLedYellow();代碼 TimerLed.nc/* file 定時(shí)器示例程序的實(shí)現(xiàn)模塊，間隔點(diǎn)亮兩個(gè)LED燈author NUAAdate */configuration TimerLedimplementationcomponents TimerLedM; /* TimerLed模塊程序，用于實(shí)現(xiàn)具體代碼 */components MainC; /* TinyOS2主模塊，這里用于

11、關(guān)聯(lián)系統(tǒng)啟動 */* TimerLed模塊程序的Boot接口與系統(tǒng)Boot接口關(guān)聯(lián) 這樣系統(tǒng)啟動時(shí)會調(diào)用LedM的Boot接口?*/TimerLedM.Boot - MainC.Boot;/*使用系統(tǒng)毫秒級Timer組件新建第一個(gè)定時(shí)器并且接口關(guān)聯(lián)到TimerLedM處理模塊*/components new TimerMilliC() as Timer1;TimerLedM.Timer1 - Timer1;Makefile文件/*使用系統(tǒng)毫秒級Timer組件新建第二個(gè)定時(shí)器*/components new TimerMilliC() as Timer2;TimerLedM.Timer2 - T

12、imer2;COMPONENT=TimerLed#PFLAGS += -DUSE_MODULE_LED#使用串口調(diào)試模塊PFLAGS += -DUART_DEBUGPFLAGS += -DADBG_LEVEL=5#include $(MAKERULES)5.自我評價(jià)與總結(jié)本次的的課程設(shè)計(jì)主要是在ATOS實(shí)驗(yàn)平臺上,使用CC2430芯片和輔助芯片以及器件，然后在開發(fā)環(huán)境中運(yùn)用程序設(shè)計(jì)語言完成的。在課程設(shè)計(jì)的開始是設(shè)備的安裝以及環(huán)境的調(diào)試，然后是收集有關(guān)的資料，編寫相關(guān)的應(yīng)用程序程序，最后在開發(fā)環(huán)境中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。前后花費(fèi)了一周的時(shí)間，順利完成了本次的課程設(shè)計(jì)。本次的課程設(shè)計(jì)采用了需求分析，設(shè)計(jì)過程，調(diào)試過程三步走的思路，思路明確，在一定程度上節(jié)約了很多的時(shí)間。本次的課程設(shè)計(jì)參考了許多相關(guān)的資料，是自己加深了設(shè)計(jì)需求的理解。然而本次的課程設(shè)計(jì)也有不足之處，在編寫程序的時(shí)候，由于對設(shè)計(jì)語言了解不夠牢固，造成編寫程序功能比較單一，但是符合了本次設(shè)計(jì)的要求。， 通過本次的課程設(shè)計(jì)，我受益匪淺，學(xué)到了很多的知識。通過本次的課程設(shè)計(jì)，使我認(rèn)識到掌握基礎(chǔ)知識的重要性，同時(shí)也讓我認(rèn)識到自己掌握知識的不足。在以后的學(xué)習(xí)中，只有不斷的學(xué)習(xí)，才能滿意以后的學(xué)習(xí)的要求，才能完