交流电桥实验报告数据（锦集6篇）
【前言】以下是热心会员“ranggua”整理的交流电桥实验报告数据（共6篇），欢迎参阅。
实验时间：2019 年
月
日，第批 签到序号：
【进入实验室后填写】
福州大学
【实验 四 】非平衡电桥
（306 实验室）
学 学 院
班 班 级
学 学 号
姓 姓 名
实验前必须完成【实验预习部分】
登录下载预习资料
携带学生证 提前 10 分钟进实验室
实验预习部分 【 实验目的】
】
【 实验仪器】(名称、规格或型号)
【 实验原理 】（文字叙述、主要公式、原理图）
实验预习部分 【 实验内容和步骤】
】
实验预习部分
观察非平衡电桥的输出特性：
：
约 按照上图接线，电源电压调节到约 3V，接通电路，从小到大调节XR，观察对应的输出电压。
二、测量非平衡电桥零点附近输出特性，并计算零点灵敏度 1、判断电桥是否平衡时数字多用表使用
（直流/ 交流）电压
（最大/ 最小）档，当输出电压为
时电阻箱取值为0 XR。
。、在0 XR 附近选择不同的阻值，测量相应的输出电压，作出非平衡电桥的曲线，用图解法求出零点灵敏度，并与理论计算值相比较。为了作图方便，应取整数值。
数据记录与处理
一、非平衡电桥电压输出特性：
值 标称值 R 1 =
，R 2 =
，R 3 =
，电桥比率23RKR? ?
得 测得 E=
，电桥平衡时 R X0 =
，0 2(1)KS EK??理论值=
R X（?））
? ?R X（?））
-300-250-200-150-100-50 0 50 100 150 200 250 300 K? ?R X（（k ?））
U o（（mV）
二、非平衡电桥 电压输出特性：
值 标称值 R 1 =
，R 2 =
，R 3 =
，电桥比率23RKR? ?
得 测得 E=
，电桥平衡时 R X0 =
R X（（k ?））
? ?R X（（k ?））
-30-25-20-15-10-5 0 5 10 15 20 25 30 K? ?R X（（k ?））
U o（（mV）
在直线（一）
上取两点：
A 点坐标（，）
B 点坐标（，））
率 斜率 k=
实测零点灵敏度 S 0 =kR X0 K=
思考题：
1.电桥的 K K 越
（大/ / 小），非线性误差越小。
2.图解求得的直线斜率 k k 与电桥比率K K：
是同一个物理量吗？答：。
实验预习及操作成绩
实验指导教师签字
日期
实验报告成绩
报告批阅教师签字
日期
无线数据采集模块
实验报告
姓名：张兆伟
班级：13 班
学号： 日期：2016年8月25日
无线数据采集模块实验报告
一、实验背景
数据是指用来描述客观事物的数字、字母和符号等等。数据传输在人类活动中的重要性是不言而喻的。它是计算机与外部物理世界连接的桥梁。数据采集，或称数据获取，既利用一种装置，从系统外部采集数据输入到系统内部。
随着计算机、通信和网络技术的飞速发展，无线传感器网络应运而生。传感测试技术正朝着多功能化、微型化、智能化、网络化、无线化的方向发展。工业无线网络是从新兴的无线传感器网络发展而来的，具有低成本、低能耗、高度灵活性、扩展性强等特点，已经成为继现场总线技术后的又一个研究热点。无线数据采集既要在复杂，恶劣的现场环境下将物理量完整的进行采集，更要将采集到的数据传给远端的主控室。其主要应用领域包括：工业遥控、遥测；石油钻井张力无线监测；短距离无线数据传输；安防设备无线监控；无线RS485、无线PLC；城市管网压力、温度监测；电力线无线报警等。
二、实验过程
无线数据采集既要在复杂，恶劣的现场环境下将物理量完整的进行采集，更要讲采集到的数据传给远端的主控室。DTD110系列无线数传模组广泛应用于无线数传领域，典型应用包括遥控、遥感、遥测系统中的数据采集、检测、报警、过程控制等环节。
DTD110系列无线PLC有4路开关量的传输，4路模拟量的传输，距离100米~3000米均可。即可以实现点对点通信，也可以实现点对多点通信，不需要编写程序，不需要布线，一般电工就可以调试使用。对于工业现场的遥测遥控实施简单、方便、便宜。
1、适用范围
无线数据采集模块具有数据采集、控制、GPRS无线远程通信等功能。采用低功耗设计。该产品可接入各种串口仪表、各种模拟信号输出的变送器、各种脉冲信号输出的雨量计、水表等。广泛用于水务、环保、气象、市政、环境、地质、农业、公安等行业远程监控系统。特别适用于太阳能供电方式的现场应用，可大大降低太阳能供电成本。
2、无线数据采集的特征：
多种配置应用方案，可以满足用户不同的需要；4个开关输入通道，4个开关OC门输出通道；4个模拟量输入通道，4个模拟量输出通道；可以直接代替有线的PLC设备；一体化设计，结构紧凑；多种产品规格适应于不同的传输距离；射频输出功率10mW、500mW、1000mW；GFSK调制，高效前向纠错信道编码技术；软件无线电技术保证高抗干扰能力和低误码率；ISM 频段433MHz，无需申请频点；工业标准设计，能工作于各种恶劣环境；直流9~24V供电，电流小于800mA。
3、主要功能
1）远程通信：GPRS网络和短消息双通道传输数据，支持专线、VPN专网多种组网方式。
2）通讯协议：支持UDP、TCP 协议，支持多中心数据通信。
3）模拟量输入：可采集4-20mA、0-5V等多种电流、电压信号输出模拟量。
4）开关量输入：可采集干接点、有源接点开关量输出信号，可定时采集以降低能耗。
5）脉冲量输入：可采集干接点脉冲信号，用于采集脉冲发讯水表。6）智能仪表接入：提供2路RS232/485串口，可以采集各种智能仪表，如流量计、照相机等。
7）开关量输出：提供三极管集电极信号输出。
8）电源输出：可定时为变送器供电，输出电压：同输入电源电压。9）远程控制：接受远程指令，实现控制。
10）数据显示：可支持2×8中文汉字液晶显示，配有4个数字键盘。
11）数据查询：可本机按键查询，同时支持就地串口查询，远程查询。
12）远程通信：支持RS232/485总线、GPRS、SMS等多种通信。
13）配套软件：配套提供参数设置软件。
4、主要特点
1）工作电流低：GPRS实时在线，平均工作电流<10mA。
2）数据存储容量大：本机循环存储监测数据，掉电不丢失，存储容量：4M。
3）维护方便：支持远程参数设置，远程软件升级。
4）体积小：外型尺寸145×100×65mm
5、技术指标
1）硬件配置：GPRS/GSM无线通信接口、4路AI、4路DI、6路PI、3路DO、2路串口、中文液晶显示和无显示可选、1个4按键键盘可选。
2）采集精度：模拟量采集精度：%，脉冲计数误差：%
3）通信协议：支持标准MODBUS协议，可嵌入其它通信协议。
4）通信接口：GPRS/GSM无线通信接口，1路串口用于维护，2路串口采集仪表，232/485可选。
5）通信速率：300～ bit/s
6）工作环境：温度：-25~+70℃、湿度：≤95%、无腐蚀气体、无导电尘埃、无爆炸环境。
7）安装方式：一般采用导轨式安装，特殊场合，可将控制器固定在安装底板上。
8）供电电源：10～28VDC
6、系统功能
系统主要分三层，第一层为服务器，第二层为过渡层，由 Zigbee 协调器和 Zigbee节点构成，第三层为任务层，由 54 个监测单元和 1 个显示单元构成。系统的主要功能为：服务器有选择地查询 54 个监测单元的数据，然后根据需要将某个监测单元的数据发送到显示单元上，让其显示，中间的传输全部由 Zigbee 组网无线通讯。
其服务器主要功能：
1）开辟多个线程，每个线程主动轮询各个节点；与每个节点的通讯必须“有问 必答”，具有超时控制机制； 2）具有广播，组播配置参数功能；
3）对每个节点可以实时监测重量，温度，湿度参数。并且以曲线形式显示； 4）实时采集每个节点的参数并显示；
5）服务器采用 Windows 7 操作系统，开发工具为 C#和 SQL 数据库，最终生成安装文件。
三、实验结果
直观看到显示单元上面显示的值，什么都不选时，数码管上显示 0000，当输入节点编号，并双击鼠标选中温度、湿度或者重量时，点击确定后，数码管
会立即显示具体数值，并且给显示单元发送显示命令。
四、认识与体会
数据采集是整个工厂自动化的最前端，测试精度、速度与实现该功能的成本是几个重要因素，数据采集也正朝着这几个方向发展。高速、实时数据采集在运动控制、医疗设备、快速生产过程和变电站自动化等领域都有非常重要的应用。这些行业中，对高速数据采集的需求远远超过目前实际可以实现的程度。用户的需求促进了技术的发展和新产品的出现，随着工业发达国家和新兴崛起国家为提高其产品在全球市场的竞争力，他们更进一步希望降低包括能源消耗、原材料消耗和劳务成本。对于发达国家来讲，其劳务成本远远高于新兴崛起国家，因此特别重视促进创新和技术进步，采用新的技术手段。正是在这样竞争日益激烈的大背景下，无线数据采集技术在工业中的推广应用则受到了特殊的重视。
实验七
关联规则
1.实验目标
? 使用SSAS进行关联规则挖掘实验
2.实验要求
（1）按“实验内容”完成操作，并记录实验步骤；
（2）回答“问题讨论”中的思考题，并写出本次实验的心得体会；（3）完成实验报告。
3.实验内容
生成市场篮方案。Adventure Works 的市场部希望改进公司的网站以促进越区销售。在更新网站之前，需要根据客户的在线购物篮中已有的其他产品创建一个可预测客户购买需求的数据挖掘模型。这些预测还有助于市场部将可能被集中购买的项统一放置在网站的一个位置上。通过实验，创建关联规则模型，可预测可能出现在购物篮中的其他项或客户想要放入购物篮的项。
4.实验步骤
(1)创建市场篮挖掘模型结构
1.在 Business Intelligence Development Studio 的解决方案资源管理器中，右键单击“挖掘结构”，再选择“新建挖掘结构”。此时，系统将打开数据挖掘向导。
2.在“欢迎使用数据挖掘向导”页上，单击“下一步”。
3.在“选择定义方法”页上，确保已选中“从现有关系数据库或数据仓库”，再单击“下一步”。4.在“选择数据挖掘技术”页的“您要使用何种数据挖掘技术?”下，选中“Microsoft 关联规则”，再单击“下一步”。
“选择数据源视图”页随即显示。默认情况下，“可用数据源视图”下的 Adventure Works DW 为选中状态。
5.单击“下一步”。
6.在“指定表类型”页上，选中 vAssocSeqOrders 表旁的“事例”复选框，选中
vAssocSeqLineItems 表旁边的“嵌套”复选框，再单击“下一步”（注意先在视图中建立两个表之间的关联）。
7.在“指定定型数据”页上，依次清除 CustomerKey 旁边的“键”复选框和 LineNumber
旁边的“键”和“输入”复选框。
8.选中 Model 列旁边的“键”和“可预测”复选框。然后，系统也将自动选中“输入”复选框。
9.单击“下一步”。
10.在“指定列的内容和数据类型”页上，单击“下一步”。11.在“完成向导”页的“挖掘结构名称”中，键入 Association。12.在“挖掘模型名称”中，键入 Association，再单击“完成”。
(2)调整关联模型的参数和处理关联模型
在处理上一个任务中与“关联”挖掘结构一起创建的初始挖掘模型之前，必须更改以下两个参数的默认值：Support 和 Probability。Support 定义规则被视为有效前必须存在的事例百分比。Probability 定义关联被视为有效前必须存在的可能性。
调整关联模型的参数步骤如下：
1.打开数据挖掘设计器的“挖掘模型”选项卡。
2.右键单击设计器网格中的“关联”列，然后选择“设置算法参数”。
系统将打开“算法参数”对话框。
3.在“算法参数”对话框的“值”列中，设置以下参数：
MINIMUMPROBABILITY = MINIMUMSUPPORT = 4.单击“确定”。
处理关联模型步骤如下：
1.在 Business Intelligence Development Studio 的“挖掘模型”菜单上，选择“处理挖掘结构和所有模型”。
系统将打开“处理挖掘结构关联”对话框中，单击“关闭”。
(3)浏览市场篮模型
使用数据挖掘设计器的“挖掘模型查看器”选项卡中的 Microsoft 关联查看器浏览该模型。浏览模型时，可以轻松地查看可能同时出现的产品，并可浏览项之间的关系。还可以筛选出较弱的关联，并对新浮现的模式有一个总体的概念。
Microsoft 关联查看器包含三个选项卡：“项集”、“规则”和“依赖关系网络”。
“项集”选项卡
“项集”选项卡显示与 Microsoft 关联算法发现的项集相关的三种重要信息：支持度（发生项集的事务的数量）、大小（项集中项的数量）以及项集的实际构成。根据算法参数的设置方式，算法可以生成大量的项集。使用“项集”选项卡顶部的控件，可以筛选查看器，使其仅显示包含指定的最小支持度和项集大小的项集。
也可以使用“筛选项集”框来筛选查看器中显示的项集。例如，若要仅查看包含有关 Mountain-200 自行车信息的项集，可在“筛选项集”中输入 Mountain-200。您将在查看器中看到，只有包含“Mountain-200”字样的项集被显示。查看器中返回的每个项集都包含有关销售 Mountain-200 自行车事务的信息。例如，在“支持度”列中包含值 710 的项集表示：在所有事务中，710 个购买 Mountain-200 自行车的人也购买了 Sport-100 自行车。
“规则”选项卡
“规则”选项卡显示与算法发现的规则相关的以下信息。? ? 概率 规则发生的可能性。
重要性 用于度量规则的有用性，值越高则意味着规则越有用。只看概率可能会产生误解。例如，如果每个事务都包含一个 x 项，规则 y 预测 x 发生的概率为 1，即 x 一定会发生。即使规则的准确性很高，但这并未传达很多信息，因为不管 y 如何，每个事务都会包含 x。? 规则 规则的定义。
像使用“项集”选项卡一样，可以筛选规则，以便仅显示最关心的规则。例如，如果只想查看包含 Mountain-200 自行车的规则，可在“筛选规则”框中输入 Mountain-200。查看器将仅显示包含“Mountain-200”字样的规则。每条规则都可以根据事务中其他项的发生情况来预测某个项的发生情况。例如，由第一个规则可知：如果一个人购买了 Mountain-200 自行车和水壶，则此人还会购买 Mountain 水壶套的概率为 1。
“相关性网络”选项卡
使用“相关性网络”选项卡，可以研究模型中不同项的交互。查看器中的每个节点表示一个项；例如，Mountain-200 = Existing 节点表示事务中存在 Mountain-200。通过选择节点，可以使用选项卡底部的彩色图例来确定模型中的项与其他的项的相互确定关系。
滑块与规则的概率关联。上下移动滑块可以筛选出弱关联。例如，在“显示”框中，选择“仅显示属性名称”，再单击 Mountain Bottle Cage 节点。查看器显示，Mountain 水壶套预测了水壶和 Mountain-200 自行车，而水壶和 Mountain-200 自行车也预测了 Mountain 水壶套。这意味着，这些项有可能同时在事务中出现。也就是说，如果某个客户购买了自行车，则他也可能会购买水壶套和水壶。
5.实验结果及问题讨论
（1）根据实验结果给出市场部统一放置在网站的一个位置上的可能被集中购买的项的建议。通过项集与规则图，我们可以看出各商品之间的关联程度，及这种关联程度的可信度，通过综合来达到相关联商品的相互促销
通过点击依赖关系网络图中的各项，观察其周围与之相关的其他项的数量，数量越多。说明此项影响其他销售的项目越多，我们就可对此项进行促销，还可将相互影响的物品放在
一起，形成相互促销。（2）写出自己对关联规则的理解。
对于那些很难直接看出关系的各项交易，我们可以通过查询其交易的相关性，即购买此种产品会连带购买另一产品的概率，来发现其隐藏的关系，从而通过产品位置的调整或相互促销，来提高销售量
Central South University
无线传感器网络 实验报告
学院:
班级: 学号: 姓名:
时间: 指导老师：
第一章 基础实验
了解环境
实验目的
安装 IAR 开发环境。CC2530 工程文件创建及配置。源代码创建，编译及下载。 实验设备及工具
硬件：ZX2530A 型底板及 CC2530 节点板一块，USB 接口仿真器，PC 机
软件：PC 机操作系统 WinXP，IAR 集成开发环境，TI 公司的烧写软件。
实验内容
1、安装 IAR 集成开发环境
IAR 集成开发环境安装文件所在光盘目录：物联网光盘工具CD-EW8051-7601
2、ZIBGEE 硬件连接
安装完 IAR 和 Smartrf Flash Programmer 之后，按照图所示方式连接各种硬件，将仿真器的 20 芯 JTAG 口连接到 ZX2530A 型 CC2530 节点板上，USB 连接到 PC 机上，RS-232 串口线一端连接 ZX2530A 型 CC2530 节点板，另一端连接 PC 机串口。
3、创建并配置 CC2530 的工程文件 IAR 是一个强大的嵌入式开发平台，支持非常多种类的芯片。IAR 中的每一个 Project，都可以拥有自己的配置，具体包括 Device 类型、堆/栈、Linker、Debugger 等。（1）新建 Workspace 和 Project 首先新建文件夹 ledtest。打开 IAR，选择主菜单 File-> New-> Workspace 建立新的工作区域。
选择 Project-> Create New Project-> Empty Project，点击 OK，把此工程文件保存到文件夹 ledtest 中，命名为：（如下图）。
（2）配置 Ledtest 工程
选择菜单 Project->Options...打开如下工程配置对话框
选择项 General Options，配置 Target 如下 Device：CC2530；
（3）Stack/Heap 设置：XDATA stack size：0x1FF
（4）Debugger 设置：
Driver：Texas Instruments（本实验为真机调试，所以选择 TI；若其他程序要使用 IAR仿真器，可选 Simulator）
至此，针对本实验的 IAR 配置基本结束.4、编写程序代码并添加至工程
选择菜单 File->New->File 创建一个文件，选择 File->Save 保存为 将 加入到 ledtest 工程，将实验代码输入
然后选择 Project->Rebuild All 编译工程
编译好后，选择 Project->Download and debug 下载并调试程序 下载完后，如果不想调试程序，可点工具栏上的按钮终止调试。
到此，程序已经下载到了 cc2530 芯片的 flash 内，按下 ZX2530A 上的复位按钮可看到程序的运行效果。
LED 实验 实验目的
通过 I/O 控制小灯闪烁的过程。
在 ZX2530A 型 CC2530 节点板上运行自己的程序。 实验设备及工具
硬件：ZX2530A 型底板及 CC2530 节点板一块，USB 接口仿真器，PC 机
软件：PC 机操作系统 WinXP，IAR 集成开发环境。 实验结果
1.正确连接下载线和 ZX2530A 型 CC2530 节点板，打开 ZX2530A 型 CC2530 节点板电源。
2.在文件夹“基础实验2 LED”下打开工程 led,编译工程，并下载到 CC2530 节点板。3.观察 LED 的闪烁情况。
4.修改延时函数，可以改变 LED 小灯的闪烁间隔时间。
5.重新编译，并下载程序到 CC2530 节点板，观察 LED 的闪烁情况。
答：增加延时就会发现小灯闪烁的频率降低了。
串口实验 实验目的
本次实验将会学习如果使用串口实现与 PC 机的通讯。（实验中需要 PC 机与开发板之间使用RS232 交叉串口连接线）。
能正确配置 CC2530 的串口。 实验设备及工具
硬件：ZX2530A 型底板及 CC2530 节点板一块，USB 接口仿真器，PC 机，交叉串口线一根。
软件：PC 机操作系统 WinXP，IAR 集成开发环境、串口调试助手。 实验结果
CC2530 能与上位机通过串口正常通信
1.正确连接下载线和 ZX2530A 型 CC2530 节点板，用串口线正确连接上位机和 ZX2530A 型板，使能通过串口交换数据。
2.在文件夹“基础实验5 uart”下打开工程 uart,编译工程，并下载到 CC2530 节点板。
3.通过上位机上的串口调试助手，发送数据到 cc2530，然后检查 cc2530 回送给上位机的数据。
实验总结
通过这次实验，让我对无线传感器网络有了进一步的了解。在无线的世界，感觉一切都是那么神奇，二一切又是那么理所当然，记得小时候常常想，那些无线好神秘，画面，声音等怎么可以从一方到达另一方而可以完全不接触。虽然今天做的实验都是很小很简单的，比起显示中那些绚丽的感觉没什么值得赞扬的，但对于我来说，这个更有魅力，那些绚丽的我是以仰望的视角来对待，而这次我能深入它的原理去真正接触它，以平视来看待它。
第二章 射频实验
点对点射频通信实验 1 实验目的
在 ZX2530A 型 CC2530 节点板上运行相应实验程序。熟悉通过射频通信的基本方法。练习使用状态机实现收发功能。2 实验内容
接收节点上电后进行初始化，然后通过指令 ISRXON 开启射频接收器，等待接收数据，直到正确接收到数据为止，通过串口打印输出。发送节点上电后和接收节点进行相同的初始化，然后将要发送的数据输出到 TXFIFO 中，再调用指令 ISTXONCCA 通过射频前端发送数据。3 实验设备及工具
硬件：ZX2530A 型 CC2530 节点板 2 块、USB 接口的仿真器，PC 机 Pentium100 以上。
软件：PC 机操作系统 WinXP、IAR 集成开发环境、串口监控程序。4 实验原理
发送节点通过串口接收用户的输入数据然后通过射频模块发送到指定的接收节点，接收节点通过射频模块收到数据后，通过串口发送到 pc 在串口调试助手中显示出来。如果发送节点发送的数据目的地址与接收节点的地址不匹配，接收节点将接收不到数据。以下为发送节点程序流程图：
以下为接收节点流程图： 实验步骤
1.打开光盘“无线射频实验2.点对点通信”双击 打开本实验工程文件。2.打开 文件下面对一些定义进行介绍 RFCHANNEL 此宏定义了无线射频通信时使用的信道，在多个小组同时进行实验是建议每组选择不同时信道。但同一组实验中两个节点需要保证在同一信道，才能正确通信。
PANID 个域网 ID 标示，用来表示不同在网络，在同一实验中，接收和发送节点需要配置为相同的值，否则两个节点将不能正常通信。SENDADDR 发送节点的地址 RECVADDR 接收节点的地址
NODETYPE 节点类型：0 接收节点，1：发送节点，在进行实验时一个节点定义为发送节点用来发送数据，一个定义为接收节点用来接收数据。
3.修改 NODETYPE 的值为 0，并编译下载到节点板。此节以下称为接收节点。
4.修改 NODETYPE 的值为 1，并编译下载到另外一个节点板。此节点板以下称为发送节点。
5．将接收节点的串口与 pc 的串口相连，并在 pc 端打开串口调试助手，配置波特率为 。
6.先将接收节点上电，然后将发送节点上电。7.从串口调试助手观察接收节点收到的数据。
8．修改发送数据的内容，然后编译并下载程序到发送节点，然后从串口调试助手观察收到的数据。9.修改接收节点的地址，然后重新编译并下载程序到接收节点，然后从发送节点发送数据观察接收节点能否正确接收数据。6 实验数据分析及结论
发送节点将数据发送出去后，接收节点接收到数据，并通过串口调试助手打印输出。发送数据的最大长度为 125（加上发送的据长度和校验，实际发送的数据长度为 128 字节）。7 实验心得
这次实验在原来的短距离无线通信中有所涉猎，所以应该这个对于我们来说还是很简单的，所以很快就做完实验了，就和几个同学好好研究了一下它的原理和一些它的展望，感觉这个学科以后有很大的发展前途，作为一个物联网的学生，对无线射频技术应该得很了解，指望它吃饭呢。这次实验也很简单，但是还是可以解除它的最底层的东西可以更加激发我们的兴趣。第三章 ZStack组网实验
多点自组织组网实验 1 实验目的
理解 zigbee 协议及相关知识。
在 ZX2530A 型 CC2530 节点板上实现自组织的组网。在 ZStack 协议栈中实现单播通信。2 实验内容
先启动协调器节点，协调器节点上电后进行组网操作，再启动路由节点和终端节点，路由节点和终端节点上电后进行入网操作，成功入网后周期的将自己的短地址，父节点的短地址，自己的节点 ID 封装成数据包发送给协调器节点，协调器节点接收到数据包后通过串口传给 PC，从 PC 上的串口监控程序查看组网情况。发送数据格式为(16 进制): FF 源节点(16bit)父节点(16bit)节点编号 ID(8bit)例如 FF 4B 00 00 00 01，表示 01 号节点的网络地址为 004B，发送数据到父节点，其网络地址为 00 00(协调器)。3 实验设备及工具
硬件：DZ2530 型 CC2530 节点板、USB 接口的仿真器，PC 机 Pentium100 以上。
软件：PC 机操作系统 WinXP、IAR 集成开发环境、ZTOOL 程序。4 实验原理
程序执行的流程图如图 5-4 所示，在进行一系列的初始化操作后程序就进入事件轮询状态。
对于终端节点，若没有事件发生且定义了编译选项 POWERSAVING，则节点进入休眠状态。
协调器是 Zigbee 三种设备中最重要的一种。它负责网络的建立，包括信道选择，确定唯一的PAN 地址并把信息向网络中广播，为加入网络的路由器和终端设备分配地址，维护路由表等。Z-Stack 中打开编译选项 ZDOCOORDINATOR，也就是在 IAR 开发环境中选择协调器，然后编译出的文件就能启动协调器。具体工作流程是：操作系统初始化函数 osalstartsystem 调用ZDAppInit 初 始 化 函 数，ZDAppInit 调 用 ZDOInitDevice 函 数，ZDOInitDevice 调 用
ZDAppNetworkInit 函数，在此函数中设置 ZDONETWORKINIT 事件，在 ZDAppeventloop 任务中对其进行处理。由 第 一 步 先 调 用 ZDOStartDevice 启动网络中的设备，再调用NLMENetworkFormationRequest 函数进行组网，这一部分涉及网络层细节，无法看到源代 码，在库中处理。ZDONetworkFormationConfirmCB 和 nwkStatus 函数有申请结果的处理。如果成功则 ZDONetworkFormationConfirmCB 先执行，不成功则 nwkStatus 先执行。接着，在ZDONetworkFormationConfirmCB 函数中会设置 ZDONETWORKSTART 事件。由于第三步，ZDAppeventloop 任务中会处理 ZDONETWORKSTART 事件，调用 ZDAppNetworkStartEvt 函数，此函数会返回申请的结果。如果不成功能量阈值会按ENERGYSCANINCREMENT 增加，并将Appeventloop 任务中的事件 ID 置为 ZDONETWORKINIT 然后跳回第二步执行；如果成功则设置 ZDOSTATECHANGEEVT 事件让 ZDAppeventloop 任务处理。对 于 终 端 或 路 由 节 点，调 用 ZDOStartDevice 后 将 调 用 函 数 NLMENetworkDiscoveryRequest 进行信道扫描启动发现网络的过程，这一部分涉及网络层 细节，无法看到源代码，在库中处理，NLMENetworkDiscoveryRequest函数执行的结果将会返回到函数ZDONetworkDiscoveryConfirmCB 中，该 函 数 将 会 返 回 选 择 的 网 络，并 设 置 事 件ZDONWKDISCCNF，在 ZDAppProcessOSALMsg 中对该事件进行处理，调用 NLMEJoinRequest加入指定的网络，若加入失败，则重新初始化网络，若加入成功则调用 ZDAppProcessNetworkJoin函数设置 ZDOSTATECHANGEEVT，在对该事件的处理过程 中将调用ZDOUpdateNwkStatus函数，此函数会向用户自定义任务发送事件 ZDOSTATECHANGE。本实验在 Zstack 的事例代码 simpleApp 修改而来。首先介绍任务初始化的概念，由于自定义任务需要确定对应的端点和簇等信息，并且将这些信息在 AF 层中注册，所以每个任务都要初始化然后才会进入 OSAL 系统循环。在 Z-Stack 流程图中，上层的初始 化集中在 OSAL 初始化（osalinitsystem）函数中。包括了存储空间、定时器、电源管理和 各任务初始化。其中用户任务初始化的流程如下：
用户任务初始化流程图
任务 ID（taskID）的分配是 OSAL 要求的，为后续调用事件函数、定时器函数提供了参数。网络状态在启动的时候需要指定，之后才能触发 ZDOSTATECHANGE 事件，确定设备的类型。目的地址分配包括寻址方式，端点号和地址的指定，本实验中数据的发送使用单播方式。之后设置应 用 对 象 的 属 性，这 是 非 常 关 键 的。由 于 涉 及 很 多 参 数，Z-Stack 专 门 设 计 SimpleDescriptionFormatt 这一结构来方便设置，其中的成员如下： EndPoint，该节点应用的端点，值在 1-240 之间，用来接收数据。AppProfId，该域是确定这个端点支持的应用 profile 标识符，从 Zigbee 联盟获取具体的 标识符。AppNumInClusters，指示这个端点所支持的输入簇的数目。pAppInClusterList，指向输入簇标识符列表的指针。AppNumOutClusters，指示这个端点所支持的输出簇的数目。pAppOutClusterList，指向输出簇标识符列表的指针。
本实验 profile 标识符采用默认设置，输入输出簇设置为相同 MYPROFILEID，设 置完成后，调用 afRegister 函数将应用信息在 AF 层中注册，使设备知晓该应用的存在，初 始化完毕。一旦初始化完成，在进入 OSAL 轮询后 zbHandleOsalEvent 一有事件被触发，就会得到及时的处理。事件号是一个以宏定义描述的数字。系统事件（SYSEVENTMSG）是强制的，其中包括了几个子事件的处理。ZDOCBMSG 事件是处理 ZDO 的响应，KEYCHANGE 事件 处理按键（针对 TI 官方的开发板），AFDATACONFIRMCMD 则是作为发送一个数据包 后的确认，AFINCOMINGMSGCMD是接收到一个数据包会产生的事件，协调器在收到 该事件后调用函数 p2ptestMessageMSGCB，将接收到的数据通过 HalUARTWrite 向串口 打印输出。ZDOSTATECHANGE 和网络状态的改变相关在此事件中若为终端或路由节点 则发送用户自定义的数据帧：FF 源节点短地址(16bit，调用 NLMEGetShortAddr()获得)、父节点短地址(16bit，调用 NLMEGetCoordShortAddr())、节点编号 ID(8bit，为长地址的最低字节，调用 NLMEGetExtAddr()获得，在启动节点前应先用 RFProgrammer 将非 0XFFFFFFFFFFFFFFFF 的长地址写到 CC2530 芯片存放长地址的寄存器中)，协调器不做任何处理，只是等待数据的到来。终端和路由节点在用户自定义的事件 MYREPORTEVT中 发 送 数 据 并 启 动 定 时 器 来 触 发 下 一 次 的 MYREPORTEVT 事件，实现周期性的发送数据（发送数据的周期由宏定义 REPORTDELAY 确定）。5 实验步骤
1.打开工程文件夹协议栈实验2.多点自组网ProjectszstackSamplesSimpleAppCC2530DB下的工程文件 。2.选择工程
编译，生成协调器代码，并下载到 ZX2530A 开发板。此节点为协调器节点。3.选择工程
编译，生成终端节点代码，并下载到 ZX2530 开发板。此节点为终端节点。4.选择工程
编译，生成路由器节点代码，并下载到 ZX2530 开发板，此节点为路由器节点。5.用串口线将协调器节点与 pc 连接起来，在 pc 端打开 ZTOOL 程序。(ZTOOL 程序在 zstack 安装后自动安装)6.开启 ZX2530A 型 CC2530 节点板电源。7.在 ZTOOL 程序中观察组网结果。6 实验数据分析及结论
由接收数据的 DebugString 可以看出图中有两个节点加入了网了，其中一个节点的 DEVID 是21，网络地址：4f07，父节点地址是 0 即协调器。另外一个节点的 DEVID 是 11，网络地址：A6F7，父节点地址是 4f07 即上一节点。实验中可以试着改变不同节点的位置，然后通过 ZTOOL 看看组网结果有什么不同。7 实验心得
这次实验感觉比原来的更有趣，可以在手机上看到无线连接的组网，所以和同学们很有兴趣，虽然只有几个分支，但是几个的通信还是可以清晰可见的。同时也让我们看到了大型android手机的模样，以前都是看成品，这次看的是半成品，感觉很有意思。在组网的过程中，遇到了一些问题，刚开始不知道如何解决，就问同学和老师，有的是线的问题，由于实验器材本身的问题，导致一些松动之类的，但最后实验总算是顺利的完成了。在这感谢帮助我的同学和老师。第四章 传感器网络综合实验
Zigbee 节点控制程序设计 协调器节点工程
SimpleCoordinator 即协调器工程，如下图
协调器的应用功能代码实现文件是 在工程文件夹 App 目录下具体实现可参考源码。按下键盘上的 F7 即个编译协调器工程，编译好之后可将代码下载到协调器节点板。 人体红外传感器节点工程
SimpleInfrared 即人体红外传感器工程，如下图
人体红外传感器节点应用控制代码可参考工程目录 App 下 超声波距离传感器节点工程 SimpleDistanceSensor 即超声波距离传感器工程，如下图
超声波距离传感器节点实现代码可参考工程目录 App 下
。超声波测距驱动代码请参考 文件。
湿度传感器节点工程
SimpleHumiditySensor 即湿度传感器节点工程，如下图
湿度传感器应用控制代码可参考工程目录 App 下 文件，其湿度的测量驱动可参考温湿度传感器驱动 文件
平台控制操作 启动程序
1）安装好程序后，打开 android 应用程序面板，找到图标 点击进入程序。
2）直接点击登录按钮，进入到系统主界面。第一次进入是系统会自动连接到 zigbee 网关然后去搜索 zigbee 网络，默认的 zigbee 网关地址为本机 IP 地址，即 127.0.。
3）如果你的 zigbee 网关地址不是本机，则需要修改默认网关地址。通过按下系统‘菜单’按键，会出现如下菜单，选择‘设置’菜单，可以设置默认的 zigbee 网关。如下图：
4）设置好网关后，下次启动程序就不用再次设置了。 搜索网络
如果 zigbee 网关设置好，通过菜单选择‘搜索网络’就可以搜索 zigbee 网络了，正常情况下至少会有一个协调器节点，如果程序提示搜索不到网络，请检查你的网络连接和协调器是否正确连接。如果 zigbee 网络上还有其它节点，可以在网络 TOP 图上一起显示出来。如下，是一个zigbee 网络 TOP 图：
图中共有 7 个节点，其中最上面那个是协调器节点，其它为传感器节点，其中地址为 的灯光设备带有路由功能，属路由器节点，它下面有两个子节点，分别为人体传感器和温度传感器。 传感器节点操作
通过搜索到的 zigbee 网络 TOP 图，可以了解整个 zigbee 网络的节点分布情况。通过点击屏幕上相应节点的图标可以进入相关节点的控制和监控操作。
下图为温度传感器的监控界面：
其它界面读者可以自行实验，并且去了解。
实验心得
四次实验完成了，虽然不能说自己学到了很多吧，至少对这里面的一些操作有了一定的了解，本科生本来就是为了让我们扩充视角，知道更多的东西。无线传感网络真的感觉很神奇，也很有发展前景，这些高尖端的技术，现在存在一些瓶颈，如果能够突破，对物联天下这个目标将前进了一大步，如果能够把传感器节点造的更节能，更低廉，更小巧，将会实现全球各个地方的实时数据采集，就可以得到更多的信息，为以后生产生活带来巨大的改变。在收集的数据肯定是海量的，将需要其他学科的支撑，一起结合起来，实现真的物物相联。
实验一 地震数据采集实验
红色字体部分根据具体实验参数自行修改
一 实验目的和要求
通过实验了解地震数据的采集方法和观测系统的设计方法。二 实验内容
1、了解地震数据的采集方法。
2、地震观测系统的设计。
3、实验观测结果的分析。三 实验仪器设备
Summit或Geopen数字地震仪、100hz地震检波器12串、锤击震源1个、地震采集站2个（Summit为6个）。四 实验原理
参考课本和上课老师讲的内容，自己总结。五 实验步骤
1、画出合适的观测系统（单边激发，每炮12道接收，每炮向前滚动1道，共12炮，道间距为1m），合理设置仪器参数。
2、将检波器、采集站、击发锤、炮线和仪器连接，检查仪器的相关参数。
3、用击发锤多次敲击地面，产生地震波，由检波器接收并转化为电信号，通过电缆传输到仪器中，进行重复叠加后记录到磁盘上，获得一张地震记录。
4、根据直达波时距曲线为直线、反射波时距曲线近似为双曲线的特点，在地震记录中识别出直达波、反射波和面波。
5、向前移动检波器排列，并重复2、3、4和5步骤。五 实验结果
根据不同类型地震波的特点在下图所示的地震记录中识别直达波、反射波、折射波和面波，并指出直达波、反射波和折射波时距曲线的关系。
六 实验小结体会
实验名称：蜡烛的变化
实验材料：蜡烛、火柴、干玻璃片、试管夹 实验步骤：
1、检验试验用品是否齐全。
2、点燃蜡烛，观察现象。
3、试管夹夹住干玻璃片，放在火焰上方，观察现象。
4、整理器材。
实验现象：蜡烛开始燃烧，火焰下方蜡烛由固态变成液态，玻璃片上变黑。实验结论：蜡烛燃烧，一是形态发生了变化，二是生成新的物质——烟。
实验名称：探究水泥的变化
实验材料：火柴、杯子、盘子、酒精灯、玻璃棒、石棉网、水泥、铁架台、坩埚 实验步骤：
1、检查实验用品是否齐全。
2、将水泥倒入盘中，往盘中的水泥加水，观察水泥变化。
3、将水泥块放入坩埚。
4、点燃酒精灯，给水泥块加热，观察现象。
5、整理器材。
实验现象：
1、往盘中的水泥加水，过了一会，水泥凝固了。
2、点燃酒精灯，给水泥块加热，水泥块没有变化。实验结论：水泥不能恢复原状。
实验名称：食盐的变化
实验材料：火柴、杯子、盘子、酒精灯、玻璃棒、石棉网、食盐、铁架台、坩埚 实验步骤：
1、检验试验用品是否齐全。
2、向杯中倒入水，把食盐放入水中。
3、用玻璃棒搅拌，观察想象。
4、把食盐水放入坩埚，放在铁架台上。
5、点燃酒精灯，给食盐水加热，观察现象。
6、整理器材。
实验现象：把食盐放在水中，用玻璃棒搅拌，食盐在水中溶解了，看不到了。
点燃酒精灯，给食盐水进行加热，坩埚上可以清晰地看到已经析出的食盐颗粒。实验结论：通过给食盐水加热的方法可以使溶解的食盐恢复原状。
实验名称：铁生锈的条件
（一）实验材料：铁钉、砂纸、玻璃棒、碱、盐、油、醋 实验步骤：
1、检验试验用品是否齐全。
2、用砂纸打磨铁钉，去掉其表面覆盖物。
3、把铁钉放在瓶子里，放在一个地方，并编好号：
1、空气，2、装满水，3、半
瓶水，4、盐水，5、碱溶液、醋溶液......同时放入相同铁钉，相同时间后观察铁钉生锈情况。
4、整理器材
实验现象：水中，轻微生锈；一半水，一半空气，严重生锈；空气中，轻微生锈；
醋、碱、盐、水中，严重生锈；
油中无锈。
实验结论：铁在空气和水同时存在、有酸、碱、盐的情况下容易生锈。
实验名称：铁生锈的条件
（二）实验材料：三枚相同的铁钉、三个相同的试管、三个试管塞、干燥剂一小袋、水适量。实验步骤：
1、检验实验用品是否齐全。
2、把三枚铁钉分别放入三个试管中。
3、一个试管放少量水，浸没铁钉的一部分；另一个试管放满水，将铁钉完全浸没；一个试管放干燥剂。
4、最后分别用试管塞把三个试管塞紧。
5、整理器材。实验现象：放置几天后取出三枚铁钉观察，发现第一个试管中的铁钉在紧密接触水面的地方有铁锈，而其他两个铁钉无铁锈。
实验结论：潮湿的空气是铁生锈的重要条件。
实验名称：牛奶的变化
实验材料：烧杯、玻璃棒、醋、啤酒、食盐、柠檬汁、牛奶 实验步骤：
1、检验试验用品是否齐全。
2、将醋加入装有四分之一牛奶的烧杯中，搅拌，观察现象。
3、将啤酒加入装有四分之一牛奶的烧杯中，搅拌，观察现象。
4、将食盐加入装有四分之一牛奶的烧杯中，搅拌，观察现象。
5、将柠檬汁加入装有四分之一牛奶的烧杯中，搅拌，观察现象。
6、整理器材。
实验现象：牛奶中放醋，牛奶中出现混合物凝结现象。
牛奶中放入啤酒，牛奶变成絮状。
牛奶中加入食盐，牛奶没有变化。
牛奶中加入柠檬汁，牛奶中有沉淀生成。实验结论：现象同结论。
实验名称：测量速度 实验材料：米尺、秒表
实验步骤：
1、检查实验用品是否齐全。
2、用正常的步伐走5米、10米，测出你用了多长时间。
3、用正常的步伐走5秒、10秒，量出你走的路程。
4、比正常步伐走得慢一点，测出走5米、10米用的时间和走5秒、10秒的路程。
5、比正常步伐走得快一点，测出走5米、10米用的时间和走5秒、10秒的路程。
6、整理器材。
实验现象：用的时间长，路程长；时间短，路程就短。
实验结论：相同时间比较运动的距离，跑的距离远，说明运动的速度快，反之则运动的速度
慢；相同距离比较所用的时间，用的时间越少，说明速度越快，反之则运动的速度慢。
实验名称：惯性试验
实验材料：鱼缸一个、鸡蛋一个、光滑的薄木板一个、小锤一个 实验步骤：
1、检查实验用品是否齐全。
2、把鱼缸装入二分之一的水，盖上薄木板，然后把鸡蛋放在木板上面。
3、用小锤沿水平方向迅速敲击木板、看鸡蛋如何运动。
4、整理器材。实验现象：鸡蛋会掉入水中。
实验结论：鸡蛋没有随木板一起运动，而是保持了它原有的运动趋势，木板抽掉后，只好掉进鱼缸内，说明鸡蛋具有惯性。
实验名称：昼夜交替的模拟实验 实验材料：地球仪、手电筒、大头针 实验步骤：
1、检查实验用品是否齐全。
2、用手电筒的光代表太阳光把地球仪照亮。观察地球仪上是否分成了明暗两部分，思考哪边是白天，哪边是黑夜。
3、自西向东转动地球仪，观察是否出现昼夜交替现象，分别在什么位置是早上、正午和傍晚。
4、整理器材。
实验现象：
1、地球仪上分成了明暗两部分，向着“太阳”的那面是白天，背着“太阳”的那面是黑夜。
2、地球自西向东转动，同一个地方出现了昼夜交替现象。当这个地方转到刚被光照射到是早晨，正对“太阳”时是正午，转到刚被光照不到时是傍晚。
实验结论：地球是个球体，太阳只能照亮地球的一半，向着太阳的那面是白天，背着太阳的那面是黑夜。地球不停的自转，昼夜现象就会交替出现。
实验名称：四季更替的模拟实验 实验材料：地球仪、手电筒
实验步骤：
1、检查实验用品是否齐全。
2、在桌子上画一个圆，把地球仪放在画好的轨道上运动。
3、手电筒在中间始终照着地球仪。
4、地球仪在转动过程中倾斜角度要保持一致。
5、观察与思考：仔细观察，“太阳”的光芒分别直射在什么地方？这与四季的形成又有什么关系呢？
6、整理器材。
实验现象：地球仪上的南北半球接受手电光的照射程度不断变化。
实验结论：地球在绕太阳公转的过程中，地轴总是倾斜的，并且倾斜的方向保持不变。由于地轴的倾斜，当地球处在公转轨道不同位置时，南北半球接受太阳光的照射程度也不断的变化，从而形成了寒来暑往的四季。
实验名称：月相变化模拟实验 实验材料：电灯、皮球
实验步骤：
1、检查实验用品是否齐全。
2、在教室里准备一盏瓦数大的电灯，用这盏灯当作太阳，学生自己当作地球，用皮球当作月球。
3、把“月球”举在空中，使“阳光”照到“月球”上，观察此时“月球”的明亮部分是什么形状。
4、然后使“月球”围绕“地球”公转一周，观察“月球”的明亮部分有什么变化。
5、整理器材。
实验现象：当“月球”亮面转到背着“地球”的方向时，“月球”几乎全是黑的；当“月球”亮面转到向着“地球”的方向时，“月球”几乎全是光明的；当“月球”亮面由向着“地球”到背着“地球”时，“月球”的明亮部分逐渐减少。
实验结论：月球是一个不发光、不透明的球体，我们看到的月光是它反射太阳的光。月相实际上就是人们从地球上看到的月球被太阳照亮的部分。由于观察的角度不同，所以看到的月相亮面大小、方向也就不同。
实验名称：日食和月食的形成模拟实验 实验材料：电灯、圆形小镜子
实验步骤：
1、检查实验用品是否齐全。
2、在与你的眼睛同样高的墙壁上悬挂一盏电灯，用它当作太阳。手持一面圆形的小镜子当作月亮，与你电灯的视线大体相平。
3、面对电灯，闭上一只眼睛，调整“月亮”与眼睛的距离，使“月亮”能完全遮住“太阳”。这时就发生了日食。
4、保持原有姿势，沿逆时针方向原地转动，当你的头部（相当于地球）遮住射向“月亮”的光辉时，便发生了“月食”。
5、再重复几次实验，观察“日食”和“月食”时哪边先亏。
6、整理器材。实验现象：“日食”时总是太阳的西边先亏。“月食”时总是月亮的东边先亏。
实验结论：月球围绕地球转，地球围绕太阳转，当月球转到地球和太阳中间，三个天体大致呈一条直线的时候，月球的影子就会投在地球上，处在月影里的人由于被月球挡住了视线，就看不见太阳或只能看见一部分太阳，这就是日食。
实验名称：蚯蚓对干湿环境的反应
实验材料：蚯蚓5条、长方形纸盒、黑湿布、透明的塑料薄膜 实验步骤：
1、检查实验用品是否齐全。
2、找一个长方形纸盒把里面涂黑，把盒底挖掉一半，贴一块透明的塑料薄膜。
3、在桌上铺一块黑湿布，在布上放上5条蚯蚓，用盒罩住，使蚯蚓正好在盒内的明暗交界处，观察蚯蚓往哪爬，比较亮处和暗处蚯蚓的数量。
4、用一个长方形纸盒，在纸盒垫上塑料薄膜，在盒左边放干土，在盒右边放湿土，干土与湿土间隔一段距离。
5、在盒中间没有土的地方，放5条蚯蚓，观察蚯蚓往哪爬，比较干土与湿土中蚯蚓的数量。
6、整理器材。
实验现象：
1、蚯蚓都爬到阴暗处。
2、蚯蚓都爬到湿土里。
实验结论：蚯蚓适宜生活在阴暗潮湿的环境中。
实验名称：植物的向光性实验
实验材料：植物幼苗（玉米、小麦等）、火柴杆、小花盆（或培养皿）、泥土、不透光的纸盒、台灯、剪刀
实验步骤：
1、检查实验用品是否齐全。
2、用剪刀在不透光的纸盒一侧挖一个直径为1cm的孔，待模拟单侧光照射时使用。
3、将几株长势相同但其尚未出胚芽鞘的小麦幼苗依次排开，分别栽种在两个花盆中，幼苗的旁边插一根火柴杆，作为对比的参照物。
4、将制好的遮光罩扣住花盆（一组用不透光的纸盒，另一组用一侧带小孔的纸盒），白天将装置置于阳光充足的地方，夜间以台灯代替光源，并使光从小孔中透入纸盒。
5、每天打开纸盒，观察幼苗的生长情况，记录下高度、倾斜角度及当日的温度、天气等情况。
6、整理器材。
实验现象：幼苗朝纸盒开孔的方向生长，也就是向着光源的方向生长。实验结论：植物的生长具有向光性。实验名称：馒头发霉的对比试验 实验器材：四片馒头片、塑料袋、放大镜、滴管、镊子 实验步骤：
1、检验实验用品是否齐全。
2、选四片馒头，分别贴上号码。
3、在1、3号上滴水，将2、4号烤干。
4、将4片馒头分别装入袋中。
5、将1、2号放在窗台上，3、4号放在冰箱里。
6、几天后，观察4片馒头，看看发生了什么变化，并记录下来。
7、整理器材。
实验现象：1号馒头发霉最早，发霉面积最大。
2号、3号馒头发霉时间和面积居中。
4号馒头发霉时间晚，发霉面积小。实验结论：馒头在温暖、潮湿的情况下容易发霉。