物联网实验设备,无线传感网实验箱,物联网实训平台,物联网实训装置

2023-05-30 0 854

原标题:物联网实验设备,无线传感网实验箱,物联网实训平台,物联网实训装置

HL-WLW04无线传感网全功能实验箱

物联网实验设备,无线传感网实验箱,物联网实训平台,物联网实训装置物联网实验设备,无线传感网实验箱,物联网实训平台,物联网实训装置

1. 【产品简介】

无线传感网全功能实验箱,集成Bluetooth、WiFi、IEEE802.15.4、ZigBee等短距离无线通信技术,将6LowPAN(IPv6)互联网协议应用到短距离无线通信网络中,与ZigBee使用的ZStack协议栈并存,支持双协议栈;集成LoRa、NB-IoT等长距离无线通信技术,自定义传感网协议,CoAP应用协议,实现主从机组网应用,平台接入应用。采用三星Cortex-A9 S5P4418四核处理器作为智能网关,支持6LowPAN、Z-Stack、自定义传感网协议等多协议解析,具有1GB内存、8GB大容量存储空间、7寸电容触摸显示屏、丰富的外围接口,可板载GPS定位、WIFI/BT二合一通讯、4G移动通讯等多种模块,内嵌Android、Linux双系统,可一键切换。

系统提供丰富的实验例程、实验手册、教学视频等课程资源,能够满足嵌入式接口技术、无线通信技术、无线传感器网络、嵌入式系统应用开发、Android移动互联网应用开发等课程的教学与实践。

2. 【产品特点】

Ø 窄带物联:集成LoRa、NB-IoT无线传感网模块,具有2km远距离传输、协议转换、平台接入的功能。

Ø 多网融合:将蓝牙、WiFi、IEEE802.15.4多种组网方式,通过IPv6协议融合在一起,实现协议层的多网融合;并通过COAP应用协议开放接口,实现移动设备对传感器节点的无线采集与控制。同时提供ZigBee组网。

Ø 身份唯一:WiFi、蓝牙、IEEE802.15.4传感器节点统一采用IPv6协议组网通信,具有唯一的网络地址。

Ø 结构统一:蓝牙、WiFi、IEEE802.15.4等节点统一采用Cortex-M3嵌入式处理器、Contiki操作系统和6Lowpan IPv6协议实现无线数据传输。ZigBee节点采用CC2530芯片,同时担当传感器采集与无线通信。所有节点的处理器模块、无线通信模块、传感器模块通过插针方式与底板连接,易于更换。每个节点自带OLED屏显示网络信息、组网状态、以及传感器采样数值。结构如图所示。

实验箱的组成结构示意图

Ø 类型丰富:支持温湿度检测、光强检测、三轴加速度、烟雾检测、振动检测、霍尔检测、气压检测、接近检测、结露检测、继电器控制、声光控制、步进电机控制等多种感控节点。

Ø 一键切换:网关支持Android和Linux双系统,一次烧写,一键切换,默认运行Android系统。减少烧写系统消耗的时间,方便不同兴趣的用户快速进入开发状态。

Ø 拓扑展示:以拓扑图形式展示节点与网关服务的连接关系,实时流动地显示传感器数据的上行、下行走向。

Ø 场景可扩:节点处理器模块、通信模块、传感器模块支持任意互换,烧写固件后,支持不同的无线通信方式,可扩展不同的应用场景。

3. 【硬件组成】

集成Bluetooth、WiFi、IEEE802.15.4、ZigBee等短距离无线传感网节点,ZigBee协调器、IEEE802.15.4边界路由器、LoRa长距离传感网节点、NB-IoT长距离无线传感网网关。采用Cortex-A9四核处理器为智能网关,板载7寸电容触摸显示屏、板载WIFI/BT通信等多种模块,具有丰富的外围接口,外扩I/O扩展板,内嵌Android、Linux双系统,可一键切换,默认运行Android系统。

详细布局如图所示。

硬件布局图

无线传感器节点均采用模块化设计,主要由接口底板、无线通信模块、微处理器模块、及传感器调理板,通过插针对应连接而成,支持自由组合。自带OLED屏显示网络信息、组网状态、以及传感器采样数值。如图所示,展示节点各模块的连接方式。

无线通信节点组成图

传感器模块,支持不同传感器工作原理,如电阻式、电感式、压电式、电磁式、光电式等,集成十多种传感器类型。

4. 【软件功能】

Ø 可以满足多种物联网关键技术课程的教学、实验、实训,如单片机与传感器、嵌入式接口技术、无线通信技术、无线传感器网络、嵌入式系统应用开发、Android移动互联网应用开发等课程实验。

Ø 传感器节点具有环境参数采集或设备驱动控制的功能。

Ø 可组建WiFi、蓝牙、IEEE802.15.4三种无线网络,通过Contiki操作系统和IPv6协议,实现采样数据的无线传输;

Ø 具有ZigBee无线传感器网络组建的功能,实现数据的无线传输;

Ø 具有LoRa无线传感器网络组建的功能,实现数据的长距离无线传输;

Ø 具有NB-IoT平台接入的功能,能够将LoRa传感器网络的数据接入平台,实现远程传感器采集与执行器控制。

Ø 网关应用软件具有CoAP应用协议、ZigBee应用协议解析的功能,通过CoAP服务和串口服务,对WiFi、蓝牙、IEEE802.15.4、以及ZigBee传感器数据进行解析处理,Mesh拓扑图的形式实时显示数据流的上、下行走向。

多网融合MeshTop图

ZigBee组网拓扑图

Ø 网关应用软件展示的传感器节点,可随意拖动,不会影响网络的拓扑结构和数据流向。

Ø 可在拓扑图中点击任一种传感器节点,进入下一级界面,查看当前传感器节点的采样数值、曲线形式展示,或控制设备开关状态。

温湿度节点采样曲线展示

红外对射传感器的状态监测

5. 【课程资源】

5.1 单片机与传感器

实验类型

典型实验名称

CC2530接口技术

实验一、CC2530开发环境搭建

实验二、通用IO端口应用——LED灯亮灭控制

实验三、通用IO端口应用——按键查询方式点灯

实验四、外部中断应用——按键中断方式点灯

实验五、定时/计数器应用——T1定时查询方式点灯

实验六、定时/计数器应用——T3定时中断方式点灯

实验七、UART接口应用——串口数据的收发实验

实验八、AD转换应用——内部温度检测

实验九、睡眠定时器应用——低功耗休眠与唤醒

实验十、独立看门狗应用——设备宕机检测与复位

实验十一、DMA应用——串口DMA传输

实验十二、模拟IIC总线应用——OLED屏秒表显示

CC2530传感器

实验一、光敏传感器实验

实验二、结露传感器实验

实验三、温湿度实验

实验四、红外接近传感器开发实验

实验五、数字气压传感器开发实验

实验六、继电器控制实验

5.2 嵌入式接口技术

实验类型

典型实验名称

嵌入式接口技术

实验一、Led闪烁控制实验

实验二、按键中断检测实验

实验三、串口收发通信实验

实验四、Systick延时实验

实验五、OLED显示控制实验

实验六、RTC设置实验

实验七、IWDG独立看门狗宕机检测

实验八、WWDG窗口看门狗实验

实验九、定时器灯控实验

实验十、嵌入式单片机内部温度采集

实验十一、串口DMA传输实验

嵌入式传感器采集控制

实验一、温湿度传感器实验

实验二、光敏传感器实验

实验三、三轴加速度传感器实验

实验四、霍尔检测实验

实验五、红外对射传感器实验

实验六、振动传感器实验

实验七、LED蜂鸣器传感器实验

实验八、继电器控制实验

实验九、步进电机控制实验

实验十、红外接近传感器检测

实验十一、数字压力传感器检测

实验十二、结露传感器检测

5.3 无线通信技术

实验类型

典型实验名称

CC2530射频通信

实验一、点对点通信实验

实验二、广播通信实验

实验三、RSSI信号强度实验

实验四、空中信道监听实验

实验五、无线遥控实验

Z-Stack协议栈开发

实验一、Z-Stack协议栈工程解析

实验二、多点自组网

实验三、信息广播/组播

实验四、网络拓扑实验-星型网

实验五、网络拓扑实验-网状网

实验六、ZStack绑定实验

实验七、ZStack串口收发应用

实验八、ZStack温湿度无线采集

实验九、ZStack声光无线控制

Wi-Fi无线通信

实验一、Wi-Fi AT命令配置

实验二、Wi-Fi STA模式配置

实验三、Wi-Fi AP模式配置

实验四、Wi-Fi STA+AP模式配置实验五、Wi-Fi RSSI信号强度检测

实验六、Wi-Fi STA客户端模式

实验七、Wi-Fi STA服务器模式

实验八、Wi-Fi Socket双向通信

实验九、Wi-Fi光照无线采集与控制

蓝牙无线通信

实验一、蓝牙模块AT命令测试

实验二、蓝牙信息AT命令查询

实验三、蓝牙模块主从无线通信

实验四、蓝牙模块无线点灯

RPL802.15.4无线通信

实验一、CC2530模块简介

实验二、802.15.4协议简介

实验三、SLIP协议简介

实验四、PAN ID、CHANNEL简介

实验五、CC2530模块单体测试实验

实验六、CC2530模块结合测试实验

LoRa无线通信

实验一、LoRa模块AT指令测试

实验二、LoRa点对点通信

实验三、LoRa振动无线采集

实验四、LoRa步进电机无线控制

NB-IoT无线通信

实验一、NB-IoT模块AT指令交互

实验二、NB-IoT信号强度查询

实验三、NB-IoT扰码配置

实验四、NB-IoT开机入网

实验五、NB-IoT发送数据

实验六、NB-IoT CoAP协议接入平台

实验七、NB-IoT传感网设备平台监控

5.4 物联网微操作系统

基于Cortex-M3嵌入式的Contiki-OS实验

实验一、ContikiOS系统移植

实验二、Contiki LED控制

实验三、Contiki多线程通信

实验四、Contiki进程间通信

实验五、Contiki按键检测

实验六、Contiki定时器使用

实验七、Contiki OLED显示控制

基于IPv6的组网实验

实验一、Contiki网络工程解析

实验二、IPv6网关实验

实验三、节点间IPv6-UDP通信实验

实验四、节点间IPv6-TCP通信实验

实验五、RPL802.15.4 IPv6组网实验

实验六、WIFI 节点IPv6组网实验

实验七、蓝牙节点IPv6组网实验

IPv6网关综合应用实验

实验一、IPv6协议的多网融合框架

实验二、传感器数据通信协议

实验三、IPv6网络拓扑综合应用实验

6. 【配置清单】

7. 【技术参数】

货物名称

型号

指标参数

无线传感网全功能实验箱

HL-WLW04

一、整体要求

1)能够满足单片机与传感器、嵌入式接口技术、无线通信技术、无线传感器网络、嵌入式操作系统开发、嵌入式系统应用开发、Android移动互联网应用开发等课程要求。

2)能够组建蓝牙、WiFi、IEEE802.15.4、ZigBee四种无线传感器网络,实现数据的无线传输;

3)能够将蓝牙、WiFi、IEEE802.15.4无线网络经IPV6协议融合在一个拓扑图中,Zigbee节点经ZStack协议显示在一个拓扑图中,界面上能够显示蓝牙、WiFi、IEEE802.15.4等节点的IPv6地址、ZigBee节点的MAC地址、节点名称、传感器数据或执行器状态,实时地显示各个传感器数据的上、下行流向;

4)要求蓝牙、WiFi、IEEE802.15.4三种传感器节点均具有唯一的IPv6地址,统一采用IPv6协议组包通信。

★5)要求具有LoRa无线网络组建、NB-IoT平台接入的功能;采用CoAP协议,能够将LoRa传感器网络的数据通过NB-IOT网络接入平台。在保证NB网络铺设完成的基础上,能够使用Web应用系统查看传感器采集节点上报的JSON数据包,并支持手动编辑JSON包下发命令控制执行器。

★6)要求网关支持Linux、Android双操作系统,支持一键烧写、一键切换。

★7)要求在保证网关接入互联网的前提下,能够配置接入云服务平台,并实现移动端传感器数据的采集显示和执行器的远程控制。

★8)要求具有传感器采样数据数值分析的功能,具体包括上位机使用EXCEL2007文档存储,支持文件名自定义,路径自定义;具有自定义采样间隔、固定时刻采样的功能;绘制时域坐标系采样曲线,能够选择任意时间段内有效传感器的历史数据进行统计分析,列表显示被测传感器的采样次数、测量值、最大(小)值、算术平均值、偏差、中值、方差、近似标准差、剔除坏值后的算式平均值等;具有傅里叶变换功能,能够在上位机软件中显示传感器采样数据傅里叶变换后的频域图;要求具备最小二乘曲线拟合功能,能够在上位机软件中观察采样曲线和拟合后曲线的对比图。

二、硬件资源

1.Cortex-A9网关(1个)

1)核心板资源:

(1)CPU:Cortex-A9四核心的Samsung s5p4418,主频1.4GHz;

(2)GPU:MAIL-400,3D图形加速

(3)内存: 1GB DDR3;

(4)EMMC: 8GB;

(5)核心板+底板设计:核心板加装屏蔽罩,邮票孔方式与底板连接,抗干扰能力更强,比插针式更稳定可靠。要求引出核心板信号线,不少于188PIN。

2)网关主板资源:

(1)LCD接口:7寸IPS电容屏(16:9),分辨率1024×600;

(2)USB接口:2路USB_HOST 2.0输出,1路USB OTG;

(3)Ethernet接口:核心板内置千兆IP,外加不超过3RMB的PHY芯片即可,支持10/100/1000M,RJ45接口;

(4) 串口:2路3线RS232,1路TTL接口,1路RS485,1路Bluetooth;

(5)CAN总线接口:1路;

(6)RS485总线接口:1路;

(7)HDMI 接口:HDMI1.4a,最大支持1920*1080高清数字输出;

(8)LVDS液晶屏接口:单通道,最大支持1920*1080;

(9)摄像头接口:1路CMOS并行接口,最大支持800万像素;

(10)AV接口:1路模拟视频母口输入;

(11)外部存储扩展接口:SD卡、TF卡接口;

(12)音频接口: 1路MIC输入,1路1. 8w喇叭;

(13)按键:1个复位按键、1个休眠唤醒按键,2个音量键;

(14) 蓝牙WiFi:板载蓝牙WiFi二合一模块;

(15)Mini PCIe接口:标准接口,可插入4G通信模块;

(16)24Pins应用扩展接口:用于处理器外设接口扩展功能,包含3路串口、1路PWM、1路IIC、1路ADC、8个GPIO,5V电源。

2.网关IO基础功能模块(1个)

由网关直接驱动。采用HC595串入并出特点,使用较少IO扩展更多功能,默认地址0x01。1路可调电位器模拟AD采样通道,1路PWM驱动的蜂鸣器,5个触摸按键,5个LED指示灯。

3. NB无线传感网网关(1个

支持LoRa、WiFi等无线传感器网络数据解析,提供传感网与互联网云服务平台的接入服务。采用标准JSON数据包通过NB-IoT网络接入,实现远程数据传输,支持UDP协议、CoAP应用协议。

板载LoRa模块,采用插针与Cortex-M3微控制器主板连接;可与LoRa传感器节点无线通信,实现LoRa无线传感器节点远程采集及执行器远程控制。

板载NB-IoT模块,采用插针与Cortex-M3微控制器主板连接;可配置使用电信网络接入平台,850MHz工作频段,支持3GPP Rel-13以及增强型AT指令;通信速率可达100kbps,灵敏度:-129dBm,+23dBm功率输出;模块板载SHT10温湿度传感器及LED指示灯,实现温湿度远程采集及LED远程控制;

板载2路JTAG调试接口,支持Cortex-M3处理器及无线通信模块的调试;

板载1路RS232调试接口、功能按键、组网状态指示灯等。

供电:DC5V。

4. ZigBee协调器(1个)

标配TI CC2530 ZigBee无线射频模块,符合IEEE802.15.4/ZigBee标准规范,频段范围2045M-2483.5M,无线数据传输速率约为20~250kbps;具备单片机接口功能,Zigbee建网功能,具有2个组网状态及无线传输指示灯,2个功能按键,提供传感器模块接口、RS232接口、调试下载接口。

可通过跳线帽切换TTL 电平UART接口,或RS232电平DB9接口。

供电:5VDC。

5. IEEE802.15.4主机(1个)

标配TI CC2530无线射频模块,运行Contiki-OS操作系统,内置6lowPan协议,作为边界路由器与802.15.4从机节点组建射频网络,自组网,接收从机信息,向从机发送命令,与上位机网关交互。具有2个组网状态及无线传输指示灯,2个功能按键,提供传感器模块接口、RS232接口、调试下载接口。

供电:5VDC。

6.无线传感网通信节点

1)微控制器主板硬件资源

(1)Cortex-M3核心主板(9个)

处理器基于ARM Cortex-M3核心,最高主频72Mhz,内部Flash 256KB,RAM 48KB。

具有1个0.96寸OLED屏,能够显示MAC地址、上下级关系、传感器数据、网络信息等。

具有4个组网状态及无线传输指示灯,2个功能按键、1个JTAG调试接口、1个24PIN的无线射频接口,1组20*2PIN传感器接口;

标配ARM仿真器、串口下载仿真调试转接板。

运行IPv6协议栈实现无线通信的功能。

(2)CC2530核心主板(3个)

处理器基于CC2530F256,具有2个组网状态及无线传输指示灯,2个功能按键、1个JTAG调试接口、1个24PIN的无线射频接口,1组20*2PIN传感器接口;标配下载仿真器。

2)无线传感网通信模块

(1)蓝牙通信模块(2个):采用UART接口的内置协议栈方案,设置从机模式,与主机配对后,将微控制器采样数据传输给主机。

(2)WiFi通信模块(2个):采用UART接口的内置TCP/UDP/HTTP协议栈方案,支持设置为AP、STA的工作模式,与网关通信后,将微控制器采样数据传送给主机,或者接收主机的控制命令控制执行器。

(3)IEEE802.15.4通信模块(3个):基于CC2530射频组网通信方案,与边界路由器组网,实现传感器数据的双向交互。

(4)ZigBee通信模块(3个):基于CC2530+ZStack协议栈组网通信方案,与Zigbee协调器组网,实现传感器数据的双向交互。

(5)LoRa通信模块(2个):采用Cortex-M3+LoRa模块组网通信方案,采用LoRa扩频调制技术,工作频率为 410-510MHz,高灵敏度:-144.1dBm,+20dBm功率输出;支持FSK、GFSK、LoRa调制方式;可视、开阔,超远通信距离5km传输;与LoRa主机点对点通信,实现传感器数据的双向传输。

3)传感器通信模块

接口包含GPIO/IIC/SPI/PWM/电源/地等信号。

兼容槽型红外对射传感器、继电器控制模块、振动传感器、步进电机、温湿度传感器、光敏传感器、LEDBEEP声光执行器、霍尔传感器、三轴加速度传感器、红外接近传感器、数字气压传感器、结露传感器等。可直接接到无线传感网节点接口板上,提供各类传感器接口板的原理图和技术手册。

(1)振动传感器模块(1个)

比较器输出,信号干净,波形好,驱动能力强,超过15mA

输出形式 :数字开关量输出(0和1)

工作电压3.3V-5V

(2)槽型红外对射传感器模块(1个)

光源(波长):红外发光二极管(940nm)

槽宽距离:15MM

电压-集射极击穿最大值:30V

电流-集电极(Ic)最大值:20mA

电流-DC正向(If):60mA

输出类型:光电晶体管

工作温度:-25℃~85℃

外壳:ABS塑料

单路信号输出,有遮挡物输出低电平,无遮挡物输出高电平。

板载可调电阻,调节灵敏度;

支持5V供电。

(3)继电器控制模块(1个)

具有常开、常闭、公共三端;

导通电压:3VDC

触点负载:1A/120 VAC,1A/30 VDC

板载2路开关量检测,带光耦隔离

(4)步进电机控制模块(1个)

四相五线减速步进电机。

牵入转矩:300gf.cm;

步距角:每个脉冲转动5.625度,64个脉冲转动一圈;

驱动方式:四相八拍

齿轮减速比:1/64

驱动电压:5VDC

(5)温湿度传感器模块(1个)

两线制数字接口(SCL、SDA),直接与处理器相连,全标定输出,无需重新校准;

湿度测量范围:0~100%RH;

温度测量范围:-40~123.8℃

测湿精度:±4.5%RH,测温精度:±0.5℃;

供电:5VDC

(6)光敏传感器模块(1个)

亮电阻:20-50kΩ;

暗电阻:3MΩ;

光谱峰值:540nm

响应时间:上升20ms,下降30ms;

环境温度:-30~25℃

最大电压:150VDC,最大功耗100mW;

(7)LED蜂鸣器控制模块(1个)

接口:2排插针形式连接到接口底板

包括2个红蓝LED灯和1个蜂鸣器

通信接口:I/O

工作电压:DC5V

(8)霍尔传感器模块(1个)

磁敏传感器

电源电压:4.5-24V

输出漏电流:10μA

电源电流:9mA

输出上升时间:0.2us

输出下降时间:0.18us

(9)三轴加速度模块(1个)

传感器类型:mma7660,用于测量倾斜角,惯性力等;

电容式结构,不能同时探测x,y,z方向上的加速度,只能分开测,有三种工作模式:Standby(待机)、Active &Auto-Sleep(活动)模式、AutoWake(自动唤醒)模式;

范围:-1.5g~1.5g,低功耗,小形容性MEMS传感器,具有低通滤波器;数字量为6Bit,精度较低,而且输出值还会有3个刻度的误差,因此,方位检测时:需要作8个值的软件均值滤波处理;动作检测时:32阶的均值滤波;

通讯方式:IIC通信

电压供电:2.4~3.6V

(10)红外接近传感器模块(1个)

感应方式:Reflective(反射)

组成:由一个红外发射管和一个红外接收管组成;蓝色管是发射管,黑色管是接收管;

原理:红外发射管向外发射红外线,接收管接收到红外光时,电阻变小,相当于导通,输出端为低电平;没接收到红外光时,电阻变大,相当于断开,输出端为高电平。

输出形式 :数字开关量输出(0和1),与微控制器的I/O口连接通信;

红外波长:940 nm

总功率耗散:200mW

(11)数字气压传感器模块(1个)

高精度的MEMS数字气压传感器。

供电电源:1.8~3.6V,典型值为2.5V。

气压测量范围:300hPa~1100hPa(海拔高度500m~9000m)

气压测量精度:0.06hPa(0.5m)在低功耗模式下;0.03hPa(0.25m),在高精度模式下。

采集转换速率:128次/s。通信接口:IIC

(12)结露传感器模块(1个)

湿敏传感器类型

使用温度范围:1~80℃;

使用湿度范围:1~100%RH;

结露测试范围:94~100%RH;

传感器电压:0.8V DC;

三、软件资源

1.嵌入式操作系统:

A9网关处理器支持Linux3.4、QT4.8、Android4.4或更高版本,节点嵌入式处理器支持Contiki2.7操作系统,节点CC2530处理器支持Z-Stack2007协议栈,提供Android操作系统外设硬件接口及应用模块的驱动测试程序。

2. 网关操作系统烧写:

提供Windows下一键刷机软件,选择需要更新的镜像文件,可通过SD卡脱离PC机一键烧写,也可通过USB线缆刷机,支持Uboot参数修改配置。系统支持一键烧写双系统Android和Linux,可一键切换。

3.嵌入式网关支持的功能:

支持语音通话、短信、上网功能,支持WIFI通信、AP热点设置、Ethernet上网功能,支持无线蓝牙通信功能,支持模拟/数字摄像头拍照、录像功能,支持模拟摄像头信号接入, 支持GPS/北斗位置导航服务,支持HDMI音视频输出(支持1080P),支持音频录放功能。

4. Android网关多网融合拓扑应用软件的功能:

能够将蓝牙、WiFi、IEEE802.15.4、ZigBee不同的传输方式,由网关解析后以拓扑图的形式在界面上展示,并为上层应用提供统一的JSON数据格式。

网关界面可显示传感器采集的数据、执行器的状态,显示蓝牙、WiFi、IEEE802.15.4传感器节点的IPv6地址,显示ZigBee传感器节点MAC地址,能够随意拖动传感器,而不改变网络的拓扑结构;

点击网关上传感器节点图标,可进入二级界面查看传感器的实时曲线走势,或手动控制执行器的开关。

具体包括:传感器信息采集资源驱动实现,控制传感器动作资源驱动实现,拓扑综合应用程序信息采集图标的实现;

★支持IPv6和ZStack2007双协议栈数据解析。

开发环境:Android Studio

5.ZigBee传感网透明传输应用程序的功能:

运行Z-STACK2007协议栈,具有传感器采集、执行器驱动控制、自组网无线数据传输等功能。

协议栈:ZSTACK-CC2530-2.3.0-1.4.0(Z-Stack2007协议栈)

烧写工具:Smart RF Flash Programmer和CC Debugger驱动

开发环境: IAR Embedded Workbench V8.10 for 8051

6. IPv6无线传感网综合应用程序的功能:

运行Contiki-2.7网络操作系统,内置IPv6协议栈,具有传感器采集、执行器控制,无线组网传输的功能。

具有蓝牙、WIFI、IEEE802.15.4三种通信模块的驱动传输的功能。

开发环境: IAR Embedded Workbench V7.40 for ARM

7.NB无线传感网网关应用程序的功能:

运行固件配置服务器IP地址和端口,通过CoAP应用协议接入云服务平台,支持板载温湿度传感器的远程采集、LED远程控制;

支持LoRa等无线传感网传感器的无线远程采集和执行器的远程控制。

开发环境:Keil uVison 4.7

四、课程实验要求

1.CC2530单片机接口技术实验不少于12个:CC2530开发环境搭建、通用IO端口应用——LED灯亮灭控制、通用IO端口应用——按键查询方式点灯、外部中断应用——按键中断方式点灯、定时/计数器应用——T1定时查询方式点灯、定时/计数器应用——T3定时中断方式点灯、UART接口应用——串口数据的收发实验、AD转换应用——内部温度检测、睡眠定时器应用——低功耗休眠与唤醒、独立看门狗应用——设备宕机检测与复位、DMA应用——串口DMA传输、模拟IIC总线应用——OLED屏秒表显示等。

2.基于CC2530的传感器采集控制实验不少于6个:光敏传感器实验、结露传感器实验、温湿度实验、红外接近传感器开发、数字气压传感器开发实验、继电器控制实验等。

3.嵌入式微控制器接口应用基础实验不少于11个:LED灯控、外部中断按键检测、串口实验、systick延时实验、IIC屏显示字符串实验、RTC实验、独立看门狗实验、定时器实验、内部温度采集实验、DMA实验。

4.基于嵌入式的传感器采集控制实验不少于12个:光敏传感器实验、温湿度传感器实验、三轴加速度传感器实验、霍尔检测实验、红外对射传感器实验、振动传感器实验、LED蜂鸣器传感器实验、继电器控制实验、步进电机控制实验、红外接近传感器检测、大气压力传感器检测、结露传感器检测。

5.蓝牙传感网实验不少于4个:环境搭建实验、蓝牙透传实验、蓝牙无线点灯实验、蓝牙传感器采集与控制实验。

6.WiFi传感网实验不少于9个:环境搭建实验、WiFi AT命令配置实验、WiFi STA模式配置、WiFi AP模式配置、WiFi STA+AP模式配置、WiFi RSSI信号强度检测、WiFi STA客户端、WiFi STA服务器、WiFi Socket双向通信、WiFi光照无线采集与控制。

7.IEEE802.15.4组网实验不少于2个:802.15.4协议简介、SLIP协议简介、PAN ID与CHANNEL简介、CC2530模块单体测试实验、CC2530模块结合测试实验。

8.CC2530射频通信实验不少于5个:点对点通信、广播通信、RSSI信号强度、空中信道监听、无线遥控。

9.ZSTACK协议栈组网实验不少于9个:ZSTACK协议栈简介、ZStack协议栈工程解析、多点自组网、信息广播/组播、网络拓扑星型网、网络拓扑树型网、ZSTACK绑定、ZSTACK串口、ZigBee温湿度无线采集实验、ZigBee声光无线控制实验。

10.基于Cortex-M3的Contiki操作系统移植实验不少于7个: ContikiOS系统移植、Contiki LED控制、Contiki多线程、Contiki进程间通信、Contiki按键位检测、定时器使用、OLED显示。

11.IPv6多网融合应用实验不少于8个: Contiki网络工程解析、IPv6网关实验、WIFI 节点IPv6组网实验、蓝牙节点IPv6组网实验、RPL802.15.4 IPv6组网实验、节点间IPv6-UDP通信实验、节点间IPv6-TCP通信实验、IPv6网络拓扑综合应用实验,及IPv6协议多网融合框架简介、传感器数据通信协议说明。

12.LoRa无线传感网实验不少于4个:LoRa模块参数配置、LoRa点对点通信、LoRa振动无线采集、LoRa步进电机无线控制。

13.NB-IoT无线通信实验不少于7个:NB-IoT模块AT指令交互、NB-IoT信号强度查询、NB-IoT扰码配置、NB-IoT开机入网、NB-IoT数据收发测试、NB-IoT CoAP协议平台接入、NB-IoT无线传感网平台监控等。

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