物联网课程设计报告样本.doc

《 物联网技术 》

课程设计阐明书

题 目： 物联网终端自制板优化
院 （系）： 信息科学与工程学院
专业班级： 电子科学与技术
学生姓名：
学 号：
指引教师：

20 14 年 11 月 24 日至20 14 年 12 月 5 日

华中科技大学武昌分校制
物联网技术 课程设计任务书
课程设计题目（可任选一）：
1．无线传感器数据采集器
2．无线远程控制显示系统
3．简易智能门禁系统
4．公交一卡通刷卡器

课程设计题目内容及详细规定：
（1） 无线传感器数据采集器
设计规定：
基于zigbee技术，通过各种传感器采集现场数据，能针对不同监测对象，选取不同类型传感器进行数据采集，采集数据通过zigbee模块由采集节点传送给汇聚节点，汇聚节点能将接受到数据显示出来；数据上传可以实现定期上传和积极报警上传等方式，也可由汇聚节点积极调取采集节点数据。
（2） 无线远程控制显示系统
设计规定：
该系统一方面实现128*64图形点阵液晶显示屏显示，应可实现各种字符、数字、中英文及图形任意显示功能；设计无线遥控功能，通过zigbee无线模块可在线下载要显示信息内容，并可灵活控制显示内容、显示顺序、方向、速度等，运用无线遥控方式可较以便地控制实时翻屏、滚屏等动态显示方式。
（3） 简易型智能门禁系统
设计规定：
采用射频辨认技术实现社区楼宇门禁管理，使用非接触式智能IC卡作为出入身份鉴别凭证，可实现对通道进出权限控制；在异常状况下能实现报警功能；对正常进出行为应能记录下来以备查询；同步应配备相应显示屏件以显示某些提示信息，本系统应能实现多重功能有机结合和智能控制。
（4） 公交一卡通刷卡器
设计规定：
采用射频辨认技术，使用非接触式智能IC卡作为公交卡，刷卡器可以对顾客卡合法性进行认证，具备黑名单管理和存储功能，发现非法卡，会及时报警提示；可设定乘车卡类、时段、票价，按照不同单价收费，显示清晰、明亮，信息简朴、明了，对不同状态不同卡类，不同地段可以显示不同信息，依照不同客户可选用数码管显示或LCD显示；应具备扣费记录查询功能。

三、原始资料
硬件资源：网蜂zigbee开发板、RFID读写卡模块、各种传感器、空白ID卡、CC2530系列编程仿真器、PC机。
设计指引书：zigbee实战演习，优灵电子13.56M模块资料包
四、进程安排
（1）第 1 天：任务布置及有关知识解说
（2）第2-3天：资料查阅与方案制定
（3）第4-8天：硬件设计、程序编制与调试阶段
（4）第 9 天：撰写设计报告
（5）第 10 天：答辩与考核阶段

五、重要参照资料
[1] 网蜂科技. Zigbee实战演习. 电子文档，.
[2] 陈勇. 物联网系统开发及应用实战. 南京：东南大学出版社，.
[3] 华清远见. 物联网应用开发详解——基于ARM Cortex-M3解决器开发设计.北京：电子工业出版社，.
[4] 王建平. RFID应用项目综合实训. 大连：东软电子出版社，.

指引教师（签名）：

20 年 月 日
目 录

1 总体设计……………………………………………………………………………页码
1.1 ××××××××……………………………………………………………………页码
1.2 ××××××××……………………………………………………………………页码
2 硬件设计…………………………………………………………………………………页码
2.1 ××××××××……………………………………………………………………页码
2.2 ××××××××……………………………………………………………………页码
3 软件设计…………………………………………………………………………………页码
3.1 ××××××××……………………………………………………………………页码
3.2 ××××××××……………………………………………………………………页码
4 系统测试…………………………………………………………………………………页码
总结…………………………………………………………………………………页码

1 总体设计
1.1 总体设计思路
本系统采用网蜂Zigbee核心版为通讯手段，将各个传感器有机制地链接在一起，实现传感器可控数据采集，数据采集后发送到远程终端，而后以串口通讯为手段与目的机实现系统融合，从而在目的机上形象而直观地实现数据显示和系统构造形态框图，以及历史数据存储，利于对各个节点以及整个系统所在环境调查与分析。
1.2 功能图校园无线监控系统

退出系统
系统信息

拓扑构造
进入系统

选取节点

湿度数据
光照度数据

电压
电流
烟雾数据
温度数据

数据图形化记录

1.3 终端程序流程图开始

中断，驱动，Zigbee网络，板级支持文献，OS系统等初始化

N
启动应用程序END2.c，与协调器通讯并分派任务驱动传感器读取数据

任务号与否轮到lcd12864
任务号与否轮到温湿度传感器

任务号与否轮到烟雾传感器
任务号与否轮到光照度传感器
任务号与否轮到热释电传感器

N

YY

Y

Y
Y
Y

采集电压电流
发送数据到lcd

采集温湿度
采集光照值
采集烟雾值

点对点通讯发送数据到协调器

2 终端硬件设计
2.1 altium线路图
2.1.1 Zigbee核心板

2.1.2 光照度传感器

2.1.3 温湿度传感器

2.1.4 烟雾传感器

2.1.5 热释电传感器

2.1.6 LCD12864

3 软件设计
3.1 修改后应用END2.c
void END_SendOnceNews(uint8* data);
void END_GetNumberMessage(uint8 *num)； //显示编号函数
void Delayms(uint xms)； //i=xms 即延时i毫秒
void GenericApp_SendTheMessage(void)； //发送本节点1网络号
void GenericApp_SendTheMessagedenity(void);
void xiachuancanshu(afIncomingMSGPacket_t *pkt);
void END_SendOnceMessage(uint8 data);

void SampleApp_MessageMSGCB( afIncomingMSGPacket_t *pkt )
{
uint8 temp;
uint8 *str,msg[8]={0};
int i,j,k;
uint16 Time=0;
uint8 backcmd=0;
//uint8 *str=pkt->cmd.Data;
//HalLedBlink( HAL_LED_1，2,50，500 );
switch ( pkt->clusterId )
{
case COOR_TO_ONE:
END_GetNumberMessage(pkt->cmd.Data);
temp=*(pkt->cmd.Data);
osal_nv_write(END_NV_ID,0,1,&temp);
break;
case COOR_Keys_CLUSTERID:

break;
case SAMPLEAPP_COM_CLUSTERID:

break;
case SAMPLEAPP_CLUSTERID:

break;

case HUOQUJIEDIANDATA:
END_SendPointToPointMessage();
//HalLedBlink( HAL_LED_4，2,50，500 );
break;
case XIACHUANCANSHU:
//HalLedBlink( HAL_LED_4，2,50，500 );
str=pkt->cmd.Data;
j=*str;
for(i=0;i<j-1;i++)
{
msg[i]=str[i+2];
HalUARTWrite(0,msg+i,1 );
}
for(k=0;k<j-1;k++)
{
Time=Time*10;
Time+=(int)(msg[k]-0x30)；
}
TIMEOUT=Time;
//HalUARTWrite(0,(uint8 *)&TIMEOUT,sizeof(TIMEOUT));
osal_nv_write(END_NV_TIME,0,4,&TIMEOUT);
//xiachuancanshu(str);
break;
case CONTROLNODE:
HalLedBlink( HAL_LED_1，2,50，500 );
//LED1 = 0;
str=pkt->cmd.Data;
j=*str;
for(i=1;i<=j;i++)
{
HalUARTWrite(0,str+i,1 );
}
LED1_ONOFF();
if(P2_1==0)
{
END_data.ctl_node.light =0x0001;
}
else
END_data.ctl_node.light =0;
backcmd = 1;
AF_DataRequest(&END_DstAddr,&SampleApp_epDesc，
CMDTIMESUCCESS，
sizeof(backcmd)，
&backcmd,
&SampleApp_TransID，
AF_DISCV_ROUTE，
AF_DEFAULT_RADIUS );
//HAL_TURN_ON_LED1();
//HalLedOnOff(HAL_LED_1,HAL_LED_MODE_OFF );
break;
default :
break;
}
return ;
}
void END_SendPointToPointMessage(void) //终端定期发送点对点信息
{
//LED1_ONOFF();

DHT11();
END_data.DHT11_value[0] = (uint16)ucharT_data_H；
END_data.DHT11_value[1] = (uint16)ucharRH_data_H;
wendu[0] = ucharT_data_H/10 + 0x30;
wendu[1] = ucharT_data_H%10 + 0x30;
shidu[0] = ucharRH_data_H/10 + 0x30;
shidu[1] = ucharRH_data_H%10 + 0x30；

smoke_test()；
END_data.smoke_value = smoke_value；
smokes[0] = smoke_value/1000 + 0x30;
smokes[1] = smoke_value/100%10 + 0x30;
smokes[2] = smoke_value/10%10 + 0x30;
smokes[3] = smoke_value%10 + 0x30;

light_test();
END_data.Light_value = light_value;
lights[0] = light_value/10000 + 0x30;
lights[1] = light_value/1000%10 + 0x30;
lights[2] = light_value/100%10 + 0x30;
lights[3] = light_value/10%10 + 0x30；
lights[4] = light_value%10 + 0x30;

if(KEY == 1)
{
lcd_display(1,3,wendu);
lcd_display(2,3,shidu)；
lcd_display(3,3,smokes)；
}
else if(KEY == 2)
{

lcd_display(3,3,lights)；
}
//struct end_send_data END_data;

//二号传感器：烟雾传感器

END_data.sensor_state |= (0x0001<<3);
////////////////////////////////////////////////////////////////////
if(PEOPLE == 1) //三号传感器：人体红外释热
{
Delayms(10);
if(PEOPLE == 1)
{
END_data.rs_hongwai = 1；
}
}
else
END_data.rs_hongwai = 0;
END_data.sensor_state |= (0x0001<<4);
END_data.sensor_state |= (0x0001<<2);
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
//bool DHT11_state = DHT11_TEST()； //四号传感器：DHT11获取温湿度
/*unsigned char WenShiDu[2][2];
WenShiDu[0][0] = *(pkt->cmd.Data)/10 + '0';
WenShiDu[0][1] = *(pkt->cmd.Data)%10 + '0';

WenShiDu[1][0] = *(pkt->cmd.Data+1)/10 + '0';
WenShiDu[1][1] = *(pkt->cmd.Data+1)%10 + '0';*/
// if(DHT11_state)
// {
END_data.sensor_state |= (0x0001<<5);
// }
//if((ucharT_data_H<1)||(ucharT_data_H>100)||(ucharRH_data_H<1)||(ucharRH_data_H>100))
// END_data.sensor_warn |= (0x0001<<5);
//END_data.DHT11_value[0] = (uint16)ucharT_data_H；
//END_data.DHT11_value[1] = (uint16)ucharRH_data_H;
//HalUARTWrite(0,&ucharT_data_H,1);
END_data.sensor_state |= (0x0001<<15);
AF_DataRequest(&END_DstAddr,&SampleApp_epDesc，
END_POINT_TO_POINT_CLUSTERID，
sizeof(END_data)，
(uint8 *)&END_data,
&SampleApp_TransID，
AF_DISCV_ROUTE，
AF_DEFAULT_RADIUS );
return ;
}
4 系统测试
4.1 系统修改后测试效果图

图1 物联网系统运营

图2 整个终端运营

图3 终端未焊接裸板

图4 协调器端顾客界面

图5 协调器端数据采集图形显示

5 总 结

本次课设遇到如下问题：a、终端12864在进入界面时候不能正常显示；
b、DH11引脚和所设计终端板插槽不符合；
c、存在两种lcd12864 一种5v供电 一种3.3v，不能通用；
d、厂家所给资料中所标注引脚和实际有差别；
e、拓扑构造需要协调器在ARM11完毕启动后再次重启才干 显示拓扑构造；

解决办法如下：a、因素是lcd12864在进入显示模式后，直接显示。来不及给lcd12864 执行指令时间，因而显示前加入延时20ms，给lcd执行指令时 间；
b、寻常DH11是3脚：VCC GND D0，没有NC悬空，因而自己改装DH11 以符合读写数据规定；