無線傳感網(wǎng)全功能實驗箱

1.單片機與傳感器

CC2530接口技術(shù)

實驗一、CC2530開發(fā)環(huán)境搭建

實驗二、通用IO端口應(yīng)用——LED燈亮滅控制

實驗三、通用IO端口應(yīng)用——按鍵查詢方式點燈

實驗四、外部中斷應(yīng)用——按鍵中斷方式點燈

實驗五、定時/計數(shù)器應(yīng)用——T1定時查詢方式點燈

實驗六、定時/計數(shù)器應(yīng)用——T3定時中斷方式點燈

實驗八、AD轉(zhuǎn)換應(yīng)用——內(nèi)部溫度檢測

實驗九、睡眠定時器應(yīng)用——低功耗休眠與喚醒

實驗十、獨立看門狗應(yīng)用——設(shè)備宕機檢測與復(fù)位

實驗十一、DMA應(yīng)用——串口DMA傳輸

實驗十二、模擬IIC總線應(yīng)用——OLED屏秒表顯示

CC2530傳感器

實驗一、光敏傳感器實驗

實驗二、結(jié)露傳感器實驗

實驗三、溫濕度實驗

實驗四、紅外接近傳感器開發(fā)實驗

實驗五、數(shù)字氣壓傳感器開發(fā)實驗

實驗六、繼電器控制實驗

2.嵌入式接口技術(shù)

嵌入式接口技術(shù)

實驗一、Led閃爍控制實驗

實驗二、按鍵中斷檢測實驗

實驗三、串口收發(fā)通信實驗

實驗四、Systick延時實驗

實驗五、OLED顯示控制實驗

實驗六、RTC設(shè)置實驗

實驗七、IWDG獨立看門狗宕機檢測

實驗八、WWDG窗口看門狗實驗

實驗九、定時器燈控實驗

實驗十、嵌入式單片機內(nèi)部溫度采集

實驗十一、串口DMA傳輸實驗

嵌入式傳感器采集控制

實驗一、溫濕度傳感器實驗

實驗二、光敏傳感器實驗

實驗三、三軸加速度傳感器實驗

實驗四、霍爾檢測實驗

實驗五、紅外對射傳感器實驗

實驗六、振動傳感器實驗

實驗七、LED蜂鳴器傳感器實驗

實驗八、繼電器控制實驗

實驗九、步進(jìn)電機控制實驗

實驗十、紅外接近傳感器檢測

實驗十一、數(shù)字壓力傳感器檢測

實驗十二、結(jié)露傳感器檢測

 3. 無線通信技術(shù)

CC2530射頻通信

實驗一、點對點通信實驗

實驗二、廣播通信實驗

實驗三、RSSI信號強度實驗

實驗四、空中信道監(jiān)聽實驗

實驗五、無線遙控實驗

Z-Stack協(xié)議棧開發(fā)

實驗一、Z-Stack協(xié)議棧工程解析

實驗二、多點自組網(wǎng)

實驗三、信息廣播/組播

實驗四、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋵嶒?星型網(wǎng)

實驗五、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋵嶒?網(wǎng)狀網(wǎng)

實驗六、ZStack綁定實驗

實驗七、ZStack串口收發(fā)應(yīng)用

實驗八、ZStack溫濕度無線采集

實驗九、ZStack聲光無線控制

Wi-Fi無線通信

實驗一、Wi-Fi   AT命令配置

實驗二、Wi-Fi   STA模式配置

實驗三、Wi-Fi   AP模式配置

實驗四、Wi-Fi STA+AP模式配置

實驗五、Wi-Fi RSSI信號強度檢測

實驗六、Wi-Fi   STA客戶端模式

實驗七、Wi-Fi   STA服務(wù)器模式

實驗八、Wi-Fi   Socket雙向通信

實驗九、Wi-Fi光照無線采集與控制

藍(lán)牙無線通信

實驗一、藍(lán)牙模塊AT命令測試

實驗二、藍(lán)牙信息AT命令查詢

實驗三、藍(lán)牙模塊主從無線通信

實驗四、藍(lán)牙模塊無線點燈

RPL802.15.4無線通信

實驗一、CC2530模塊簡介

實驗二、802.15.4協(xié)議簡介

實驗三、SLIP協(xié)議簡介

實驗四、PAN   ID、CHANNEL簡介

實驗五、CC2530模塊單體測試實驗

實驗六、CC2530模塊結(jié)合測試實驗

LoRa無線通信

實驗一、LoRa模塊AT指令測試

實驗二、LoRa點對點通信

實驗三、LoRa振動無線采集

實驗四、LoRa步進(jìn)電機無線控制

NB-IoT無線通信

實驗一、NB-IoT模塊AT指令交互

實驗二、NB-IoT信號強度查詢

實驗三、NB-IoT擾碼配置

實驗四、NB-IoT開機入網(wǎng)

實驗五、NB-IoT發(fā)送數(shù)據(jù)

實驗六、NB-IoT   CoAP協(xié)議接入平臺

實驗七、NB-IoT傳感網(wǎng)設(shè)備平臺監(jiān)控

4. 物聯(lián)網(wǎng)微操作系統(tǒng)

基于Cortex-M3嵌入式的Contiki-OS實驗

實驗一、ContikiOS系統(tǒng)移植

實驗二、Contiki   LED控制

實驗三、Contiki多線程通信

實驗四、Contiki進(jìn)程間通信

實驗五、Contiki按鍵檢測

實驗六、Contiki定時器使用

實驗七、Contiki OLED顯示控制

基于IPv6的組網(wǎng)實驗

實驗一、Contiki網(wǎng)絡(luò)工程解析

實驗二、IPv6網(wǎng)關(guān)實驗

實驗三、節(jié)點間IPv6-UDP通信實驗

實驗四、節(jié)點間IPv6-TCP通信實驗

實驗五、RPL802.15.4   IPv6組網(wǎng)實驗

實驗六、WIFI   節(jié)點IPv6組網(wǎng)實驗

實驗七、藍(lán)牙節(jié)點IPv6組網(wǎng)實驗

IPv6網(wǎng)關(guān)綜合應(yīng)用實驗

實驗一、IPv6協(xié)議的多網(wǎng)融合框架

實驗二、傳感器數(shù)據(jù)通信協(xié)議

實驗三、IPv6網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渚C合應(yīng)用實驗

1

Cortex-A9網(wǎng)關(guān)

1

含7寸電容觸摸顯示屏

2

網(wǎng)關(guān)I/O基礎(chǔ)功能模塊

1

3

NB無線傳感網(wǎng)網(wǎng)關(guān)

1

Cortex-M3處理器，帶NB模塊

4

IEEE802.15.4主機

1

5

ZigBee協(xié)調(diào)器

1

6

Cortex-M3核心板

9

Cortex-M3核心模塊+底板

7

CC2530主控底板

3

僅是短底板

8

藍(lán)牙通信模塊

2

9

WiFi通信模塊

2

10

IEEE802.15.4通信模塊

3

11

ZigBee通信模塊

3

需焊接OLED排座

12

LoRa通信模塊

3

13

繼電器控制模塊

1

14

槽型紅外對射傳感器模塊

1

15

振動傳感器模塊

1

16

步進(jìn)電機控制模塊

1

17

溫濕度傳感器模塊

1

18

光敏傳感器模塊

1

19

LED蜂鳴器控制模塊

1

20

霍爾傳感器模塊

1

21

三軸加速度傳感器模塊

1

22

紅外接近傳感器模塊

1

23

大氣壓力傳感器模塊

1

24

結(jié)露傳感器模塊

1

25

Android網(wǎng)關(guān)多網(wǎng)融合拓?fù)鋺?yīng)用軟件

1

26

IPv6無線傳感網(wǎng)綜合應(yīng)用程序

1

無需報價，與硬件一起

27

ZigBee傳感網(wǎng)透明傳輸應(yīng)用程序

1

無需報價，與硬件一起

28

NB無線傳感網(wǎng)網(wǎng)關(guān)應(yīng)用程序

1

無需報價，與硬件一起

29

DC5V3A電源適配器

1

30

交叉串口線

1

31

網(wǎng)線

1

32

Micro USB數(shù)據(jù)線

1

33

方口USB數(shù)據(jù)線

1

34

CC2530 Debugger調(diào)試器

1

35

TF卡讀寫器

1

36

TF Card

1

37

USB轉(zhuǎn)串口線

1

38

J-link仿真器

1

39

程序下載調(diào)試板

1

40

磁鐵

1

41

NB-IoT物聯(lián)卡

1

42

箱體

1

尺寸：52*32*20cm

無線傳感網(wǎng)全功能實驗箱

一、整體要求

1.能夠滿足單片機與傳感器、嵌入式接口技術(shù)、無線通信技術(shù)、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)、嵌入式操作系統(tǒng)開發(fā)、嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用開發(fā)、Android移動互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用開發(fā)等課程要求。

2.能夠組建藍(lán)牙、WiFi、IEEE802.15.4、ZigBee四種無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的無線傳輸；

3.能夠?qū)⑺{(lán)牙、WiFi、IEEE802.15.4無線網(wǎng)絡(luò)經(jīng)IPV6協(xié)議融合在一個拓?fù)鋱D中，Zigbee節(jié)點經(jīng)ZStack協(xié)議顯示在一個拓?fù)鋱D中，界面上能夠顯示藍(lán)牙、WiFi、IEEE802.15.4等節(jié)點的IPv6地址、ZigBee節(jié)點的MAC地址、節(jié)點名稱、傳感器數(shù)據(jù)或執(zhí)行器狀態(tài)，實時地顯示各個傳感器數(shù)據(jù)的上、下行流向；

4.要求藍(lán)牙、WiFi、IEEE802.15.4三種傳感器節(jié)點均具有唯一的IPv6地址，統(tǒng)一采用IPv6協(xié)議組包通信。

★5.要求具有LoRa無線網(wǎng)絡(luò)組建、NB-IoT平臺接入的功能；采用CoAP協(xié)議，能夠?qū)oRa傳感器網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)通過NB-IOT網(wǎng)絡(luò)接入平臺。在保證NB網(wǎng)絡(luò)鋪設(shè)完成的基礎(chǔ)上，能夠使用Web應(yīng)用系統(tǒng)查看傳感器采集節(jié)點上報的JSON數(shù)據(jù)包，并支持手動編輯JSON包下發(fā)命令控制執(zhí)行器。

★6.要求網(wǎng)關(guān)支持Linux、Android雙操作系統(tǒng)，支持一鍵燒寫、一鍵切換。

★7.要求在保證網(wǎng)關(guān)接入互聯(lián)網(wǎng)的前提下，能夠配置接入云服務(wù)平臺，并實現(xiàn)移動端傳感器數(shù)據(jù)的采集顯示和執(zhí)行器的遠(yuǎn)程控制。

★8.要求具有傳感器采樣數(shù)據(jù)數(shù)值分析的功能，具體包括上位機使用EXCEL2007文檔存儲，支持文件名自定義，路徑自定義；具有自定義采樣間隔、固定時刻采樣的功能；繪制時域坐標(biāo)系采樣曲線，能夠選擇任意時間段內(nèi)有效傳感器的歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析，列表顯示被測傳感器的采樣次數(shù)、測量值、最大（?。┲怠⑺阈g(shù)平均值、偏差、中值、方差、近似標(biāo)準(zhǔn)差、剔除壞值后的算式平均值等；具有傅里葉變換功能，能夠在上位機軟件中顯示傳感器采樣數(shù)據(jù)傅里葉變換后的頻域圖；要求具備最小二乘曲線擬合功能，能夠在上位機軟件中觀察采樣曲線和擬合后曲線的對比圖。

二、硬件資源

1.Cortex-A9網(wǎng)關(guān)（1個）

1）核心板資源：

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

（2）GPU：MAIL-400，3D圖形加速

（3）內(nèi)存: 1GB DDR3；

（4）EMMC: 8GB；

（5）核心板+底板設(shè)計：核心板加裝屏蔽罩，郵票孔方式與底板連接，抗干擾能力更強，比插針式更穩(wěn)定可靠。要求引出核心板信號線，不少于188PIN。

2）網(wǎng)關(guān)主板資源：

（1）LCD接口：7寸IPS電容屏（16:9），分辨率1024×600；

（2）USB接口：2路USB_HOST 2.0輸出，1路USB   OTG；

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

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

（5）CAN總線接口：1路；

（6）RS485總線接口：1路；

（7）HDMI 接口：HDMI1.4a，最大支持1920*1080高清數(shù)字輸出;

（8）LVDS液晶屏接口：單通道，最大支持1920*1080；

（9）攝像頭接口：1路CMOS并行接口，最大支持800萬像素；

（10）AV接口：1路模擬視頻母口輸入；

（11）外部存儲擴(kuò)展接口：SD卡、TF卡接口；

（12）音頻接口： 1路MIC輸入，1路1. 8w喇叭；

（13）按鍵：1個復(fù)位按鍵、1個休眠喚醒按鍵，2個音量鍵；

（14） 藍(lán)牙WiFi：板載藍(lán)牙WiFi二合一模塊；

（15）Mini PCIe接口：標(biāo)準(zhǔn)接口，可插入4G通信模塊；

（16）24Pins應(yīng)用擴(kuò)展接口：用于處理器外設(shè)接口擴(kuò)展功能，包含3路串口、1路PWM、1路IIC、1路ADC、8個GPIO，5V電源。

2.網(wǎng)關(guān)IO基礎(chǔ)功能模塊（1個）

由網(wǎng)關(guān)直接驅(qū)動。采用HC595串入并出特點，使用較少IO擴(kuò)展更多功能，默認(rèn)地址0x01。1路可調(diào)電位器模擬AD采樣通道，1路PWM驅(qū)動的蜂鳴器，5個觸摸按鍵，5個LED指示燈。

3.   NB無線傳感網(wǎng)網(wǎng)關(guān)（1個）

支持LoRa、WiFi等無線傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)解析，提供傳感網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)云服務(wù)平臺的接入服務(wù)。采用標(biāo)準(zhǔn)JSON數(shù)據(jù)包通過NB-IoT網(wǎng)絡(luò)接入，實現(xiàn)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸，支持UDP協(xié)議、CoAP應(yīng)用協(xié)議。

板載LoRa模塊，采用插針與Cortex-M3微控制器主板連接；可與LoRa傳感器節(jié)點無線通信，實現(xiàn)LoRa無線傳感器節(jié)點遠(yuǎn)程采集及執(zhí)行器遠(yuǎn)程控制。

板載NB-IoT模塊，采用插針與Cortex-M3微控制器主板連接；可配置使用電信網(wǎng)絡(luò)接入平臺，850MHz工作頻段，支持3GPP Rel-13以及增強型AT指令；通信速率可達(dá)100kbps，靈敏度：-129dBm，+23dBm功率輸出；模塊板載SHT10溫濕度傳感器及LED指示燈，實現(xiàn)溫濕度遠(yuǎn)程采集及LED遠(yuǎn)程控制；

板載2路JTAG調(diào)試接口，支持Cortex-M3處理器及無線通信模塊的調(diào)試；

板載1路RS232調(diào)試接口、功能按鍵、組網(wǎng)狀態(tài)指示燈等。

供電：DC5V。

4.   ZigBee協(xié)調(diào)器（1個）

標(biāo)配TI CC2530 ZigBee無線射頻模塊，符合IEEE802.15.4/ZigBee標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，頻段范圍2045M-2483.5M，無線數(shù)據(jù)傳輸速率約為20~250kbps；具備單片機接口功能，Zigbee建網(wǎng)功能，具有2個組網(wǎng)狀態(tài)及無線傳輸指示燈，2個功能按鍵，提供傳感器模塊接口、RS232接口、調(diào)試下載接口。

可通過跳線帽切換TTL 電平UART接口，或RS232電平DB9接口。

供電：5VDC。

5.   IEEE802.15.4主機（1個）

標(biāo)配TI CC2530無線射頻模塊，運行Contiki-OS操作系統(tǒng)，內(nèi)置6lowPan協(xié)議，作為邊界路由器與802.15.4從機節(jié)點組建射頻網(wǎng)絡(luò)，自組網(wǎng)，接收從機信息，向從機發(fā)送命令，與上位機網(wǎng)關(guān)交互。具有2個組網(wǎng)狀態(tài)及無線傳輸指示燈，2個功能按鍵，提供傳感器模塊接口、RS232接口、調(diào)試下載接口。

供電：5VDC。

6.無線傳感網(wǎng)通信節(jié)點

1）微控制器主板硬件資源

（1）Cortex-M3核心主板（9個）

處理器基于ARM Cortex-M3核心，最高主頻72Mhz，內(nèi)部Flash 256KB，RAM 48KB。

具有1個0.96寸OLED屏，能夠顯示MAC地址、上下級關(guān)系、傳感器數(shù)據(jù)、網(wǎng)絡(luò)信息等。

具有4個組網(wǎng)狀態(tài)及無線傳輸指示燈，2個功能按鍵、1個JTAG調(diào)試接口、1個24PIN的無線射頻接口，1組20*2PIN傳感器接口；

標(biāo)配ARM仿真器、串口下載仿真調(diào)試轉(zhuǎn)接板。

運行IPv6協(xié)議棧實現(xiàn)無線通信的功能。

（2）CC2530核心主板（3個）

處理器基于CC2530F256，具有2個組網(wǎng)狀態(tài)及無線傳輸指示燈，2個功能按鍵、1個JTAG調(diào)試接口、1個24PIN的無線射頻接口，1組20*2PIN傳感器接口；標(biāo)配下載仿真器。

2）無線傳感網(wǎng)通信模塊

（1）藍(lán)牙通信模塊（2個）：采用UART接口的內(nèi)置協(xié)議棧方案，設(shè)置從機模式，與主機配對后，將微控制器采樣數(shù)據(jù)傳輸給主機。

（2）WiFi通信模塊（2個）：采用UART接口的內(nèi)置TCP/UDP/HTTP協(xié)議棧方案，支持設(shè)置為AP、STA的工作模式，與網(wǎng)關(guān)通信后，將微控制器采樣數(shù)據(jù)傳送給主機，或者接收主機的控制命令控制執(zhí)行器。

（3）IEEE802.15.4通信模塊（3個）：基于CC2530射頻組網(wǎng)通信方案，與邊界路由器組網(wǎng)，實現(xiàn)傳感器數(shù)據(jù)的雙向交互。

（4）ZigBee通信模塊（3個）：基于CC2530+ZStack協(xié)議棧組網(wǎng)通信方案，與Zigbee協(xié)調(diào)器組網(wǎng)，實現(xiàn)傳感器數(shù)據(jù)的雙向交互。

（5）LoRa通信模塊（2個）：采用Cortex-M3+LoRa模塊組網(wǎng)通信方案，采用LoRa擴(kuò)頻調(diào)制技術(shù)，工作頻率為 410-510MHz，高靈敏度：-144.1dBm，+20dBm功率輸出；支持FSK、GFSK、LoRa調(diào)制方式；可視、開闊，超遠(yuǎn)通信距離5km傳輸；與LoRa主機點對點通信，實現(xiàn)傳感器數(shù)據(jù)的雙向傳輸。

3）傳感器通信模塊

接口包含GPIO/IIC/SPI/PWM/電源/地等信號。

兼容槽型紅外對射傳感器、繼電器控制模塊、振動傳感器、步進(jìn)電機、溫濕度傳感器、光敏傳感器、LEDBEEP聲光執(zhí)行器、霍爾傳感器、三軸加速度傳感器、紅外接近傳感器、數(shù)字氣壓傳感器、結(jié)露傳感器等。可直接接到無線傳感網(wǎng)節(jié)點接口板上，提供各類傳感器接口板的原理圖和技術(shù)手冊。

（1）振動傳感器模塊（1個）

比較器輸出，信號干凈，波形好，驅(qū)動能力強，超過15mA

輸出形式 ：數(shù)字開關(guān)量輸出（0和1）

工作電壓3.3V-5V

（2）槽型紅外對射傳感器模塊（1個）

光源（波長）：紅外發(fā)光二極管（940nm）

槽寬距離：15MM

電壓-集射極擊穿最大值：30V

電流-集電極(Ic)最大值：20mA

電流-DC正向(If)：60mA

輸出類型：光電晶體管

工作溫度：-25℃~85℃

外殼：ABS塑料

單路信號輸出，有遮擋物輸出低電平，無遮擋物輸出高電平。

板載可調(diào)電阻，調(diào)節(jié)靈敏度；

支持5V供電。

（3）繼電器控制模塊（1個）

具有常開、常閉、公共三端；

導(dǎo)通電壓：3VDC

觸點負(fù)載：1A/120 VAC，1A/30 VDC

板載2路開關(guān)量檢測，帶光耦隔離

（4）步進(jìn)電機控制模塊（1個）

四相五線減速步進(jìn)電機。

牽入轉(zhuǎn)矩：300gf.cm；

步距角：每個脈沖轉(zhuǎn)動5.625度，64個脈沖轉(zhuǎn)動一圈；

驅(qū)動方式：四相八拍

齒輪減速比：1/64

驅(qū)動電壓：5VDC

（5）溫濕度傳感器模塊（1個）

兩線制數(shù)字接口（SCL、SDA），直接與處理器相連，全標(biāo)定輸出，無需重新校準(zhǔn)；

濕度測量范圍：0~100%RH；

溫度測量范圍：-40~123.8℃

測濕精度：±4.5%RH，測溫精度：±0.5℃；

供電：5VDC

（6）光敏傳感器模塊（1個）

亮電阻：20-50kΩ；

暗電阻：3MΩ；

光譜峰值：540nm

響應(yīng)時間：上升20ms，下降30ms；

環(huán)境溫度：-30~25℃

最大電壓：150VDC，最大功耗100mW；

（7）LED蜂鳴器控制模塊（1個）

接口：2排插針形式連接到接口底板

包括2個紅藍(lán)LED燈和1個蜂鳴器

通信接口：I/O

工作電壓：DC5V

（8）霍爾傳感器模塊（1個）

磁敏傳感器

電源電壓：4.5-24V

輸出漏電流:10μA

電源電流:9mA

輸出上升時間：0.2us

輸出下降時間：0.18us

（9）三軸加速度模塊（1個）

傳感器類型：mma7660，用于測量傾斜角，慣性力等；

電容式結(jié)構(gòu)，不能同時探測x，y，z方向上的加速度，只能分開測，有三種工作模式：Standby(待機)、Active   &Auto-Sleep(活動)模式、AutoWake(自動喚醒)模式；

范圍：-1.5g~1.5g，低功耗，小形容性MEMS傳感器，具有低通濾波器；數(shù)字量為6Bit，精度較低，而且輸出值還會有3個刻度的誤差，因此，方位檢測時：需要作8個值的軟件均值濾波處理；動作檢測時：32階的均值濾波；

通訊方式：IIC通信

電壓供電：2.4~3.6V

（10）紅外接近傳感器模塊（1個）

感應(yīng)方式：Reflective(反射)

組成：由一個紅外發(fā)射管和一個紅外接收管組成；藍(lán)色管是發(fā)射管，黑色管是接收管；

原理：紅外發(fā)射管向外發(fā)射紅外線，接收管接收到紅外光時，電阻變小，相當(dāng)于導(dǎo)通，輸出端為低電平；沒接收到紅外光時，電阻變大，相當(dāng)于斷開，輸出端為高電平。

輸出形式 ：數(shù)字開關(guān)量輸出（0和1），與微控制器的I/O口連接通信；

紅外波長：940 nm

總功率耗散：200mW

（11）數(shù)字氣壓傳感器模塊（1個）

高精度的MEMS數(shù)字氣壓傳感器。

供電電源：1.8~3.6V，典型值為2.5V。

氣壓測量范圍：300hPa~1100hPa（海拔高度500m~9000m）

氣壓測量精度：0.06hPa（0.5m）在低功耗模式下；0.03hPa(0.25m)，在高精度模式下。

采集轉(zhuǎn)換速率：128次/s。通信接口：IIC

（12）結(jié)露傳感器模塊（1個）

濕敏傳感器類型

使用溫度范圍：1~80℃；

使用濕度范圍：1~100%RH；

結(jié)露測試范圍：94~100%RH；

傳感器電壓：0.8V DC；

三、軟件資源

1.嵌入式操作系統(tǒng)：

A9網(wǎng)關(guān)處理器支持Linux3.4、QT4.8、Android4.4或更高版本，節(jié)點嵌入式處理器支持Contiki2.7操作系統(tǒng)，節(jié)點CC2530處理器支持Z-Stack2007協(xié)議棧，提供Android操作系統(tǒng)外設(shè)硬件接口及應(yīng)用模塊的驅(qū)動測試程序。

2.   網(wǎng)關(guān)操作系統(tǒng)燒寫：

提供Windows下一鍵刷機軟件，選擇需要更新的鏡像文件，可通過SD卡脫離PC機一鍵燒寫，也可通過USB線纜刷機，支持Uboot參數(shù)修改配置。系統(tǒng)支持一鍵燒寫雙系統(tǒng)Android和Linux，可一鍵切換。

3.嵌入式網(wǎng)關(guān)支持的功能：

支持語音通話、短信、上網(wǎng)功能，支持WIFI通信、AP熱點設(shè)置、Ethernet上網(wǎng)功能，支持無線藍(lán)牙通信功能，支持模擬/數(shù)字?jǐn)z像頭拍照、錄像功能，支持模擬攝像頭信號接入， 支持GPS/北斗位置導(dǎo)航服務(wù)，支持HDMI音視頻輸出（支持1080P），支持音頻錄放功能。

4.   Android網(wǎng)關(guān)多網(wǎng)融合拓?fù)鋺?yīng)用軟件的功能：

能夠?qū)⑺{(lán)牙、WiFi、IEEE802.15.4、ZigBee不同的傳輸方式，由網(wǎng)關(guān)解析后以拓?fù)鋱D的形式在界面上展示，并為上層應(yīng)用提供統(tǒng)一的JSON數(shù)據(jù)格式。

網(wǎng)關(guān)界面可顯示傳感器采集的數(shù)據(jù)、執(zhí)行器的狀態(tài)，顯示藍(lán)牙、WiFi、IEEE802.15.4傳感器節(jié)點的IPv6地址，顯示ZigBee傳感器節(jié)點MAC地址，能夠隨意拖動傳感器，而不改變網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)；

點擊網(wǎng)關(guān)上傳感器節(jié)點圖標(biāo)，可進(jìn)入二級界面查看傳感器的實時曲線走勢，或手動控制執(zhí)行器的開關(guān)。

具體包括：傳感器信息采集資源驅(qū)動實現(xiàn)，控制傳感器動作資源驅(qū)動實現(xiàn)，拓?fù)渚C合應(yīng)用程序信息采集圖標(biāo)的實現(xiàn)；

★支持IPv6和ZStack2007雙協(xié)議棧數(shù)據(jù)解析。

開發(fā)環(huán)境：Android Studio

5.ZigBee傳感網(wǎng)透明傳輸應(yīng)用程序的功能：

運行Z-STACK2007協(xié)議棧，具有傳感器采集、執(zhí)行器驅(qū)動控制、自組網(wǎng)無線數(shù)據(jù)傳輸?shù)裙δ堋?/span>

協(xié)議棧：ZSTACK-CC2530-2.3.0-1.4.0（Z-Stack2007協(xié)議棧）

燒寫工具：Smart RF Flash Programmer和CC Debugger驅(qū)動

開發(fā)環(huán)境： IAR Embedded Workbench V8.10 for 8051

6.   IPv6無線傳感網(wǎng)綜合應(yīng)用程序的功能：

運行Contiki-2.7網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)，內(nèi)置IPv6協(xié)議棧，具有傳感器采集、執(zhí)行器控制，無線組網(wǎng)傳輸?shù)墓δ堋?/span>

具有藍(lán)牙、WIFI、IEEE802.15.4三種通信模塊的驅(qū)動傳輸?shù)墓δ堋?/span>

開發(fā)環(huán)境： IAR Embedded Workbench V7.40 for ARM

7.NB無線傳感網(wǎng)網(wǎng)關(guān)應(yīng)用程序的功能：

運行固件配置服務(wù)器IP地址和端口，通過CoAP應(yīng)用協(xié)議接入云服務(wù)平臺，支持板載溫濕度傳感器的遠(yuǎn)程采集、LED遠(yuǎn)程控制；

支持LoRa等無線傳感網(wǎng)傳感器的無線遠(yuǎn)程采集和執(zhí)行器的遠(yuǎn)程控制。

開發(fā)環(huán)境：Keil uVison 4.7

四、課程實驗要求

1.CC2530單片機接口技術(shù)實驗不少于12個：CC2530開發(fā)環(huán)境搭建、通用IO端口應(yīng)用——LED燈亮滅控制、通用IO端口應(yīng)用——按鍵查詢方式點燈、外部中斷應(yīng)用——按鍵中斷方式點燈、定時/計數(shù)器應(yīng)用——T1定時查詢方式點燈、定時/計數(shù)器應(yīng)用——T3定時中斷方式點燈、UART接口應(yīng)用——串口數(shù)據(jù)的收發(fā)實驗、AD轉(zhuǎn)換應(yīng)用——內(nèi)部溫度檢測、睡眠定時器應(yīng)用——低功耗休眠與喚醒、獨立看門狗應(yīng)用——設(shè)備宕機檢測與復(fù)位、DMA應(yīng)用——串口DMA傳輸、模擬IIC總線應(yīng)用——OLED屏秒表顯示等。

2.基于CC2530的傳感器采集控制實驗不少于6個：光敏傳感器實驗、結(jié)露傳感器實驗、溫濕度實驗、紅外接近傳感器開發(fā)、數(shù)字氣壓傳感器開發(fā)實驗、繼電器控制實驗等。

3.嵌入式微控制器接口應(yīng)用基礎(chǔ)實驗不少于11個：LED燈控、外部中斷按鍵檢測、串口實驗、systick延時實驗、IIC屏顯示字符串實驗、RTC實驗、獨立看門狗實驗、定時器實驗、內(nèi)部溫度采集實驗、DMA實驗。

4.基于嵌入式的傳感器采集控制實驗不少于12個：光敏傳感器實驗、溫濕度傳感器實驗、三軸加速度傳感器實驗、霍爾檢測實驗、紅外對射傳感器實驗、振動傳感器實驗、LED蜂鳴器傳感器實驗、繼電器控制實驗、步進(jìn)電機控制實驗、紅外接近傳感器檢測、大氣壓力傳感器檢測、結(jié)露傳感器檢測。

5.藍(lán)牙傳感網(wǎng)實驗不少于4個：環(huán)境搭建實驗、藍(lán)牙透傳實驗、藍(lán)牙無線點燈實驗、藍(lán)牙傳感器采集與控制實驗。

6.WiFi傳感網(wǎng)實驗不少于9個：環(huán)境搭建實驗、WiFi AT命令配置實驗、WiFi STA模式配置、WiFi AP模式配置、WiFi STA+AP模式配置、WiFi RSSI信號強度檢測、WiFi STA客戶端、WiFi STA服務(wù)器、WiFi Socket雙向通信、WiFi光照無線采集與控制。

7.IEEE802.15.4組網(wǎng)實驗不少于2個：802.15.4協(xié)議簡介、SLIP協(xié)議簡介、PAN ID與CHANNEL簡介、CC2530模塊單體測試實驗、CC2530模塊結(jié)合測試實驗。

8.CC2530射頻通信實驗不少于5個：點對點通信、廣播通信、RSSI信號強度、空中信道監(jiān)聽、無線遙控。

9.ZSTACK協(xié)議棧組網(wǎng)實驗不少于9個：ZSTACK協(xié)議棧簡介、ZStack協(xié)議棧工程解析、多點自組網(wǎng)、信息廣播/組播、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湫切途W(wǎng)、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)錁湫途W(wǎng)、ZSTACK綁定、ZSTACK串口、ZigBee溫濕度無線采集實驗、ZigBee聲光無線控制實驗。

10.基于Cortex-M3的Contiki操作系統(tǒng)移植實驗不少于7個： ContikiOS系統(tǒng)移植、Contiki LED控制、Contiki多線程、Contiki進(jìn)程間通信、Contiki按鍵位檢測、定時器使用、OLED顯示。

11.IPv6多網(wǎng)融合應(yīng)用實驗不少于8個： Contiki網(wǎng)絡(luò)工程解析、IPv6網(wǎng)關(guān)實驗、WIFI 節(jié)點IPv6組網(wǎng)實驗、藍(lán)牙節(jié)點IPv6組網(wǎng)實驗、RPL802.15.4 IPv6組網(wǎng)實驗、節(jié)點間IPv6-UDP通信實驗、節(jié)點間IPv6-TCP通信實驗、IPv6網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渚C合應(yīng)用實驗，及IPv6協(xié)議多網(wǎng)融合框架簡介、傳感器數(shù)據(jù)通信協(xié)議說明。

12.LoRa無線傳感網(wǎng)實驗不少于4個：LoRa模塊參數(shù)配置、LoRa點對點通信、LoRa振動無線采集、LoRa步進(jìn)電機無線控制。

13.NB-IoT無線通信實驗不少于7個：NB-IoT模塊AT指令交互、NB-IoT信號強度查詢、NB-IoT擾碼配置、NB-IoT開機入網(wǎng)、NB-IoT數(shù)據(jù)收發(fā)測試、NB-IoT CoAP協(xié)議平臺接入、NB-IoT無線傳感網(wǎng)平臺監(jiān)控等。