节点与节点之间无线通信的组成原理与具体实现(实验篇,含完整代码)_物联网挑战赛

简介: 节点与节点之间无线通信的组成原理与具体实现(实验篇,含完整代码)_物联网挑战赛

目录


TinyOS下的CC2420编程

编程语言介绍

代码实现

Makefile

RadioCountToLeds.h

RadioCountToLedsAppC.nc

RadioCountToLedsC.nc

头文件

implementation

implementation


正文


TinyOS下的CC2420编程


RadioCountToLedsC组件图如下图所示,我们可以看到要实现RadioCountToLedsC相关功能,需要使用到MainC,AMReceiverC,AMSenderC,ActiveMessageC,LedsC,TimerMilliC组件,虚线框表明该组件使用的是虚拟资源。

0000000.png


编程语言介绍


本次实验所用的编程语言为nesC,在本篇里笔者就不过多赘述啦


代码实现


们直接进入正题,看代码来理解节点与节点之间无线通信的具体实现。

一下代码的效果是,通过无线通信完成每个节点LED灯都按同一种频率闪烁。


Makefile


Makefile文件,就是定义代码的书写规则


CFLAGS += -DCC2420_DEF_CHANNEL=14,  这句话是非常重要的,是无线通信里的频段设置


COMPONENT=RadioCountToLedsAppC

CFLAGS += -DCC2420_DEF_CHANNEL=14

CFLAGS += -I$(TOSDIR)/lib/printf

COMPONENT=RadioCountToLedsAppC
CFLAGS += -DCC2420_DEF_CHANNEL=14
CFLAGS += -I$(TOSDIR)/lib/printf
include $(MAKERULES)


RadioCountToLeds.h


#ifndef RADIO_COUNT_TO_LEDS_H
#define RADIO_COUNT_TO_LEDS_H
typedef nx_struct radio_count_msg {
  nx_uint16_t counter;    //计时元素
} radio_count_msg_t;
enum {
  AM_RADIO_COUNT_MSG = 6,
};
#endif


RadioCountToLedsAppC.nc


implementation函数里,就是 .C 文件里要用到的一直组件的声明和连接。每个模块我都分开放置并添加了注释。

#include "RadioCountToLeds.h"
#include "printf.h"
configuration RadioCountToLedsAppC {}
implementation {
    //main,leds
    components MainC, RadioCountToLedsC as App, LedsC;
    App.Leds -> LedsC;
    App.Boot -> MainC.Boot;
    //radio
    components new AMSenderC(AM_RADIO_COUNT_MSG);
    components new AMReceiverC(AM_RADIO_COUNT_MSG);
    components ActiveMessageC;
    App.Receive -> AMReceiverC;
    App.AMSend -> AMSenderC;
    App.AMControl -> ActiveMessageC;
    App.Packet -> AMSenderC;
    //timer
    components new TimerMilliC();
    App.MilliTimer -> TimerMilliC;
    //print
    components PrintfC;
    components SerialStartC;
}


RadioCountToLedsC.nc


头文件


#include "Timer.h"
#include "RadioCountToLeds.h"
#include "printf.h"


implementation


模块的声明,这里对应的是TestNetworkAppC.nc里的implementation这个函数


module RadioCountToLedsC @safe() {
    uses {
        interface Leds;
        interface Boot;
        interface Receive;
        interface AMSend;
        interface Timer<TMilli> as MilliTimer;
        interface SplitControl as AMControl;
        interface Packet;
    }
}


implementation


接下来implementation函数里的代码解释,笔者都写在代码注释里啦,代码不算很长,也还是很好理解的啦,大家耐心看吧~😁😁

implementation {
    message_t packet;    //定义一个在RadioCountToLeds.h里定义的一个结构体的包
    bool locked;    //锁机制,默认false
    uint16_t counter = 0;
    event void Boot.booted() {
        call AMControl.start();    //打开无线通信
    }
    event void AMControl.startDone(error_t err) {
        if (err == SUCCESS) {    //如果无线通信打开成功
            call MilliTimer.startPeriodic(1000);    //打开1000毫秒定时器,1000毫秒后,执行event void MilliTimer.fired()
        }
        else {
            call AMControl.start();    //打开失败,则重复打开
        }
    }
    event void AMControl.stopDone(error_t err) {    //对应call AMControl.start()
        // do nothing
    }
    event void MilliTimer.fired() {
        counter++;    //记秒数
        if (locked) {    //锁机制的实现AMSend.sendDone判断发包正确后,会解除锁机制
            return;
        }
        else {
            radio_count_msg_t* rcm = (radio_count_msg_t*)call Packet.getPayload(&packet, sizeof(radio_count_msg_t));    //rcm指向packet的负载
            if (rcm == NULL) {
                return;
            }
            //如果负载不为空,就将counter的值赋值给rcm->counter
            rcm->counter = counter;
            //AM_BROADCAST_ADDR:无线通信中,代表广播
            //如果改成  0x01,那就是向1号节点发送单播
            if (call AMSend.send(AM_BROADCAST_ADDR, &packet, sizeof(radio_count_msg_t)) == SUCCESS) {    //无线发包
                locked = TRUE;                                                                                //打开锁机制 ,锁住后,转到senddone
            }
        }
    }
    event message_t* Receive.receive(message_t* bufPtr, void* payload, uint8_t len) {    //节点接收数据,无线收包
        if (len != sizeof(radio_count_msg_t)) {return bufPtr;}    //判断是否是我想要的包
        else {                                                    //如果是我想要的包
            radio_count_msg_t* rcm = (radio_count_msg_t*)payload;    //rcm指向包的负载
            //如果rcm->counter == 1,那么 1 & 0x1 == 0x1,所以LED0会亮,以下同理
            if (rcm->counter & 0x1) {
                call Leds.led0On();
            }
            else {
                call Leds.led0Off();
            }
            if (rcm->counter & 0x2) {
                call Leds.led1On();
            }
            else {
                call Leds.led1Off();
            }
            if (rcm->counter & 0x4) {
                call Leds.led2On();
            }
            else {
                call Leds.led2Off();
            }
            return bufPtr;
        }
    }
    event void AMSend.sendDone(message_t* bufPtr, error_t error) {
        if (&packet == bufPtr) {        //如果发到包是我想发的包,解除锁机制,可以发下一个包了
            locked = FALSE;
        }
    }
}
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