Z-stack实训按键单播控制LED

无线传感网络课程 - 实训报告

功能需求

基于 Z-Stack 协议栈完成一个 Zigbee 单播通信实验。

例：按键无线控制 LED。

取两块 Zibgee 实验板，当按下终端节点（开关模块）上的 SW2 按键时，向协调器（灯模块）单播发送数据。协调器（灯模块）收到数据后，切换 LED1 状态。

实现过程

1. 拷贝 SampleApp 工程，并改名为 “按键无线控制LED” 。

2. 打通串口，程序调试的第一步。

   在 SampleApp.c 中添加头文件

   #include "MT_UART.h"
   

   在 SampleApp_Init() 中添加如下代码，向上位机输出"hello world!"

   MT_UartInit();
   HalUARTWrite ( 0, "hello world!\r\n", osal_strlen("hello world!\r\n") );
   

   波特率 HAL_UART_BR_115200，关闭流控制。

3. 修改例程模板，删除不需要的代码。

   删除 LCD 相关的代码以及头文件。

   删除组播相关代码，广播相关代码。

终端节点（开关模块）

1. 修改 flash 命令的目标地址 - 单播 0x0000

   afAddrType_t SampleApp_Flash_DstAddr;		// 单播地址类型
   
   // 设置 flash 命令的目标地址 - 单播 0x0000
   SampleApp_Flash_DstAddr.addrMode = (afAddrMode_t)Addr16Bit;
   SampleApp_Flash_DstAddr.endPoint = SAMPLEAPP_ENDPOINT;
   SampleApp_Flash_DstAddr.addr.shortAddr = 0x0000;
   

2. 注册按键事件

   RegisterForKeys( SampleApp_TaskID );
   

3. 根据实际电路，在 hal_board_cfg.h 中配置按键引脚及触发方式。
   
   使用电路图中的 SW2 按键，P0_1 引脚，低电平时按键按下。

   ACTIVE_LOW（出现未知Bug，改为 ACTIVE_LOW 之后 LED 一直闪烁无法组网，改回 ACTIVE_HIGH 后正常）解决方法在步骤5

   // hal_board_cfg.h 文件中，负责按键宏定义
   /* SW6 */
   #define PUSH1_BV          BV(1)
   #define PUSH1_SBIT        P0_1
   // #define PUSH1_POLARITY    ACTIVE_LOW
   #define PUSH1_POLARITY    ACTIVE_HIGH
   
   // hal_key.c 文件中，负责按键引脚初始化
   /* SW_6 is at P0.1  */
   #define HAL_KEY_SW_6_PORT   P0
   #define HAL_KEY_SW_6_BIT    BV(1)
   #define HAL_KEY_SW_6_SEL    P0SEL
   #define HAL_KEY_SW_6_DIR    P0DIR
   

   按键编号对应 Z-stack 中的 Button S1，HAL_KEY_SW_6

   /* Switches (keys) */
   #define HAL_KEY_SW_1 0x01  // Joystick up
   #define HAL_KEY_SW_2 0x02  // Joystick right
   #define HAL_KEY_SW_5 0x04  // Joystick center
   #define HAL_KEY_SW_4 0x08  // Joystick left
   #define HAL_KEY_SW_3 0x10  // Joystick down
   #define HAL_KEY_SW_6 0x20  // Button S1 if available
   #define HAL_KEY_SW_7 0x40  // Button S2 if available
   

4. 配置按键采用轮询方式，默认情况下使用轮询方式

   在 InitBorad( OB_READY ); 函数中

   else  // !OB_COLD
     {
       /* Initialize Key stuff */
       HalKeyConfig(HAL_KEY_INTERRUPT_DISABLE, OnBoard_KeyCallback);
     }
   

   • HAL_KEY_INTERRUPT_DISABLE - 采用非中断方式，即轮询方式

   • HAL_KEY_INTERRUPT_ENABLE - 采用中断方式

     中断方式比轮询方式更加灵敏，节省系统资源。

5. 修改 HalKeyPoll (void) 函数，添加如下代码：

   /* 解决无法设置按键 ACTIVE_LOW 在这里取反 !*/
   /* 原协议栈要将该代码复制到前面去，Z-stack 版本 ZStack-CC2530-2.5.1a */
   if (!HAL_PUSH_BUTTON1())
   {
     keys |= HAL_KEY_SW_6;
   }
   

6. 在 SampleApp.c 中添加代码，当 Button S1 按下时发送无线消息

   void SampleApp_HandleKeys( uint8 shift, uint8 keys )
   {
   	(void)shift;  // 有意未引用的参数
   	
   	if ( keys & HAL_KEY_SW_6 )
   	{
   		HalUARTWrite ( 0, "SW2 pressed!\r\n", osal_strlen("SW2 pressed!\r\n") );
   		SampleApp_SendFlashMessage();
           HalLedSet ( HAL_LED_1, HAL_LED_MODE_TOGGLE );
   	}
   }
   

7. SampleApp_SendFlashMessage

   void SampleApp_SendFlashMessage()
   {
   	if ( AF_DataRequest( &SampleApp_Flash_DstAddr, &SampleApp_epDesc,
   						SAMPLEAPP_FLASH_CLUSTERID,
   						0,
   						NULL,
   						&SampleApp_TransID,
   						AF_DISCV_ROUTE,
   						AF_DEFAULT_RADIUS ) == afStatus_SUCCESS )
   	{
   	}
   	else
   	{
   		// Error occurred in request to send.
   	}
   }
   

协调器（灯模块）

1. 根据实际电路，在 hal_board_cfg.h 中配置LEDs。

   

   • 增加 LED4 引脚定义，代码与其他 LED 一致

   /* 1 - Red */
   #define LED1_BV           BV(1)
   #define LED1_SBIT         P1_1
   #define LED1_DDR          P1DIR
   #define LED1_POLARITY     ACTIVE_HIGH
   
   /* 2 - Green */
   #define LED2_BV           BV(0)
   #define LED2_SBIT         P1_0
   #define LED2_DDR          P1DIR
   #define LED2_POLARITY     ACTIVE_HIGH
   
   /* 3 - Red */
   #define LED3_BV           BV(4)
   #define LED3_SBIT         P1_4
   #define LED3_DDR          P1DIR
   #define LED3_POLARITY     ACTIVE_HIGH
   
   /* 4 - NewLand */
   #define LED4_BV           BV(3)
   #define LED4_SBIT         P1_3
   #define LED4_DDR          P1DIR
   #define LED4_POLARITY     ACTIVE_HIGH
   

    \
    HAL_TURN_OFF_LED1();                                           \
    LED1_DDR |= LED1_BV;                                           \
    HAL_TURN_OFF_LED2();                                           \
    LED2_DDR |= LED2_BV;                                           \
    HAL_TURN_OFF_LED3();                                           \
    LED3_DDR |= LED3_BV;                                           \
    HAL_TURN_OFF_LED4();                                           \
    LED4_DDR |= LED4_BV;                                           \
   

   • 修改 LEDs 宏函数

   /* ----------- LED's ---------- */
   #define HAL_TURN_OFF_LED1()       st( LED1_SBIT = LED1_POLARITY (0); )
   #define HAL_TURN_OFF_LED2()       st( LED2_SBIT = LED2_POLARITY (0); )
   #define HAL_TURN_OFF_LED3()       st( LED3_SBIT = LED3_POLARITY (0); )
   #define HAL_TURN_OFF_LED4()       st( LED4_SBIT = LED4_POLARITY (0); )
   
   #define HAL_TURN_ON_LED1()        st( LED1_SBIT = LED1_POLARITY (1); )
   #define HAL_TURN_ON_LED2()        st( LED2_SBIT = LED2_POLARITY (1); )
   #define HAL_TURN_ON_LED3()        st( LED3_SBIT = LED3_POLARITY (1); )
   #define HAL_TURN_ON_LED4()        st( LED4_SBIT = LED4_POLARITY (1); )
   
   #define HAL_TOGGLE_LED1()         st( if (LED1_SBIT) { LED1_SBIT = 0; } else { LED1_SBIT = 1;} )
   #define HAL_TOGGLE_LED2()         st( if (LED2_SBIT) { LED2_SBIT = 0; } else { LED2_SBIT = 1;} )
   #define HAL_TOGGLE_LED3()         st( if (LED3_SBIT) { LED3_SBIT = 0; } else { LED3_SBIT = 1;} )
   #define HAL_TOGGLE_LED4()         st( if (LED4_SBIT) { LED4_SBIT = 0; } else { LED4_SBIT = 1;} )
   
   #define HAL_STATE_LED1()          (LED1_POLARITY (LED1_SBIT))
   #define HAL_STATE_LED2()          (LED2_POLARITY (LED2_SBIT))
   #define HAL_STATE_LED3()          (LED3_POLARITY (LED3_SBIT))
   #define HAL_STATE_LED4()          (LED4_POLARITY (LED4_SBIT))
   

2. 当无线消息到达时，改变 LED1 状态。

   // 无线消息到达时
   case AF_INCOMING_MSG_CMD:
   SampleApp_MessageMSGCB( MSGpkt );
   break;
   

   void SampleApp_MessageMSGCB( afIncomingMSGPacket_t *pkt )
   {
   switch ( pkt->clusterId )
   {
   	case SAMPLEAPP_FLASH_CLUSTERID:
   	HalLedSet ( HAL_LED_1, HAL_LED_MODE_TOGGLE );
   	break;
   }
   }
   

试验现象

左边 协调器（灯模块）右边 终端节点（开关模块）

• 按下按键前

• 按下按键后

可见 LED1 点亮

实训心得

• 应借鉴 Z-stack 的外设驱动程序，利用 OSAL 操作系统，编写符合自己开发板的驱动。
• Z-stack 代码很简单，一行一行看就行。