KIT DE DESARROLLO ZIGBIT Manual de usuario: Guía - Next-For
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1. Next For KIT DE DESARROLLO ZIGBIT Manual de usuario Gu a de comienzo r pido c Doce de Octubre 38 28009 Madrid e Telf 91 504 02 01 e Fax 91 504 00 69 e mail info nextfor com e http www nextfor com Gu a de comienzo r pido Next For GU A DE COMIENZO R PIDO Instalaci n El primer paso para comenzar a utilizar el Kit de Desarrollo es instalar el software Para ello introduzca el CD Software amp Documentation en su CD ROM y siga las instrucciones del asistente de instalaci n Instale los componentes MeshNetics eZeeNet SDK SiLabs CP210X Virtual COM Port Drivers y opcionalmente Java Runtime Entertainment Una vez haya finalizado y para completar la instalaci n del VCP driver conecte la placa MeshBean a un puerto USB y siga las instrucciones del Asistente de Nuevo Hardware de Windows Al conectar la placa por USB Windows deber a detectarlo autom ticamente y saltar el asistente En el Administrador de Dispositivos puede comprobar la asignaci n del dispositivo a un puerto COM libre El driver asignar un puerto COM distinto a cada dispositivo que conecte al equipo Conexi n y alimentaci n La forma m s t pica de conectar la placa MeshBean es por medio de USB que proporciona el m todo m s sencillo y c modo para la programaci n y alimentaci n De esta manera podr conectar varias placas a un mismo equipo Las MeshBeans pueden ser alimentadas tambi n por medio de dos p2. primero la aplicaci n en el men settings Seleccione el puerto COM adecuado y pulse el bot n Save Por ltimo reinicialice la aplicaci n Mediante Monitor WSN podr observar la topolog a de su red datos de los sensores de temperatura y luminosidad de las MeshBeans voltaje en la alimentaci n de cada nodo calidad de los enlaces etc Podr encontrar m s informaci n sobre WSN Demo en la Gu a de Usuario del Kit de Desarrollo ZigBit Programaci n de otras funcionalidades WSN Hasta ahora ha podido comprobar lo sencillo que resulta construir una red dar rdenes a los distintos nodos adquirir datos de sensores etc todo sin escribir una sola l nea de software embebido Para profundizar m s en los m dulos ZigBit o si necesita dise ar su propia funcionalidad para sus proyectos de redes WSN MeshNetics le proporciona una completa pila de software embebido BitCloud que constituye la plataforma de desarrollo m s adecuada para la programaci n de sus productos Podr utilizar distintos entornos de desarrollo para sus aplicaciones con BitCloud como Eclipse IDE AVR Studio GNU gcc tool chain o las herramientas de compilaci n IAR est ndares en la industria En el Kit de Desarrollo podr encontrar diversos ejemplos que le servir n de gu a en el desarrollo de sus productos adem s de un manual de referencia de BitCloud c Doce de Octubre 38 28009 Madrid Telf 91 504 02 01 e Fax 91 504 00 69 e mail info ne
3. una red con funciones de coordinador router y dispositivo final y por otro lado una interfaz gr fica que monitoriza la red y la presenta en su PC Cargue la imagen AMeshNeticsiZDK CompletelEvaluation Tools WSNDemo Embedded iwsndemo srec en cada dispositivo que va a formar parte de la red aseg rese de que asigna el mismo canal y PAN ID a todos los nodos y as gnele el rol correspondiente mediante los dip switch Rol Coordinador Router Dispositivo final c Doce de Octubre 38 28009 Madrid e Telf 91 504 02 01 e Fax 91 504 00 69 e mail info nextfor com e http www nextfor com Gu a de comienzo r pido Next For Pulse el bot n sw1 de cada nodo para que intenten conectarse a la red El coordinador organizar la red autom ticamente y los nodos comenzar n a transmitir datos indicando su presencia Los LEDs de cada nodo indican su estado seg n la tabla Buscando Red Parpadeo Unido a red ON Recibiendo mensaje Destello ON Transmitiendo mensaje Destello ON Cambiando canal Parpadeo Parpadeo Parpadeo Durmiendo OFF OFF OFF Aceptando canal Parpadeo Los tres LEDs destellan una vez para router dos veces para dispositivo final y tres veces para coordinador Dip Switch inv lido ON MAC perdida ON Indicaci n de rol Con el coordinador conectado al PC ejecute el WSN Monitor Deber configurar
4. NET 1 Habilita la conexi n autom tica con intervalos de 1s entre dos intentos ATZ Reset e inmediatamente comienzan los intentos de conexi n La MeshBean intentar encontrar la red del coordinador Cada intento infructuoso provocar un evento LOST Cuando se conecte saltar el evento JOINED y provocar el evento Child_Joined en el coordinador Ahora los dispositivos y el coordinador est n en red Si mantiene la interfaz entre los equipos y el los PC s podr comprobar lo sencillo que resulta la transferencia de datos entre los distintos dispositivos Puede introducir los siguientes comandos para que el coordinador env e un mensaje al nodo 11 AT WWAIT 3000 Establece el tiempo de espera para una entrada de teclado en 3s ATD 11 Este comando lee los datos introducidos por teclado durante 3s para HOLA despu s mandarlos al nodo 11 En el terminal enlazado con el nodo 11 aparecer el mensaje que ha mandado DATA 0000 0 4 HOLA 4 bytes de petici n unicast procedentes de la direcci n 0000 Una vez est n los nodos conectados a una red permanecer n conectados aunque pasen a estado de reposo La propia pila ZigBee se encarga de implementar esta funcionalidad permitiendo que en cu nto el nodo despierta se conecta a la red de un modo totalmente transparente al usuario Esta caracter stica es una de las claves que permiten al usuario crear una red funcional sin tener que introducir una sola l nea de c digo 3 Control remoto En
5. SB y terminal entre cada dispositivo y uno o varios PCs Es posible tener conectados varios equipos al mismo PC pero deber tener en cuenta que Windows puede provocar conflictos entre los drivers de los dispositivos y los terminales pueden no presentar un funcionamiento totalmente correcto Configurar el coordinador ATX Prepara el nodo para transmitir eventos y datos AT WCHMASK 100000 Selecciona la m scara del canal AT WROLE 0 Configura al nodo como coordinador 0 gt Coordinador 1 gt router 2 gt dispositivo final AT WSRC 0 Asigna la direcci n O El coordinador siempre tiene direcci n 0 AT WAUTONET 1 Habilita la conexi n autom tica con intervalos de 1s entre dos intentos ATZ Reset e inmediatamente comienzan los intentos de conexi n Si la MeshBean se conecta a una red en este caso al ser un coordinador deber a ser inmediato llama al evento joined y se muestra en el terminal Configurar los dispositivos finales ATX Prepara el nodo para transmitir eventos y datos AT WCHMASK 100000 Selecciona la m scara del canal AT WROLE 2 Configura al nodo como dispositivo final 0 gt Coordinador 1 gt router 2 gt dispositivo final AT WSRC 11 Asigna la direcci n 11 cada n mero distinto de O corresponde a un dispositivo final diferente c Doce de Octubre 38 28009 Madrid e Telf 91 504 02 01 Fax 91 504 00 69 e mail info nextfor com e http www nextfor com Gu a de comienzo r pido Next For AT WAUTO
6. este ejemplo se intentar controlar los LED y los Dip Switches de un equipo remoto Puede utilizar la misma configuraci n que en el ejemplo anterior desconecte los dispositivo finales y col quelos repartidos en distintos puntos de su entorno Mediante el terminal y a trav s del coordinador podr transmitir rdenes remotas a los dispositivos finales en red childrens El comando R permite la ejecuci n de comandos AT en un nodo remoto as puede probar su funcionamiento mediante el siguiente ejemplo ATR 11 0 GMM Ejecuta el comando GMM en el nodo con direcci n 11 que manda una petici n de identificaci n del modelo La respuesta del m dulo c Doce de Octubre 38 28009 Madrid e Telf 91 504 02 01 Fax 91 504 00 69 e mail info nextfor com e http www nextfor com 5 Gu a de comienzo r pido Next For ser ZigBit ATR 11 0 5120 3 5121 3 5122 3 Configura los LEDs como salidas ATR 11 0 5130 1 Enciende el LED 1 ATR 11 0 5130 2 Enciende el LED 2 Podr encontrar la descripci n y utilizaci n de todos los comandos AT en el Manual de referencia de SerialNet Carga de Programas Una vez que haya comprobado lo sencillo que resulta trabajar con estos dispositivos a trav s de los comandos AT es posible que desee ir m s all y probar el resto de programas que encontrar en el Kit 1 Serial Bootloader La carga de programas de los m dulos OEM ZigBit se realiza mediante el software Serial Bo
7. ian a los par metros controlados por los comandos AT correspondientes Los registros S120 5128 corresponden a la configuraci n GPIO mientras que los registros S130 5138 corresponden al estado de GPIO s120 S130 GPIOO LED1 s121 5131 GPIO1 LED2 s122 s132 GPIO2 LED3 5123 S133 GPIO3 SW4 1 S124 S134 GPI04 SW4 2 5125 S135 GPIO5 SW4 3 s126 5128 S136 5138 GPIO6 GPI08 Reservados Los registros S120 128 almacenan un valor que indica la configuraci n de la E S GPIO correspondiente en funci n de la siguiente tabla Entrada no pull up interna Salida Tri estado Entrada pull up interna R N W O c Doce de Octubre 38 28009 Madrid e Telf 91 504 02 01 e Fax 91 504 00 69 e mail infoOnextfor com e http www nextfor com Gu a de comienzo r pido Next For Ejemplo ATS120 3 Se configura el LED1 como salida ATS130 1 Se enciende el LED1 ATS130 0 Se apaga el LED1 ATS123 1 Se configura el Dip Switch1 como entrada pull up ATS133 Pregunta a la MeshBean por el estado del Dip Switch1 La columna de la izquierda son comandos AT que deber introducir uno a uno en el terminal del PC 2 Red con dos nodos Con el siguiente ejemplo podr comprobar lo sencilla que resulta implementar una simple red ZigBee con dos o m s nodos La red se dise ar de modo que uno de los nodos sea coordinador y el resto sean dispositivos finales Deber mantener abierto un interfaz conexi n U
8. ilas alcalinas AA no es recomendable usar pilas recargables para ciertas aplicaciones o un adaptador AC DC de 3V de salida La conexi n al PC tambi n puede realizarse mediante un cable serie Deber ajustar el jumper J3 Primeros pasos con MeshBean SerialNet Por defecto las placas MeshBeans llevan cargado el programa herramienta que permite el control de los dispositivos mediante comandos AT para dise ar prototipos de aplicaciones WSN sin necesidad de programaci n embebida y con peque os tiempos y esfuerzos de desarrollo Para la introducci n de comandos puede utilizar cualquier emulador de terminal como el propio Hyper Terminal de Windows Deber ajustar el programa en comunicaci n serie y el puerto COM que tiene asignado el dispositivo Vea el Administrador de Dispositivos y con la siguiente configuraci n c Doce de Octubre 38 28009 Madrid e Telf 91 504 02 01 Fax 91 504 00 69 e mail info nextfor com e http www nextfor com Gu a de comienzo r pido Next For Data Rate 38400 Data Bits 8 Parity None Stop Bits 1 Flow Control None Una vez que el terminal haya conseguido la conexi n a la MeshBean escriba AT y pulse Enter El dispositivo deber a responder con OK 1 Control de los LEDs e interruptores Ahora puede empezar a jugar con el equipo Por ejemplo puede probar los LEDs y switches para ello deber primero configurar las GPIOSs Los registros S se asoc
9. otloader y a trav s de un puerto USB o un puerto RS 232 Si ejecuta el GUI de Serial Bootloader deber introducir una serie de par metros para cargar el programa File Name Nombre del archivo en formato Motorola SREC COM port Puerto COM Baud rate 38400 por defecto Boot flash section size Tama o del c digo bootstrap 1024 por defecto MAC address Direcci n MAC asignada al nodo PAN ID PAN ID asignado a la red Channel mask Canal asignado a la red Cualquier par metro puede ser omitido excepto el puerto COM Si asigna un valor a MAC PAN ID o canal sobrescribir el par metro correspondiente en la EEPROM Si no especifica el archivo podr cambiar la configuraci n de la EEPROM sin que afecte al c digo de la aplicaci n cargada Podr encontrar m s informaci n sobre Serial Bootloader en la Gu a de Usuario del Kit de Desarrollo ZigBit y en la Nota de Aplicaci n MN_NA04 2 Hardware Test Se trata de un sencillo ejemplo que realiza una prueba del hardware de una placa MeshBean y con el que podr realizar su primera carga de un programa con Serial Bootloader c Doce de Octubre 38 28009 Madrid e Telf 91 504 02 01 Fax 91 504 00 69 e mail info nextfor com e http www nextfor com Gu a de comienzo r pido Next For Seleccione el archivo MeshNetics ZDK Complete Evaluation Tools Hardware Test HardwareTest srec en el campo File Name y el puerto COM adecuado Pulse el bot n Program p
10. ulse el bot n Reset en la placa MeshBean y espere a que el programa se cargue por completo Si se comunica con la placa MeshBean mediante un emulador de terminal podr comprobar c mo responde la placa a la prueba del hardware Podr encontrar m s informaci n sobre HW Test en la Gu a de Usuario del Kit de Desarrollo ZigBit 3 Range Measurement Tool Esta herramienta le permitir comprobar el alcance de los dispositivos basados en m dulos ZigBit En la carpeta MeshNetics ZDK Complete Evaluation Tools Range Measurement Tools encontrar dos im genes firmware una para el transmisor y otra para el receptor que podr cargar en dos placas MeshBean Si conecta el transmisor v a USB a un PC y lanza el terminal podr observar los paquetes transmitidos entre los dos dispositivos y datos sobre la conexi n FC Contador de tramas FEC Contador de tramas err neas BEC Contador de bits err neos LQl Indicador de la calidad del enlace y RSSI Indicador de fuerza de la se al recibida Adem s dispone de una aplicaci n gr fica ejecutable mediante LabView Podr encontrar m s informaci n sobre Range Measurement Tool en la Gu a de Usuario Range Measurement Tool y en la Nota de Aplicaci n Estudio comparativo de las prestaciones de alcance y sensibilidad de receptor de ZigBit MN_NA02 4 WSN Demo La aplicaci n consta de dos partes por un lado dispone del software embebido WSN Demo que organiza las placas MeshBean en
11. xtfor com e http www nextfor com o
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