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YUY-WLW01物聯(lián)網創(chuàng)新實驗箱|教學實驗箱
介紹:
物聯(lián)網是通過各種傳感設備,把物品與互聯(lián)網連接起來,進行信息交換和通訊,以實現(xiàn)智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網絡,可廣泛應用于各行各業(yè),如把各種傳感器嵌入或裝備到電網、鐵路、橋梁、隧道、公路、建筑、供水系統(tǒng)、大壩、油氣管道等各種物體中,形成物聯(lián)網,通過無線信息的收發(fā),便于通訊和監(jiān)管,不用數據線,成本低,使用便利。
集成了多種傳感器模型以及多種無線組網模式,可實現(xiàn)多種物聯(lián)網構架,面向各大高校及大專院校的專業(yè)教學及創(chuàng)新和競賽,提供了眾多實驗例程,便于學生熟悉和掌握物聯(lián)網的構成及實際應用。
YUY-WLW01物聯(lián)網創(chuàng)新實驗系統(tǒng)包括硬件設備、軟件資源、實驗資源三大部分。硬件設備包括微型無線傳感器、通用傳感器及被控對象、嵌入式網關、GPRS網絡設備和其他配套設備。軟件資源包括無線傳感器網絡軟件,嵌入式網關軟件,PC數據管理與分析軟件,實驗資源包括基于控制器的基礎實驗、傳感器信息采集實驗、無線信號收發(fā)實驗、Zigbee網絡通訊實驗、及組件控制實驗等,通過對這三部分資源的充分學習,可為物聯(lián)網工程應用打下堅實的基礎,并能通過不同傳感器的特性,不同網絡的組成形式,開發(fā)出更多實用性強的物聯(lián)網應用模式。
1、硬件設備
1.1微型無線傳感器 微型無線傳感器分為溫度,濕度,光電,觸力等多種傳感器。每個節(jié)點由MCU/RF部分、傳感器部分和電源管理部分組成,包括智能三項傳感節(jié)點與智能觸力傳感節(jié)點。 (1) 智能三項傳感節(jié)點 支持溫度,濕度,光電三種傳感器,支持2.4G無線組網,配備按鍵輸入和LED輸出,支持電池工作,并配套電池充電功能。
(2) 智能觸力傳感節(jié)點 支持壓力傳感器,支持2.4G無線組網,配備按鍵輸入和LED輸出,支持電池工作,并配套電池充電功能。
1.2通用傳感器以及被控對象 通用傳感器以及被控對象包括通用調試器母板,紅外模擬傳感器母板,超聲波模擬傳感器母板,酒精濃度傳感器母板,電機控制器母板等。每種母版均支持對微型無線傳感器的程序更新與調試,母板可獨立控制自身硬件,也可聯(lián)合微型無線傳感器進行聯(lián)網,實現(xiàn)網絡化控制。
通用調試器母板
超聲波模擬傳感器母板
酒精濃度傳感器母板
紅外模擬傳感器母板
電機控制器母板 1.1及1.2各硬件設備具體性能詳見下表。
序號 | 硬件名稱 | 硬件說明 |
1 | 智能三項傳感節(jié)點 | 帶有無線組網功能的溫度,濕度,光電傳感器節(jié)點 |
2 | 智能觸力傳感節(jié)點 | 帶有無線組網功能的觸力傳感器節(jié)點 |
3 | 通用調試器母板 | 提供2種MCU的調試接口,通用型的無線傳感調試系統(tǒng) |
4 | 紅外傳感器母板 | 支持通用型調試模板功能 + 槽型紅外傳感器 + 半導體蜂鳴器 |
5 | 超聲波傳感器母板 | 支持通用型調試模板功能 + 超聲波傳感器 |
6 | 酒精濃度傳感器母板 | 支持通用型調試模板功能 + 酒精傳感器 |
7 | 電機控制器母板 | 支持通用型調試模板功能 + 直流與步進電機 |
8 | 無線網絡電源 | 同時支持8個無線模塊的供電或充電 |
無線網絡電源充電模塊 1.3嵌入式網關 嵌入式網關采用DICE-PXA270D系統(tǒng)。
核心板 | CPU | In XScale PXA270 520MHz |
SDRAM | 64Mbyte | |
FLASH | 32Mbyte | |
以太網 | 100M Ethernet controller (LAN91C111) | |
CPLD | Xilinx 95144 (117 User IO) | |
接口 | 160 PIN 接口 | |
底板 | 以太網接口 | 100M 以太網接口1 個 |
視頻 | 4.3寸 TFT LCD(包含觸摸屏和有機玻璃外殼) | |
音頻 | AC97標準音頻輸入輸出接口 | |
USB HOST | 1 個 ,可支持 USB鼠標、鍵盤、標準U盤、USB藍牙、USB攝像頭 | |
USB CLIENT | 1 個 ,支持PC與設備同步 | |
串行接口 | 3 個 ,UART0是系統(tǒng)的調試端口;UART1是帶有流控制的5線串行接口,可以連接GPRS/GSM-Modem;UART2是標準的3線串口 | |
JTAG 接口 | 標準20pin CPU JTAG接口,標準10pin XILINX CPLD JTAG | |
SD 卡接口 | 支持 SD 卡或 MMC 卡 | |
數碼顯示 | 4個 LED指示燈 ,1個七段數碼管 | |
實時時鐘 | 獨立RTC電路 | |
按鍵 | 6個用戶功能按鍵,1個復位鍵 | |
電源 | 外接 5V/ 3A 直流電源 | |
總線擴展接口 | 40pin的總線擴展口支持16bIOTS的系統(tǒng)總線擴展,提供9位地址線,16bIOTS數據線,另外提供系統(tǒng)總線的讀寫控制線和5V電源。用戶也可以使用擴展口上的GPIO,自定義使用模式 | |
LCD擴展口 | 30pin的液晶屏擴展口支持16bIOTS LCD擴展,支持zui大分辨率為800×600的TFT LCD, 擴展口上還提供直流5V的供電,可用于液晶屏系統(tǒng)供電。 |
1.4 GPRS Modem 采用Q2686, 實現(xiàn)GPRS網絡通訊。1.5其他配套設備 包括程序下載器,下載線,串口線,并口線,JTAG板,WSN供電器等配套設備。
2、軟件資源
2.1無線傳感網軟件 無線傳感器網絡采用2.4G ISM頻段,通過軟件可實現(xiàn)點對點,以及一點對多點的多形式組網控制。 2.2嵌入式網關軟件 嵌入式網關軟件包括WINCE6.0系統(tǒng)軟件。 2.3 PC數據管理與分析軟件 該軟件能在PC上實現(xiàn)數據的管理與維護,通過數字和圖表的方式,可多方位顯示無線傳感器網絡的狀態(tài),及控制傳感網上的設備,還有配套的波形存儲與分析工具。
3、實驗資源
實驗從無線網絡處理器的基本實驗,逐步進階到無線數據采集通信的高級實驗,即能滿足基礎的教學要求,又能加強學生的實際應用能力。
3.1基于CC2430的實驗 CC2430是TI 2.4G無線網絡的主流控制器,是微型無線傳感器的核心控制器。
實驗1:建立實驗環(huán)境IAR 實驗2:LED跑馬燈實驗 實驗3:定時器實驗 實驗4:串口通訊實驗 實驗5:AD實驗 實驗6:中斷實驗 實驗7:溫濕度傳感器實驗 實驗8:光電傳感器實驗 實驗9:壓力傳感器實驗 實驗10:簡單無線收發(fā)實驗 實驗11:廣播通訊實驗 實驗12:Z-Stack 點對點通訊 實驗13:Z-Stack 星狀網通訊 實驗14:Z-Stack 樹狀網通訊 實驗15:Z-Stack MESH網通訊
3.2 基于C8051F120的實驗。 C8051F120,內嵌128KB FLASH,主頻zui高可達100MHz,是通用型傳感器與被控制對象的核心控制器。 實驗1:建立實驗環(huán)境KeilC 實驗2:LED燈控制 實驗3:串口通訊實驗 實驗4:AD實驗 實驗5:中斷實驗 實驗6:定時器實驗 實驗7:紅外傳感器實驗 實驗8:超聲波傳感器實驗 實驗9:酒精濃度傳感器實驗 實驗10:繼電器控制實驗 實驗11:直流電機控制實驗 實驗12:步進電機控制實驗
3.3嵌入式網關實驗 基于WinCE5.0或WinCE6.0的實驗包括: 實驗1:開發(fā)環(huán)境的建立 實驗2:HELLO實驗 實驗3:串口實驗 實驗4:USB口實驗 實驗5:SD卡讀寫實驗 實驗6:網口通訊實驗 實驗7:LCD+觸摸屏實驗 實驗8:GPRS實驗 實驗9:WEB Server實驗 實驗10:M2M實驗 實驗11:數據采集實驗
3.4 傳感網綜合實驗 實驗1:網關多點數據采集 實驗2:PC多點數據采集 實驗3:智能家居 實驗4:智能農業(yè) 實驗5:網絡化無線傳感器控制
YUY-52EH創(chuàng)新單片機.EDA綜合開發(fā)實驗箱
YUY-WLW01物聯(lián)網創(chuàng)新實驗箱