物联网是新一代信息技术的重要组成部分。物联网的英文名称叫“The Internet of things”。顾名思义,物联网就是“物物相连的互联网”。这有两层意思:第一,物联网的核心和基础仍然是互联网,是在互联网基础上的延伸和扩展的网络;第二,其用户端延伸和扩展到了任何物体与物体之间,进行信息交换和通信。因此,物联网的定义是:通过射频识别(RFID)、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,按约定的协议,把任何物体与互联网相连接,进行信息交换和通信,以实现对物体的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。
CVT-WSN-S物联网综合教学实验系统包括16种传感器模块、5种被控单元、无线射频模块、GPRS无线网络通讯设备、GPS全球定位设备、嵌入式网关及相关配套设备。其中传感器模块包括温度、温湿度、光照、人体感应、震动、可燃气体、酒精、压力、气象气体压力、超声波测距、三轴加速度、水流量、雨滴、霍尔、磁场等,被控单元包括LED矩阵、数码管、蜂鸣器、步进电机、直流电机,嵌入式网关采用三星公司s3c2440作为核心处理器,可以在实验中对无线传感器的相关设备信息显示以及对被控单元的相关控制,同时我们也提供在PC端使用的数据管理与分析软件,可以很直观的理解物联网的组网原理、对无线传感器的数据分析、以及对被控单元的无线控制。
一、 设备介绍:
1.1系统组成
CVT-WSN-S物联网综合教学实验系统组成列表如下:
序号 | 名称 | 规格型号 | 数量 | 备注 |
1 | ARM嵌入式网关 | CVT-WSNARM | 1 | USB2.0下载调试线一根 串口线一根 交叉网线一根 |
2 | 通用调试母板 | CVT-WSN-EMK | 8 | 见下图 |
3 | Zigbee板 | CVT-ZIGBEE | 8 | |
4 | Zigbee通用仿真器 | CC2000 | 1 | 下载调试排线一根 USB2.0下载调试线一根 |
5 | ARM仿真器 | ADT2000 | 1 | 下载调试排线一根 USB2.0下载调试线一根 |
6 | 温度/温湿度/光照/人体感应/震动 传感器板 | CVT-WSNSENSOR1 | 1 | 即为图中传感器类型1 |
7 | 可燃气体/酒精/压力/气象气体压力 传感器板 | CVT-WSNSENSOR2 | 1 | 即为图中传感器类型2 |
8 | 超声波测距/三轴加速度 传感器板 | CVT-WSNSENSOR3 | 1 | 即为图中传感器类型3 |
9 | 水流量/雨滴/霍尔/磁场 传感器板 | CVT-WSNSENSOR4 | 1 | 即为图中传感器类型4 |
10 | LED/数码管/蜂鸣器 指示板 | CVT-WSNSEG | 1 | 即为图中执行单元1 |
11 | 电机控制板 | CVT-WSNMOTOR | 1 | 即为图中执行单元2 |
12 | 非接触式射频板 | CVT-WSNRF | 1 | |
13 | USB供电板 | CVT-WSNUSB | 1 | 供电电源线一个 USB线8根 |
1.2 通用调试母板
提供传感板和ZIGBEE板的调试接口,通用的无线传感调试系统,支持3种供电方式,包括USB供电、外接电源供电以及钮扣电池供电,调试方式支持串口调试和USB转串口调试。
1.3 Zigbee板
Zigbee协议栈采用IEEE802.15.4标准。
1.4 传感器板
传感器模块包括温度、温湿度、光照、人体感应、震动、可燃气体、酒精、压力、气象气体压力、超声波测距、三轴加速度、水流量、雨滴、霍尔、磁场等
1.5 指示板及控制板
被控单元包括LED、数码管、蜂鸣器、步进电机、直流电机
1.6 RFID板
支持非接触式IC卡读写,频率13.56MHz
1.7 USB供电板
同时支持8个调试母板的供电
1.8 ARM嵌入式网关
ARM嵌入式网关采用三星公司s3c2440作为核心处理器,可以在实验中对无线传感器的相关设备信息显示以及对被控单元的相关控制
具体参数如下:
核心板 | CPU | SAMSUNG S3C2440 400MHz |
SDRAM | 64Mbyte |
NOR FLASH | 32Mbyte |
NAND FLASH | 64Mbyte |
底板 | 显示屏 | 8寸 TFT真彩液晶屏 分辨率640X480 |
触摸屏 | 四线电阻式触摸屏 |
以太网接口 | 100M 以太网接口1 个(DM9000) |
USB HOST | 1 个 ,可支持 USB鼠标、键盘、标准U盘、USB蓝牙、USB摄像头、USB无线网卡等 |
USB DEVICE | 1 个 ,支持PC与设备同步下载、烧写程序 |
串行接口 | 3 个 ,UART0是系统的调试端口;UART1是带有流控制的5线串行接口,可以连接Zigbee设备 ,UART2用于连接GPRS或GPS等设备 |
JTAG 接口 | 标准20pin CPU JTAG接口,标准10pin Zigbee调试 JTAG 接口 |
摄像头接口 | 支持AV摄像头 |
数码显示 | 4个 LED指示灯 ,2个七段数码管 |
Zigbee接口 | 支持直接接上Zigbee中心节点 |
SD 卡接口 | 支持 SD 卡或 MMC 卡 |
电源 | 内置开关电源 |
实时时钟 | 独立RTC电路 |
按键 | 2个复位键 ,分别用于对Zigbee和ARM的复位 |
1.9其他配套设备
包括程序Zigbee仿真器、ARM仿真器、USB下载线、USB电源线、串口线、交叉网线等配套设备
二、 软件资源
2.1 Zigbee程序开发软件(IAR)
2.2 Zigbee无线网络分析软件(Packet Sniffer)
2.3 PC端综合管理分析软件
2.4 ARM嵌入式管理分析软件
2.4.1 Linux QT下管理分析软件
2.4.2 Linux服务器web访问
实验例程
3.1、CC2530基础实验
3.1.01 安装建立IAR实验环境
3.1.02 输入输出I/O控制实验
3.1.03 定时/计数器实验
3.1.04 定时器中断实验
3.1.05 外部中断实验
3.1.06 AD实验
3.1.07片内温度实验
3.1.08 UART串口实验
3.1.09 睡眠定时器实验
3.1.10 看门狗实验
3.2、CC2530高级实验
3.2.01 温度传感器实验
3.2.02 温湿度传感器实验
3.2.03 光照传感器实验
3.2.04 人体感应传感器实验
3.2.05 震动传感器实验
3.2.06 可燃气体传感器实验
3.2.07 酒精传感器实验
3.2.08 压力传感器实验
3.2.09 气象气体压力传感器实验
3.2.10 超声波测距传感器实验
3.2.11 三轴加速度传感器实验
3.2.12 水流量传感器实验
3.2.13 雨滴传感器实验
3.2.14 霍尔传感器实验
3.2.15 磁场传感器实验
3.2.16 Z-Stack点对点通讯实验
3.2.17 Z-Stack星状网通讯实验
3.2.18 Z-Stack 树状网通讯实验
3.3、ARM嵌入式网关实验
ARM嵌入式Linux操作系统实验
3.3.01 Linux开发环境的建立(VMware 6.5 & Fedora 10)
3.3.02 Linux内核移植实验
3.3.03 Linux基本应用程序实验
3.3.04 Linux多线程应用程序设计实验
3.3.05 Linux驱动程序编写实验
3.3.06 Linux串口通讯实验
3.3.07 Linux定时器实验
3.3.08 Linux 以太网驱动实验
3.3.09 Linux下的Socket编程实验
3.3.10 Linux下的USB接口实验
3.3.11 Linux下的SD卡实验
3.3.12 Linux下的WEB服务器的移植与建立实验(BOA、CGI)
3.3.13 Linux下的嵌入式数据库实验(SQLite)
3.3.14 Linux下传感器1数据采集实验
3.3.15 Linux下传感器2数据采集实验
3.3.16 Linux下传感器3数据采集实验
3.3.17 Linux下传感器4数据采集实验
3.3.18 Linux下被控单元1控制实验
3.3.19 Linux下被控单元2控制实验
3.3.20 Linux下QT的显示实验
3.4、物联网综合实验
3.4.1 PC端多点传感器数据采集实验
3.4.2 PC端被控单元综合控制实验
3.4.3 嵌入式网关多点传感器数据采集实验
3.4.4 嵌入式网关被控单元综合控制实验
3.4.5 web浏览器多点传感器数据采集实验