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实验4 节点-PC串口通信实验

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实验四节点-PC串口通信实验实验目的本实验的目的是实现节点和PC间的串口双向通讯，通过串口连接，PC可以从网络收集其他节点的数据，也可以发送数据或者命令到节点，因此，串口通信编程是无线传感器网络中的重要内容。

实验要求根据例子提供的例子程序，详细了解程序结构，并尝试进行程序的修改运行。

具体实验要求如下：1.了解掌握串口双向通信的方法，学会使用mig工具以及SerialForwarder；2.修改BlinkToRadio程序，使用mig创建BlinkToRadioMsg的java 对象发送至BaseStation，然后使用MsgReader读取该对象内容。

实验内容1、TestSerial例子程序节点与PC之间的通信在TinyOS中被抽象为数据包源（packet source）。

一个数据包源就是一种与节点双向通信的介质，可以是串口，也可以是TCP socket，或是SerialForwarder工具（该工具后面介绍）。

先看以下示例程序，将一个节点连接到PC，进入TestSerial例子程序目录，这时节点的LED灯会闪烁。

此时表明节点与串口双向通信正常。

2、基站程序示例基站节点是无线传感器网络的重要组成部分，它负责与后台服务器进行串口通信以及与网络中的其他节点进行无线通信，是一个桥梁的作用。

取两个节点，一个节点烧录BlinkToRadio程序，一个烧录BaseStation程序，将两个节点都通电。

可以看到BaseStation的LED1等闪烁，按住BlinkToRadio节点的RESET，LED1不闪烁。

BaseStation节点的LED0闪烁表示它收到了网络包，LED1闪烁表示将网络包发送到串口，LED2闪烁表示网络包被丢弃，丢弃的原因可能是串口的带宽小于节点的无线带宽。

Listen命令的功能是创建数据包源，然后打印出每一个监听到的包。

BlinkToRadioC应用的消息格式如下（忽略开始的00字节）：•目标地址Destination address（2 bytes）•连接源地址Link source address（2 bytes）•消息长度Message length（1 bytes）•组号 Group ID（1 byte）•Active Message handler类型Active Message handler type（1 byte）•Payload（最大28 bytes）源节点ID Source mote ID（2 bytes）示例计数值Sample counter（2 bytes）3、MIG及数据包对象Listen程序是与节点通讯最基础的方式。

但是它只打印了二进制的包。

显然这种方式不是十分易读。

在实际中，往往需要读取这些二进制数据后，再根据二进制的内容分析其字段。

TinyOS提供了一种方便解析二进制数据包内容的工具-MIG（Message InterFace Generator）。

MIG可以为用户指定的消息结构建立一个Java，Python或C的接口，免除了解析二进制的麻烦。

进入到TestSerial目录下，输入make clean清除上次的编译结果。

然后输这个输出表示在编译TinyOS应用程序之前，Makefile中要求先生成TestSerialMsg.java文件，然后将TestSerialMsg.java和TestSerial.java进行编译，最后再编译TinyOS应用程序。

打开TestSerial目录下的Makefile文BUILD_EXTRA_DEPS这行说明TinyOS应用生成以前要先编译说明TestSerialMsg.java是TestSerial.class的依赖文件，在编译生成TestSerial.class之前需要生成TestSerialMsg.java。

4、SerialForwarder和其他数据包源直接监听串口的问题就是只能与一个程序进行读取，因为这是一个硬件资源。

并且需要监听程序物理连接到串口才可以进行读取。

为解决以上限制，TinyOS 中的SerialForwarder工具提供了一个解决方案。

一般来说，SerialForwarder工具连接一个真实的物理串口，然后在此之上创建一个虚拟数据包源，然后允许同时多个程序通过TCO/IP连接来访问这个数据包源。

可以看出，SerialForwarder相当于物理串口的读写包的代理。

HOST和PORT是可选的。

默认状态是localhost和9002端口的。

会弹出一个窗口。

这表示已经成功创建了一个数据包源sf，它的地址是本地的9001端口。

这条命令创建了第2个sf，它的源是工作在9001端口上的第1个sf，第一个sf的引用数会增加1。

这里仅仅是演示需要，将第2个sf（9003）关闭。

可以观察到第一个sf的引用数加1，并且使用MsgReader开始打印内容，与上一节结果类似。

除了串口和SerialForwarder以外，TinyOS还支持Crossbow MIB 6005、向串口发送数据包在TinyOS中向串口发送一个AM类型的数据包与通过radio发送是非常相似的。

可以使用AMSend接口，调用AMSend.send发送数据包，然后处理其中SerialActiveMessageC用来打开和关闭栈，其余两个分别为收发组件。

组件接口上的相似，也带来了实现上的相似。

如下所示：实验要求说明实验具体要求，修改BlinkToRadio程序，使用mig创建BlinkToRadioMsg 的java对象，BaseStation（该程序不改动）将BlinkToRadio发送的消息转发到串口，然后使用MsgReader读取BlinkToRadioMsg对象。

提示步骤：1.按照TestSerial例子修改makefile。

注意，javac后面应该接一个tab字符而不是空格。

2.然后输入make telosb命令生成BlinkToRadioMsg的java类。

就需要将AM类型从AM_BLINKTORADIO改为AM_BLINKTORADIOMSG，这是mig 命名规则的需要。

然后再次编译烧录。

3.BaseStation节点与修改后的BlinkToRadio节点都通电。

然后在实验过程说明首先需要修改节点通信的相关信道，选择26信道，在Makefile文件中进行修改，PFLAGS+=-DCC2420_DEF_CHANNEL=26。

对BlinkToRadio程序中的Makefile 文件进行修改，使用mig创建BlinkToRadioMsg的java对象：BlinkToRadioMsg.java:mig java -target=null $(CFLAGS) -java-classname=BlinkToRadioMsg BlinkToRadio.h BlinkToRadioMsg -o $@申请节点，自动分配为3号和4号节点，将3号节点作为普通节点，烧录BlinkToRadio程序，4号节点作为基站节点，烧录BaseStation程序，可以看到4号节点的LED1灯在不停的闪烁，说明基站节点不停的收到网络包并将其发送至串口。

由于缺少MsgReader 命令，实验中使用Listen命令进行代替，对4号节点即基站节点进行读数，结果如下图所示：图中每一行代表基站节点收到的一个网络包，最后二个字节代表的是计数值，可以看到为递增数。

修改后的核心程序清单BlinkToRadioC.ncimplementation {uint16_t counter;message_t pkt;bool busy = FALSE;void setLeds(uint16_t val) {if (val & 0x01)call Leds.led0On();elsecall Leds.led0Off();if (val & 0x02)call Leds.led1On();elsecall Leds.led1Off();if (val & 0x04)call Leds.led2On();elsecall Leds.led2Off();}event void Boot.booted() {call AMControl.start();}event void AMControl.startDone(error_t err) {if (err == SUCCESS) {call Timer0.startPeriodic(TIMER_PERIOD_MILLI);}else {call AMControl.start();}}event void AMControl.stopDone(error_t err) {}event void Timer0.fired() {counter++;if (!busy) {BlinkToRadioMsg* btrpkt =(BlinkToRadioMsg*)(call Packet.getPayload(&pkt, sizeof(BlinkToRadioMsg))); if (btrpkt == NULL) {return;}btrpkt->nodeid = TOS_NODE_ID;btrpkt->counter = counter;if (call AMSend.send(AM_BROADCAST_ADDR,&pkt, sizeof(BlinkToRadioMsg)) == SUCCESS) {busy = TRUE;}}}实验感想节点与PC之间的通信是无线传感网里获取数据的最后一步，Sink节点即使获取到很多数据，如果不能传送给后方数据库，那么一切都没有意义。

通过阅读代码，明白了节点与PC串口之间收发数据大致是怎么一个流程。

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实验4 节点-PC串口通信实验

实验4 节点-PC串口通信实验

实验四节点-PC串口通信实验实验目的本实验的目的是实现节点和PC间的串口双向通讯，通过串口连接，PC可以从网络收集其他节点的数据，也可以发送数据或者命令到节点，因此，串口通信编程是无线传感器网络中的重要内容。

实验要求根据例子提供的例子程序，详细了解程序结构，并尝试进行程序的修改运行。

具体实验要求如下：1.了解掌握串口双向通信的方法，学会使用mig工具以及SerialForwarder；2.修改BlinkToRadio程序，使用mig创建BlinkToRadioMsg的java 对象发送至BaseStation，然后使用MsgReader读取该对象内容。

实验内容1、TestSerial例子程序节点与PC之间的通信在TinyOS中被抽象为数据包源（packet source）。

一个数据包源就是一种与节点双向通信的介质，可以是串口，也可以是TCP socket，或是SerialForwarder工具（该工具后面介绍）。

先看以下示例程序，将一个节点连接到PC，进入TestSerial例子程序目录，这时节点的LED灯会闪烁。

此时表明节点与串口双向通信正常。

2、基站程序示例基站节点是无线传感器网络的重要组成部分，它负责与后台服务器进行串口通信以及与网络中的其他节点进行无线通信，是一个桥梁的作用。

取两个节点，一个节点烧录BlinkToRadio程序，一个烧录BaseStation程序，将两个节点都通电。

可以看到BaseStation的LED1等闪烁，按住BlinkToRadio节点的RESET，LED1不闪烁。

BaseStation节点的LED0闪烁表示它收到了网络包，LED1闪烁表示将网络包发送到串口，LED2闪烁表示网络包被丢弃，丢弃的原因可能是串口的带宽小于节点的无线带宽。

Listen命令的功能是创建数据包源，然后打印出每一个监听到的包。

BlinkToRadioC应用的消息格式如下（忽略开始的00字节）：•目标地址Destination address（2 bytes）•连接源地址Link source address（2 bytes）•消息长度Message length（1 bytes）•组号 Group ID（1 byte）•Active Message handler类型Active Message handler type（1 byte）•Payload（最大28 bytes）源节点ID Source mote ID（2 bytes）示例计数值Sample counter（2 bytes）3、MIG及数据包对象Listen程序是与节点通讯最基础的方式。

串口通信实验报告

串口通信实验报告

串⼝通信实验报告基于Labwindows/CVI的串⾏通信接⼝实验报告⼀、实验⽬的通过软件Labwindows/CVI编写仪器⾯板，通过该⾯板实现计算机与外围设备的串⼝通信。

设置好通信端⼝，波特率等参数后，在Text Box控件中输⼊数据字符，当点击发送按钮时，单⽚机开发箱中的指⽰灯发⽣相应的变化。

仪器⾯板如下图所⽰。

⼆、实验器材PC机⼀台，单⽚机开发箱，220V交流电源，Labwindows/CVI软件，导线若⼲等。

三、实验原理由于LabWindows/CVI提供了⼤量与外部代码或软件进⾏连接的机制，所以实现串⼝通信，可以使⽤其本⾝提供的RS⼀232函数库。

1.RS—232函数库RS—232函数库提供了各种⽅式的串⼝通信控制函数和I/O函数，包括：打开/关闭函数；I/O读写函数；调制解调器控制函数；串⼝设置函数；寄存器状态函数；回调函数等。

（1) 打开/关闭函数：OpenCom，OpenComConfig和CloseComo。

(2) I/O读写函数：总计有7组函数，以下为其中常⽤的四组：1） ComRd：从串⼝的接收缓冲区读指定长度的字符；2） ComRdByte：从串⼝的接收缓冲区读取⼀个字符；3） ComWrt：向串⼝的输出缓冲区中写指定长度的字符；4） ComWrtByte：向串⼝的输出缓冲区中写⼀个字符。

(3) Xmodem函数：它使⽤了⼀种包含出错检测的⽂件传输协议进⾏串⼝通信。

在这种协议中，⽂件通过信息包来传送，信息包中不仅包括了⽂件中的数据，还包括了校验和同步信息。

(4) 串⼝控制函数：总计有7组函数，以下为其中常⽤的四组：1）SetComTime：设置I/O操作超时的时间限制；2）SetCTSMode：禁⽌或允许硬件握⼿并设置硬件握⼿⽅式；3）FlushlnQ/FlushOutQ：清空输⼊/输出队列。

(5) 状态函数：主要包括端⼝状态信息和通信错误代码信息等。

(6) 回调函数InstallComCallback：为指定的串⼝安装回调函数。

串口通信实验报告

串口通信实验报告

串口通信实验报告串口通信实验报告一、引言串口通信是一种常用的数据传输方式，广泛应用于计算机与外部设备之间的数据交互。

本实验旨在通过对串口通信的实际操作，掌握串口通信的基本原理和实现方法。

二、实验目的1. 理解串口通信的基本原理；2. 学会使用串口通信的相关指令和函数；3. 掌握串口通信的实际应用。

三、实验器材与软件1. 单片机开发板；2. 电脑；3. 串口线；4. 串口调试助手软件。

四、实验步骤1. 连接单片机开发板和电脑，使用串口线将它们连接起来；2. 打开串口调试助手软件，设置串口参数（波特率、数据位、停止位等）；3. 在单片机开发板上编写相应的程序，实现串口通信功能；4. 将程序下载到单片机开发板上，并启动程序；5. 在串口调试助手软件中发送数据，并观察单片机开发板上的反应；6. 分析实验结果，总结串口通信的特点和应用。

五、实验结果与分析经过实验，我们成功地实现了串口通信功能。

在串口调试助手软件中发送数据时，单片机开发板能够正确接收并处理数据，并作出相应的反馈。

通过实验结果的分析，我们可以得出以下结论：1. 串口通信具有较高的可靠性和稳定性，适用于长距离数据传输；2. 串口通信的速度较慢，适用于对数据传输速度要求不高的场景；3. 串口通信可以实现双向数据传输，方便实现设备之间的数据交互。

六、实验心得本次实验让我对串口通信有了更深入的了解。

通过实际操作，我掌握了串口通信的基本原理和实现方法，并学会了使用串口调试助手软件进行串口通信调试。

在实验过程中，我遇到了一些问题，例如串口参数设置不正确导致通信失败等。

但通过不断调试和排查，最终成功解决了这些问题。

这让我更加明白了实验的重要性，只有亲自动手去实践，才能真正掌握知识。

通过这次实验，我还意识到串口通信在现实生活中的广泛应用。

无论是计算机与外部设备的数据交互，还是嵌入式系统的开发，串口通信都扮演着重要的角色。

因此，掌握串口通信技术对于我们的学习和工作都具有重要意义。

单片机与PC机串口通信实验报告

单片机与PC机串口通信实验报告

单片机与PC机串口通讯学生：何绍金学号：201203870408专业班级：自动化1202指导老师：杨东勇2014年12月一、实验目的学习PC机的串口通讯原理。

二、实验设备统一电子开发平台。

三、实验要求单片机与电脑串口通讯，将单片机与电脑相连，借助串口调试助手，单片机发送“which led is light?”，串口调试助手中输入1-8个数字中一个，相应的led点亮，单片机再发送“which led is light?”消息提示输入下一个需要点亮的灯。

通讯波特率：9600bps，信息格式：无校验位＋8个数据位＋1个停止位，传送方式，单片机采用中断方式接收信息。

四、实验原理鉴于8051单片机输入、输出电平均为TTL/CMOS电平，而计算机配置的是RS232标准串行接口，使用的是RS232标准电平（逻辑0：+3V～+15V,逻辑1：约-3V～-15V），二者的电气规范不一致，因此要完成PC机与单片机的数据通讯，必须进行电平转换。

这里，我们介绍Sipex公司的SP3232电平转换专用芯片[7]。

1．SP3232的工作原理SP3232的引脚如图1所示。

图1 SP3232引脚图SP3232管脚定义如表1所示：SP3232的内部包括3个部分:充电泵电压变换器，发送(传输器)，以及接收装如图2”。

2．实验原理图实验原理图如图3所示。

图3 单片机与PC机串口通讯实验硬件原理图图4-2六、实验思考题如果PC机连续发送数字字符，如何避免错漏接收字符？答：利用中断判断是否接受完一个数字字符，接受完后再接收下一个数字字符。

附：实验源代码;********************ASM汇编实验*******************; 工程：; 晶振: 11.0592M;*************************************************//#include "REG_MPC82G516.INC" /* 如果用到MPC82G516的特殊寄存器请包含这个头文件*/ORG 0000HAJMP MAINORG 0023HAJMP INT_COM1MAIN:MOV SCON,#50H ;;MOV TMOD,#20H ; ;设置波特率MOV TH1,#0FDH ; ;SETB TR1;SETB EA;允许总的中断SETB ESMOV R1,#01H ;发送消息判断标志，1 代表发送，0 代表不发送CALL SHOW ;发送显示灯选择消息LOOP:CALL LED1SJMP LOOPINT_COM1:PUSH PSW ;保存寄存器数据。