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物联网综合应用套件-凯时网站

概要信息
无线传感器网络综合实验系统可用于“无线传感网络”和“物联网工程”等系列课程的实验教学。实验箱主要面向各高校开展基于zigbee技术的无线传感网基础教学和创新研发,用户可以根据所需的应用在该套件上进行深入学习和自主开发,并可在本地直接观测无线节点的数据采集、网络状态、无线通信质量等情况的实时变化。
规格:
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产品描述

一、概述

无线传感器网络综合实验系统可用于“无线传感网络”和“物联网工程”等系列课程的实验教学。实验箱主要面向各高校开展基于zigbee技术的无线传感网基础教学和创新研发,用户可以根据所需的应用在该套件上进行深入学习和自主开发,并可在本地直接观测无线节点的数据采集、网络状态、无线通信质量等情况的实时变化。

物联网教学实验系统包含物联网基础套件、物联网扩展开发套件和物联网综合应用套件,提供的硬件资源包括zigbee基础节点、标准型节点、扩展型节点、嵌入式网关、传感器型节点、风扇模组、灯光模组、智能插座模组和其他配套设备,用户可根据不同的教学需求选配不同的模块。

实验资源则采用由简单到复杂的设计模式,引导学生掌握物联网开发要领,为物联网工程应用打下坚实的基础。学生通过学习相关的物联网实验,实现对物联网专业基础知识的学习和理解,熟悉和掌握物联网的构成及实际应用。

二、硬件参数:

1、标准型节点:

  • 射频底板 人机交互板架构,可插拔;
  • ti最新zigbee2007/pro标准芯片cc2530f256;
  • 无线数据传输速率最大为250 kbps;
  • 人机交互板:提供3.2英寸液晶屏,一个蜂鸣器,3个独立按键和4个彩色led灯
  • 底板:提供温度传感器、光照传感器、声音传感器、三轴加速度传感器、热释电传感器、usb口、下载调试接口、串口通信接口、各种常用按键及指示灯;
  • 符合ieee802.15.4/zigbee标准规范,频段范围2045-2483.5m,可在16个频段间自由切换;
  • 支持ti官方z-stack协议栈,支持ti z-stack自带的轮询操作系统及多任务处理;
  • 支持路由中继功能、网络节点自动修复功能;
  • 基于iar 51的工程仿真调试环境;
  • 节点底板mini usb供电和锂电池供电;
  • 工作电压2.0-3.6v,超低功耗,支持休眠及唤醒功能。

2、传感器型节点:

  • 采用底板 传感器模块架构,可插拔;
  • ti最新zigbee2007/pro标准芯片cc2530f256;
  • 无线数据传输速率最大为250 kbps;
  • 支持ti官方z-stack协议栈;符合ieee802.15.4/zigbee标准规范,频段范围2045-2483.5m,可在16个频段间自由切换;
  • 提供了spi、iic、rs485、adc、输入/输出等扩展接口,与传感器模块搭配使用
  • 可选配的传感器模块有:温湿度传感器、红外测距传感器、力敏传感器、硅光电池传感器、酒精传感器、热电偶传感器、声音传感器、rfid传感器、光敏二/三极管、可燃气体传感器、温敏电阻、光敏电阻等。

3、扩展型节点:

  • mcu:增强型8051mcu,256kflash
  • 2.4g ism工作频率;
  • 传输速度250kbps,可编程的输出功率高达4.5dbm,接收灵敏度-97dbm;
  • 提供一路直流电机驱动电路,一个继电器;4路输入通道,4路输出通道;
  • 板载2个led指示灯灯及2个用户按键、预留多种标准传感器接口(4-20ma,0-10v,差分放大电路);
  • 支持rs232,rs485,can等多种通信方式;
  • 支持ieee 802.15.4标准以及zigbee、zigbee pro和zigbee rf4ce标准;
  • 兼容不同类型的mcu控制器。

4、嵌入式网关:

  • 采用cpu板 通信板 人机交互面板架构;
  • 处理器:lpc4357(32-bit arm cortex-m4/m0异构双核),主频204mhz;
  • 存储器:32mb sdram,2mb spi nor flash, micro sd;
  • lcd:5寸,24位真彩色,800x480分辨率,支持触摸输入;
  • 无线通信:wi-fi,gprs,zigbee,bluetooth 4.0
  • 串行接口:100m以太网,usb 2.0,rs232
  • 提供音频接口、立体声音频输入/输出接口、jtag接口、用户led及按键,预留纽扣电池座,断电后系统时间不丢失;
  • 支持dc 5v电压供电。

5、灯光模式组

  • led彩灯,红蓝绿三种光源可调,可通过智能终端远程控制光源开关、调节光源颜色;
  •    率:3w;
  •    压:5v。

6、风扇模式组

  • 采用da07015t12u风扇,可以本地pc控制风扇的转速,也可以通过智能终端远程控制,可以预设控制动作,打破传统验证性实验设备采集到传感器的数据以后无反馈的弊端,增强学生的主观能动性; 
  • 额定电压:dc12v,
  • 额定电流:0.7a;
  • 接口类型:主板4pin口;
  • 转速监测:支持。

7、智能插座模式组

  • 采用zigbee实现插座与局域网之间的通信;
  • 实时检测设备的工作电流、电压及累计用电量;
  • 可通过远程智能终端控制插座的通断。

三、软件介绍

软件采用我公司自主研发的wsn监控软件,该软件是windows下的采集监控程序,配合节点使用,可以在pc机上进行数据采集及分析。

软件启动界面                             串口发送接收界面

   

星型网络拓补结构图                    mesh网络拓扑结构图

   

光照信息                                 温度信息

   

三轴加速传感器                               麦克风传感器

  

四、系统特点

  • 可以通过软件实时检测设备的工作电流、电压及累计用电量,用电情况一目了然;
  • 自配多种典型传感器, 并且可任意外接通用传感器,帮助学生更快速了解无线传感网传输特点和机制,更利于创新和扩展实验的开发;
  • 可选传感器模块包括温湿度传感器、红外测距传感器、力敏传感器、硅光电池传感器、酒精传感器、热电偶传感器、声音传感器、rfid传感器、光敏二/三极管、可燃气体传感器、温敏电阻、光敏电阻等。传感器模块涵盖了spi、 gpio、iic、uart等多种通信协议的典型应用案例;
  • 自带灯光、风扇、插座等执行机构,采集到数据以后可以预设控制动作,打破传统验证性实验设备采集到传感器的数据以后无反馈的弊端,增强学生的主观能动性;
  • 完全支持ieee 802.15.4国际标准2.4ghz频段 规范,支持zigbee-pro协议栈;
  • 覆盖物联网感知层核心技术—无线传感网从数据采集到网络传输直至数据汇总和显示;
  • 本地实时观测采样数据,具有极强的灵活性和实际使用价值;
  • 液晶屏实现数据显示和控制功能,便于老师和学生理解,使教学具有更强的直观性。

五、适用专业

物联网工程、电子与电气工程、电子信息、通信工程、计算机、自动控制等专业的专科生、本科生的教学和创新实验活动,研究生的自主开发研究。

六、配置说明

设备名称

型号

标配

物联网教学试验系统

jc-wsn-v3.0

4个标准型节点;

1个扩展型节点;

1个网关;

2个传感器型节点;

pc机端wsn配套监控软件;

手机客户端软件;

天线、mini usb线、cc debugger调试器、排线、光盘等配套设备;

灯光模组、风扇模组、智能插座模组各一个;

工作电压

~220v /- 10%,50hz /-1hz

尺寸(mm)

长54cm宽36cm高13cm

重量(kg)

<10

七、实验内容

第一章 zigbee标准套件简介

1.1概述

1.2教学

1.3组成

1.4系统连接

1.5其它模块的连接

1.6硬件安装及使用注意事项

第二章 无线传感网/物联网体系综述

2.1无线网络的分类和基本架构

2.2无线传感网的发展历程

2.3无线传感网网络结构和特点

2.4物联网与无线传感网基础

2.5zigbee基础知识简介

2.6z-stack简介

第三章  cc2530基础实验

实验一  led闪烁实验

实验二  key扫描实验

实验三  watchdog实验

实验四  定时器实验

实验五  串口实验

实验六  外部中断实验

实验七 adc实验

实验八  lcd_test实验

实验九  buzzer_test实验

第四章  无线基础实验

实验十  点对点传输实验

实验十一  功率设置实验

实验十二  信道设置实验

实验十三  应答帧设置实验

第五章  zigbee协议栈组网实验

实验十四  星型网组网实验

实验十五  树型网组网实验

实验十六  网状网(mesh)组网实验

第六章  无线传感器网络实验

实验十七  传感器信息传输实验(mesh)

实验十八  无线网络双向通信实验

实验十九 广播消息实验

实验二十 组播消息实验

实验二十一 绑定通信实验

实验二十二 串口实验

第七章 综合实验

实验二十三 智能家居

实验二十四 自动照明

实验二十五  无线报警

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