ZigBee无线传感器网络拓朴结构获取实验

实验报告

（ 201/ 201 学年 第 学期）?

???

实验名称 ZigBee无线传感器网络获取网络拓扑结构实验

实验时间 指导单位 指导教师

2015年11月-2015年12月

计算机学院 李洋

学生姓名 张智超 学院(系) 计算机学院

班级学号 B14040923 专 业

软件工程

实 验 报 告

实验名称 ZigBee无线传感器网络获取网络指导教师 李洋 拓扑结构实验 实验类型 自行设计（科研型） 一、 实验目的和要求 1.实验目的 了解网络地址的分配方法，掌握获取节点地址的方法，掌握无线传感器网络的拓扑结构。 实验学时 16 实验时间 2015.11-2015.12 2.实验内容 （一）设计指标： 1、 编写程序建立无线传感器网络； 2、 编写程序将自身的网络地址以及父节点网络地址发送给协调器； 3、 编写程序实现串口控制命令； 4、 编写程序将各个节点的网络地址以及父节点的网络地址显示在PC机上； （二）实验要求： 1、 设计不同拓扑结构的无线传感器网络； 2、 设计串口回调函数实现串口对网络控制； 3、 设计网络地址获取程序； 4、 设计各个节点的数据处理函数； 5、 设计协调节点与上位机的串口通信程序； 二、实验环境(实验设备) 硬件：PC机，CC2530传感器，IAR开发环境 1

三、实验架构和原理及实验步骤： 1.实验原理 （1）ZigBee按照网络节点功能划分可分为终端节点(ep)、路由器节点(rp)和协调器节点(cp)3种。其中，协调器（coordinator）是整个网络的核心，主要作用是启动网络，其方法是选择一个相对空闲的信道，形成一个PANID。协助建立网络中的安全层及处理应用层的绑定。当整个网络启动和配置完成之后，它的功能退化成一个协调器。路由器（router）主要功能是提供接力作用，能扩展信号的传输范围，因此一般情况下他应该一直处于活动状态，不应休眠。终端节点（end-device）加入已建立的网络即可，终端节点不具有网络维护功能。 （2）ZigBee无线传感器网络组网过程包括两个步骤:主节点举起网络和子节点申请加入网络。采用的是分布式分配机制：协调器在建立网络之后使用0x0000作为自己的网络地址。在路由器和终端加入网络以后，设备会自动给他分配16位的网络地址。 （3）获取拓扑结构的大致思路为： 终端节点和路由节点获取自身网络地址和父节点网络地址写一个数组保存网络地址将地址发送给协调器协调器将信息发送到串口，进行拓扑结构分析 2

（4）可能用到的函数 uint16 NLME_GetShortAddr(void) 该函数返回该节点的网络地址 byte *NLME_GetExtAddr(void) 获取设备自身IEEE地址 uint16 NLME_GetCoordShortAddr( void ) 获取父设备网络地址 void NLME_GetCoordExtAddr( byte * buf) 获取父设备IEEE地址 3.实验步骤： （1） 修改PAN_id。 网络编号，用于区分不同的ZigBee网络。在文件f8wConfig.cfg中找到 -DZDAPP_CONFIG_PAN_ID=0xFFFF，将0xFFFF修改为本组编号0x2008。 (2)获取当前节点代码的网络地址以及其父节点的网络地址的代码 static void Broadcast_SendBackMessage( ) { unsigned char *theMessageData,s[200]; uint16 mod=0; uint16 i=0,n=0; uint16 FaAdd,a; if(Broadcast_NwkState==DEV_END_DEVICE) { unsigned char s1[10],s2[10];//存储当前节点以及父节点的地址 FaAdd=NLME_GetCoordShortAddr();//获取十进制的父节点地址 a=NLME_GetShortAddr();//十进制的当前节点地址 strcpy(s,\while(a)//将当前节点地址转化为字符串 3

{ } s1[i]='\\0'; n=strlen(s1); if(n<=3) { } i=0; if(!FaAdd)//将父节点地址转化为字符串 { } { mod=FaAdd; if(mod<=9) *(s2+i)=mod+'0'; *(s2+i)=mod+55; else i++; strcpy(s2,\i=4; char t; t=s1[i]; s1[i]=s1[n-1-i]; s1[n-1-i]=t; strcat(s1,\for(i=0;i

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