实验3-应用层实验-温度传感器实验.doc

实验三 应用层实验-温度传感器实验 一．课时安排：2学时 二．实验目的 学会使用并且掌握温度传感器AD7414芯片的使用； 掌握智能传感器的CC2530芯片的程序设计方法。 三．实验设备 （1）硬件： DK-WSN100物联网开发套件 一套 PC机 一台 （2）软件 IAR Embedded Workbench for 8051 集成开发环境 四．实验内容 使用智能传感器的CC2530芯片模拟I2C总线时序，使用I2C接口读取温度传感器AD7414芯片中所获取的当前环境的温度测量值。 五．实验原理 1. 温度传感器AD7414 温度测量有两种模式。第一种模式是使用内部的时钟计时，每800毫秒采集一次温度并进行AD转换。内部振荡器是唯一的在转换之间开机的电路，一旦它停止，唤醒信号被用来启动其他部分电路，每800ms一次。通常每次AD转换需要25μs。新温度值存储至温度值寄存器，可以通过I2C接口读取。 另一个测温的方法是one-shot模式，AD7414在每次被配置为one-shot模式后进行一次温度采集。在采集温度和温度转换成ADC值之间有4μS的间隔，转换完成并且寄存器读取到温度值所需要的时间一共有25μS。 图1 AD7414 引脚结构 引脚功能介绍： I2C 地址选择： 芯片型号：AD7414-1 I2C 地址：1001 110 AD7414有五个内部寄存器，四个是数据寄存器，还有一个是地址指针寄存器。 （1）地址指针寄存器 地址指针寄存器是储存一个地址的8-bit寄存器, 且指向AD7414 四个数据寄存器之一。 （2）温度值寄存器 温度值寄存器是一个10-bit 只读寄存器, 它储存从ADC 两种补码格式中读来的温度值。 ADC 的完整的理论的跨度为255°C，但在实际操作中温度测量范围是局限在?40°C to +125℃。 温度数据表 温度转换公式如下： 正温度=（ADC 代码）/4 负温度=（ADC 代码-512）/4 注意:DB9 的1 代表负数，0 代表正数 （3）I2C 的时序图 CC2530 与AD7414 通过I2C总线通信，通信时序为： 图2 写入地址指针以选择一个寄存器为后续的读值操作 图3 通过一个字节的数据来给写入的地址指针选择寄存器 图4 从选定的寄存器读取一个字节的数据 图5 从温度值寄存器读取两个字节的数据 2.程序设计流程图 3. PANID配置方法 六．实验步骤 1．设备连接 本实验使用标签为“STS_SmartSS_TP_A1”带OLED屏幕的ZigBee模块； 先将CCdebugger仿真器的一端的10Pin的JTAG引脚与一个ZIGBEE模块相连(注意JTAG引脚与模块的连接是否正确)，再将另一端用USB接口与电脑相连，并打开ZIGBEE 模块的电源（此上电顺序非常重要）。 2.运行实验 用IAR Embedded Workbench for 8051打开“WSN_TemperatureSS_Basic”文件夹里面的TemperatureSS_Basic.eww工程文件。 右击左侧的工程名称，选择Rebuild All。 点击IAR功能菜单上的绿色的下载按键，进入下载页面。 点击IAR 开发环境中的调试按钮可以执行全速、单步、单步跳出等。 3.实验现象 温度传感器的OLED 屏幕会显示当前环境下的温度值，温度改变时, 屏幕上显示的测量值也会相应的改变。 七．实验报告 实验报告内容：包括实验名称、目的、任务（以简洁明了的叙述说明本次实验的任务和目标）；实验内容、实验过程描述（包括算法分析过程以及源程序、运行结果等）；分析和体会（包括实验结果分析，程序设计与调试过程所遇到的问题，问题解决中得到的经验和体会，进一步改进的设想）。 实验报告以文本形式递交，在做完实验后一周内递交。实验报告要书写规范、文字简练、语句通顺、图表清晰。