無線傳感網(wǎng)絡(luò)實驗教學大綱

無線傳感網(wǎng)絡(luò)實驗教學大綱適用范圍：版本科人才培養(yǎng)方案課程代碼：08140131課程性質(zhì)：專業(yè)選修課課程名稱：無線傳感網(wǎng)絡(luò)總學時/實驗學時：48/16學分：3學分先修課程：計算機網(wǎng)絡(luò)、傳感器原理及應(yīng)用適用專業(yè)：物聯(lián)網(wǎng)工程教材：《無線傳感器網(wǎng)絡(luò)原理與應(yīng)用》.彭力.西安電子科技大學出版社，2014.1開課單位：計算機科學與技術(shù)系一、課程性質(zhì)、目的和任務(wù)本課程是物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)本科學生的專業(yè)選修課。其任務(wù)主要是講授無線傳感器網(wǎng)絡(luò)概述、拓撲控制、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵技術(shù)、定位技術(shù)、目標跟蹤技術(shù)、時間同步技術(shù)、安全技術(shù)、硬件平臺設(shè)計以及無線傳感器網(wǎng)絡(luò)工程實驗指導等內(nèi)容。通過本課程的學習，加深對無線傳感網(wǎng)絡(luò)的理解，提高學生的邏輯思維能力、分析計算能力、實驗研究能力、自學新知識的能力，具備初步實驗?zāi)芰?，提高利用計算機解決實際無線傳感網(wǎng)絡(luò)通信問題的能力。同時為學習后續(xù)課程打下必要的基礎(chǔ)，為將來從事無線傳感網(wǎng)絡(luò)通信領(lǐng)域的開發(fā)和研究、使用和維護提供必要的基礎(chǔ)知識，打下良好的基礎(chǔ)。二、實驗教學基本要求無線傳感網(wǎng)絡(luò)實驗包括軟硬件平臺使用、CC2530I/O基礎(chǔ)實驗、外部中斷實驗、CC2530定時器的使用、串口通信實驗、人體傳感器檢測、點對點通信實驗、無線溫度檢測實驗共8個實驗。通過這些實驗，使學生驗證理論課的內(nèi)容，熟悉軟硬件平臺使用，掌握CC2530I/O基礎(chǔ)應(yīng)用，掌握外部中斷操作，掌握CC2530定時器的使用，掌握串口通信、掌握人體傳感器檢測，掌握點對點通信，掌握無線溫度檢測。使學生對無線傳感網(wǎng)絡(luò)充分理解認識、初步分析、設(shè)計、應(yīng)用的能力，具有分析檢查與排除故障、解決和處理實驗結(jié)果的能力。此外，安全用電是實驗中始終需要注意的重要事項。為了做好實驗，并且確保人身和設(shè)備的安全，在做無線傳感網(wǎng)絡(luò)實驗時，必須要求學生嚴格遵守實驗室安全用電規(guī)則。三、實驗項目與內(nèi)容大綱基本內(nèi)容包括8個必做的實驗，在規(guī)定的16個學時內(nèi)完成。序號實驗項目名稱內(nèi)容提要實驗學時每組人數(shù)實驗類型實驗類別實驗要求1軟硬件平臺使用安裝ZigBee開發(fā)集成環(huán)境IAR和其他輔助軟件，認識相關(guān)硬件設(shè)備。21驗證基礎(chǔ)必做2CC2530I/O基礎(chǔ)實驗使用CC2530I/O來控制LED燈的循環(huán)閃爍21驗證基礎(chǔ)必做3外部中斷實驗使用IAR開發(fā)環(huán)境設(shè)計程序，利用ZigBeeCC2530的電源管理控制寄存器控制系統(tǒng)工作狀態(tài)，熟悉ZigBee模塊按鍵接口中斷使用方式。21驗證基礎(chǔ)必做4CC2530定時器的使用通過對CC2530定時器的配置，以查詢方式查看定時器是否溢出，讓它來控制LED1、LED2燈以1S的時間間隔輪流閃爍。21驗證基礎(chǔ)必做5串口通信實驗使用IAR開發(fā)環(huán)境設(shè)計程序，利用CC2530的串口0對板載LED燈進行控制。21驗證基礎(chǔ)必做6人體傳感器檢測通過對CC2530芯片GPIO的配置，掌握MQ-2人體傳感器的應(yīng)用。21驗證基礎(chǔ)必做7點對點通信實驗將一個CC2530節(jié)點編程為受控點，另一個CC2530節(jié)點編程為控制節(jié)點，將控制節(jié)點的USB接口連接PC，在串口輸入命令，控制受控節(jié)點的LED。21驗證基礎(chǔ)必做8無線溫度檢測實驗利用CC2530內(nèi)部的溫度傳感器，實現(xiàn)終端節(jié)點周期性的采集溫度數(shù)據(jù)將其發(fā)送給協(xié)調(diào)器節(jié)點，接收到數(shù)據(jù)后，通過串口將其輸出到用戶PC機。21驗證基礎(chǔ)必做四、考核方式實驗成績主要由實驗操作成績和實驗報告成績來評定，其比例為實驗操作成績占實驗成績的50%，實驗報告成績占實驗成績的50%。五、推薦教材和教學參考書實驗教材：《無線傳感器網(wǎng)絡(luò)原理與應(yīng)用》.彭力.西安電子科技大學出版社，2014.1參考書：1．《無線傳感器網(wǎng)絡(luò)實驗教程》.徐勇軍.北京理工大學出版社.2007.8.2．《無線傳感器網(wǎng)絡(luò)》.孫利民,李建中等.清華大學出版社，.11.3．《無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)原理及應(yīng)用》.許毅等.清華大學出版社，2015.9.4.《ZigBee無線傳感器網(wǎng)絡(luò)設(shè)計與實現(xiàn)》.王小強等著.化學工業(yè)出版社，2012.6.六、說明每位學生必須按規(guī)定完成實驗課，因故不能參加實驗者，應(yīng)課前向指導教師請假（必須經(jīng)有關(guān)領(lǐng)導批準），對所缺實驗要在期末課程考試時間之前補齊。每次實驗課前，要求學生必須進行預(yù)習。每位學生必須按實驗指導書的要求，獨立