微分电子物联网实验室建设方案64.docx

山东师范大学
物联网实训室建设方案

山东微分电子科技有限公司
2014年9月

目录
本物联网实验室总体建设说明 - 2 -
1. ZigBee开发套件 - 2 -
1.1 硬件 - 2 -
1.2 zigbee开发实验目录 - 8 -
2. Zigbee协议教学实训系统 - 10 -
2.1 硬件 - 10 -
2.2 软件 - 14 -
3. 物联网综合实训平台 - 18 -
3.1 综合实训台介绍 - 19 -
3.2 物联网综合开发平台 - 20 -
3.3 开发平台典型应用开发例程 - 23
3.4 实验及教材 - 26 -
3.5 部分实验教材图片 - 27 -
3.6 实验列表 - 29 -
3.7 硬件参数 - 34 -
4. 智能家居系统 - 46 -
4.1 功能 - 46 -
4.2 系统架构图 - 48 -
4.3 智能家居详细技术参数 - 49 -
5. 设备清单及参数 - 0 -

本物联网实训室总体建设说明
建设内容包括：
l 专门针对zigbee协议、单片机开发方面的两种套件zigbee开发套件12套和zigbee协议实训套件4套；
l 物联网综合开发平台4套，安装到两边墙上；
l 物联网智能家居一套，安装到实验室相应环境中；
智能家居、物联网综合开发平台通过以太网口或WIFI与实验室现有的13台电脑组成局域网，日常实验及学习和实训，学生3人一组，每组一套综合开发平台。若另外两个实验室也这样改造，则可以同时供近40人进行实训和实验。
建成后将能满足以下功能：学生能直观的体验物联网应用之智能家居系统；12个人同时进行单片机基础实验、温湿度等传感器数据采集实验、zigbee协议基础和扩展实验；可以通过可视化的界面学习zigbee组网、zigbee数据包分析、zigbee网络故障诊断；通过综合开发平台，学生可以进行从底层传感层、到网络层、应用层全层次的物联网应用系统实训。系统提供5种应用系统例程，和SDK开发包，学生可以轻松入门。
以下是4套系统的分章简介：
1. ZigBee开发套件
包含：协调器1个、路由器2个、节点2个、烧写器1个、诺基亚5110屏1个、温湿度传感器1个、人体红外传感器1个、烟感传感器1个、继电器1个，实验指导手册、实验源码。
1.1 硬件
（1）节点特性：

Ø 提供2个电源接口：USB供电和5V电源插座供电，两者可通过电源切换开关互相转换，达到更换电源模式的效果
Ø 节点模块：烟雾传感器、人体红外、温湿度传感器、光敏传感器、继电器、LCD等
Ø Debug调试口，可在免拔插状态烧写Zigbee主芯片CC2530的程序，达到调试设备的目的
Ø 1个复位按键，可在不掉电情况下对芯片进行复位操作，使程序重新运行，方便对程序的调试
Ø 1个独立按键，可由于用户自定义其功能，方便用户开发
Ø 5方向按键，符合用户操作习惯，可以用户自由定义其功能，可进行多按键功能操作，方便用户开发，
Ø 4色LED灯可以指示评估钣运行状态，也可由用户自由定义，指示程序运行情况，方便调试和开发
Ø 采用CH340芯片取代传统232串口，可直接连接USB，在上位机用串口调试助手等工具进行CC2530与上位机进行通讯
Ø 具有电源外接口，可给外部单位提供5V和3.3V电压，方便设备的扩展
Ø 具有多路多功能排阵，可用杜邦线引出，扩展外部接口，增加外接模块，方便用户扩展与开发
Ø 评估钣采用多路跳线帽设计
Ø JTAG程序下载和仿真接口，扩展硬件IO接口
Ø 用户摇杆按键
（2）路由器特性：
Ø 提供2个电源接口：USB供电和5V电源插座供电，两者可通过电源切换开关互相转换，达到更换电源模式的效果
Ø 节点模块：烟雾传感器、人体红外、温湿度传感器、光敏传感器、继电器、LCD等
Ø Debug调试口，可在免拔插状态烧写Zigbee主芯片CC2530的程序，达到调试设备的目的
Ø 1个复位按键，可在不掉电情况下对芯片进行复位操作，使程序重新运行，方便对程序的调试
Ø 1个独立按键，可由于用户自定义其功能，方便用户开发
Ø 5方向按键，符合用户操作习惯，可以用户自由定义其功能，可进行多按键功能操作，方便用户开发，
Ø 4色LED灯可以指示评估钣运行状态，也可由用户自由定义，指示程序运行情况，方便调试和开发
Ø 采用CH340芯片取代传统232串口，可直接连接USB，在上位机用串口调试助手等工具进行CC2530与上位机进行通讯
Ø 具有电源外接口，可给外部单位提供5V和3.3V电压，方便设备的扩展
Ø 具有多路多功能排阵，可用杜邦线引出，扩展外部接口，增加外接模块，方便用户扩展与开发
Ø 评估钣采用多路跳线帽设计
Ø JTAG程序下载和仿真接口，扩展硬件IO接口
Ø 用户摇杆按键
3）协调器特性：
Ø 提供2个电源接口：USB供电和5V电源插座供电，两者可通过电源切换开关互相转换，达到更换电源模式的效果
Ø 节点模块：烟雾传感器、人体红外、温湿度传感器、光敏传感器、继电器、LCD等
Ø Debug调试口，可在免拔插状态烧写Zigbee主芯片CC2530的程序，达到调试设备的目的
Ø 1个复位按键，可在不掉电情况下对芯片进行复位操作，使程序重新运行，方便对程序的调试
Ø 1个独立按键，可由于用户自定义其功能，方便用户开发
Ø 5方向按键，符合用户操作习惯，可以用户自由定义其功能，可进行多按键功能操作，方便用户开发，
Ø 4色LED灯可以指示评估钣运行状态，也可由用户自由定义，指示程序运行情况，方便调试和开发
Ø 采用CH340芯片取代传统232串口，可直接连接USB，在上位机用串口调试助手等工具进行CC2530与上位机进行通讯
Ø 具有电源外接口，可给外部单位提供5V和3.3V电压，方便设备的扩展
Ø 具有多路多功能排阵，可用杜邦线引出，扩展外部接口，增加外接模块，方便用户扩展与开发
Ø 评估钣采用多路跳线帽设计
Ø JTAG程序下载和仿真接口，扩展硬件IO接口
Ø 用户摇杆按键

（4）烧写器特性：
Ø 支持仿真、调试、单步、烧录、加密等操作，可与IAR编译环境和Ti发布的相关软件进行无缝连接。

（5）诺基亚屏：

（6）烟雾传感器特性:
Ø 具有继电器控制输出；
Ø 工作电流小，功耗低，感应电流30mA，待机电流：10uA；
Ø 带电平检测信号输出可有效控制报警;
Ø 供电副本可直接用DC9V电池供电；
Ø 感应灵敏度高，误报率极低；
Ø 有效抗虫、抗尘、抗光效果，使用寿命长；
Ø 检测面积大，安装方便

（7）人体红外传感器特性：
Ø 采用PIR热释电传感器、菲涅尔
Ø 低功耗、静态功耗50uA
Ø 宽电压范围、DC 4.5-20V
Ø 电路板小体积38*28mm(32*24*mm)
Ø 可重复/不可重复触发方式选择
Ø 使用简单、电源+ -信号输出
Ø 感应距离7米
Ø 感应角度110°

（8）继电器特性：
Ø 一路常开，一路常闭。

（9）温度传感器特性：
Ø 封装类型:TO-92
Ø 工作温度敏:-55°C
Ø 工作温度最高:125°C
Ø 工作温度范围:-55°C 到 +125°C
Ø 电源电压 最大:5.5V
Ø 电源电压 最小:3V
Ø 芯片标号:18B20
Ø 表面安装器件:通孔安装
Ø 输出电流:4mA
Ø 输出类型:数字式
Ø 逻辑功能号:18B20

1.2 zigbee开发实验目录
第一章 、安装软件 1
一、安装 IAR 810 1
二、安装ZigBee协议栈 8
三、安装 Flash Programmer 软件 8
四、安装驱动 10
1、仿真器驱动的安装 10
2、安装USB转串口驱动 16
第二章、基础实验 20
一、IO 控制LED亮灭 20
二、流水灯 27
三、按键控制LED亮灭 27
四、按键控制LED流水灯 28
五、外部中断 28
六、外部中断控制LED倒流水灯 29
七、定时器T1-查询方式 29
八、定时器T3-中断发送方式 30
九、串口通信--发送字符串 31
十、串口通信--收发字符串 35
十一、串口通信--串口控制LED 36
十二、AD采集CC2530温度串口显示 37
十三、系统睡眠唤醒--中断唤醒 39
十四、系统睡眠唤醒--定时器唤醒 40
十五、看门狗 40
十六、12864 屏实验 41
十七、nokia5110显示屏实验 41
十八、温度传感器DS18B20用串口助手显示 43
十九、温湿度传感器DHT11 44
二十、MQ-2 气体传感器 45
二十一、人体红外传感器 46
二十二、光敏传感器 47
二十三、继电器模块 48
二十四、模拟PWM调光--理解PWM原理 49
第三章、官方协议栈实验 49
一、按键发送闪烁实验 49
1、实验步骤 49
实验分析 58
二、按键控制亮灭实验 60
1、下载代码 60
2、操作模块 64
三、无线测温实验--利用CC2530芯片内部温度传感器 65
1、下载采集器信息 65
2、操作模块 66
四、透明传输实验 68
五、ZigBee抓包实验 72
六、ZigBee Sensor实验 74
1、下载模块程序 74
2、操作模块 76
用协议栈代码进行实验 77
七、RemoTII 实验 80
八、用遥控器模块做抓包分析仪实验 84
九、如何编译协议栈产生HEX 文件 86
十、ZigBee协议栈（CC2530开发板）修改发射功率 87
十一、协调器断电重启后，其他设备加入网络 89
第四章、官方协议栈修改实验 90
第五章、官方协议栈拓展实验 95
一、无线测人体红外实验 95
二、按键无线控制继电器实验 98
三、18b20无线测温实验18b20 99
四、无线测光强实验 104
五、无线测烟雾实验 104
六，DHT11 无线测温湿度实验 105
第六章、进阶实验 107
一、用 HEX 文件来做进阶实验 107
二、用代码来做实验 116
三、如何建立节点代码工程 120
四、如何打开安卓源代码…………………………………………………………………120

2. Zigbee协议教学实训系统
由Zigbee节点组成的一个典型的自组织网络，包含协调器、路由器、终端节点、USB HUB、攻击器、捕获器和传感网网络分析系统软件，根据需要，可以组成星型拓扑、树型拓扑和网状拓扑网络结构，演示网络中各节点的状态。
☆该部分提供设备并现场演示
该平台包含：1个协调器、2个路由器、5个终端节点、1个USB-HUB、1个攻击器、1个捕获器和1套传感网网络分析系统软件
2.1 硬件

（1）ZigBee节点特性：
ü 基于TI CC2531，具有高速USB接口;
ü 具有2个用户按键,其中1个为数据发送按键，按下广播发送一次数据；
ü 具有3个LED指示灯：一个电源、一个网络连接指示灯、一个数据传输指示灯；
ü 网络连接指示灯入网时灯亮，断网时灭；
ü LED灯红色表示电源正常，黄色表示入网成功，绿色表示发送数据；
ü 一个下载仿真接口,用于调试和测试；
ü 一排5Pin扩展口接传感器，通过跳线可以外接多种传感器；
ü 一路UART引出、一个PCB天线；
ü 提供代码。

（2）协调器特性：
ü 基于TI CC2531，具有高速USB接口;
ü 具有2个用户按键,其中1个为数据发送按键，按下广播发送一次数据；
ü 具有3个LED指示灯：一个电源、一个网络连接指示灯、一个数据传输指示灯；
ü 网络连接指示灯入网时灯亮，断网时灭；
ü LED灯红色表示电源正常，黄色表示入网成功，绿色表示发送数据；
ü 一个下载仿真接口,用于调试和测试；
ü 一排5Pin扩展口接传感器，通过跳线可以外接多种传感器；
ü 一路UART引出、一个PCB天线；
ü 提供代码。
（3）路由器特性：
ü 基于TI CC2531，具有高速USB接口;
ü 具有2个用户按键,其中1个为数据发送按键，按下广播发送一次数据；
ü 具有3个LED指示灯：一个电源、一个网络连接指示灯、一个数据传输指示灯；
ü 网络连接指示灯入网时灯亮，断网时灭；
ü LED灯红色表示电源正常，黄色表示入网成功，绿色表示发送数据；
ü 一个下载仿真接口,用于调试和测试；
ü 一排5Pin扩展口接传感器，通过跳线可以外接多种传感器；
ü 一路UART引出、一个PCB天线；
ü 提供代码。

（4）捕获器特性：
ü 采用基于CC2531片上系统解决方案，具有USB 2.0 全速接口；
ü 具有PA 芯片 CC2591，捕获距离0~600米；
ü 采用HID方式跟PC通讯，免驱动安装；
ü 发射功率为大于等于22dBm；
ü 采用PPP协议进行编码和通信；

（5）攻击器特性：
ü 采用基于CC2531解决方案，具有USB 2.0全速接口；
ü 攻击器仅实现数据发送，不接收数据；
ü 攻击器发送每帧最大数据量为128 BYTE；
ü 攻击器5秒发送一次数据，可连续发送数据攻击；攻击器可以设定发送数据时间间隔；
ü 采用HID方式跟PC通讯，免驱动安装；
ü 采用PPP协议进行编码和通信

（6）USB-HUB特性：
ü 支持USB2.0，传输速率480Mbps/秒；
ü 可以使用双电源供电，每个USB口可达500mA；
ü 外壳采用优质的塑料材质；
ü 尺寸大小：180*120*28mm，重400克；
ü 采用双USB线双通道支持，提高数据传输速度；
ü 每个端口双重保护电路设计，保护电脑和设备不受到伤害；
ü 隐藏式亮灯设计，容易观察设备工作状态；
ü 标配专用电源适配器；
ü 全面兼容USB1.1以及USB2.0，支持热插拔；
ü 支持Windows 7、Windows Vista、Windows XP专业版/家庭版/Window98/ME/2000专业版/家庭版；以及Mac OS 9.0和其它更高的版本；
ü 主板和端口采用先进的模块化设计

2.2 软件
传感网网络分析系统：

ü 能自动识别Zigbee节点类型，并显示出来；

ü 实时滚动显示Zigbee MAC/NWK/APS数据帧详细的数据；

ü 在新建工程中，可进行传感网工程配置：配置工程名、操作者、路径、网络密钥、算法、信道、协议类型等；

ü 支持Log窗口显示：实时显示系统正在进行的操作以及系统中的消息；

ü 统计视图：统计出当前网络中到目前为止出现的所有类型的帧的直方图和饼状图，给出本统计的目的；

ü 消息树视图；

具体功能包括：
【包结构视图】
1、Zigbee数据包分析
Ø 数据PPP解析，确定数据包的完整性
Ø 数据Zigbee协议解析，按照标准Zigbee协议栈，对数据包进行解析
Ø 数据包结构层次分析，根据Zigbee协议栈分析每个域的数据

2、数据包结构显示
Ø 数据包结构化显示按照数据的结构，直观的表示Zigbee协议
Ø 数据包分类显示不同的帧，对于不同种类的帧给予截然不同的区别表示
【网络拓扑结构】
1、 网络拓扑分析
Ø 分析数据包中的网络节点地址，根据节点地址分析节点数量，根据地址和其它信息确定节点状态和节点的其他信息。
Ø 确定网络节点的拓扑结构，分析网络类型
2、 网络拓扑图显示和打印
Ø 显示网络拓扑结构，直观地表示网络中各个节点的关系，和节点之间的信息传送情况
Ø 打印拓扑结构图，分析网络布局模式
【时序视图】
1、 数据实时分析
Ø 实时分析数据状态以及数据包所处的网络层次，分三层：MAC层（物理层数据），NWK层（网络层数据），APS层（应用层数据）
Ø 分析记录重要数据（比如网络连接命令和APS层携带的数据）的传送时间
2、 数据传输时间定位
Ø 定位数据包的时间信息，根据时间查找特定的数据包的传送
Ø 根据时间信息定位监测重要数据（比如实时监控网络密钥的传输时间，在特定的时间段破获密钥）
【消息树视图】
1、 数据分层显示
Ø 显示数据包中的每个子域的层次和所属关系。
2、数据对比分析
Ø 分析解析后的数据和原始数据包（以十六进制为准）的对应关系。
Ø 根据该对比结果可以实现根据需要自组Zigbee数据帧

3. 物联网综合实训平台
我公司常规实训平台图片：

鉴于现场情况，本方案设计将传感层整体面板取下安装在小实验室墙上。硬件模块数量及例程、软件资源保持不变。

3.1 综合实训台介绍
微分电子物联网综合实训台MS-I208采用了模块化设计理念和工业级芯片，融入了物联网实际应用系统的概念和架构，旨在培养出的学生毕业后能够无缝衔接企业需求。综合实训台既能用于学生的日常实验也能够满足实训需求。
实训台将综合性很强的物联网划分为三个层：传感层、网络层、应用层。
实训硬件主要包括：
传感层：主要作用是感知、控制、信息的采集和预处理。主要硬件包括：22个感控模块、6个LCD显示屏、13个主控模块、13个zigbee传输模块、13个433M传输模块、1套供电底板、1个A8嵌入式网关和1个STM32嵌入式网关（含GPS、GPRS、蓝牙、WIFI等通讯模块）。
网络层：主要作用是远程传输。主要硬件包括1个无线路由器、1个8口工业级交换机。
应用层：主要作用是数据的存储、处理展示和应用。主要硬件包括：1台PC主机含可触摸显示器、1台Android开发平板。应用层包含一套实训软件，以及物联网实训SDK开发包。
其它配套内容：实训台台体、连接线、烧写器、光盘、使用手册等组成。
实训软件4大功能特色：
功能一演示：具有智能家居、智能仓储、智能工业、智能路灯、智能农业等5个应用系统，可结合实训台上的感控设备进行物联网认知演示教学；
功能二动手：具有可视化界面，包含不少于30种可拖拽、可设置的控件，学生可以不接触代码完成简单独立的物联网小型应用系统的设计；
功能三开发：提供开发环境以及传感层各感控模块SDK开发包和说明文档；既可以针对传感层进行单片机、嵌入式开发实训，对业务层进行应用层开发实训，还可以进行物联网全系统应用设计开发；
功能四管理：作品可集中管理、发布，老师可审阅学生实训作品，同学之间可互相学习作品。
3.2 物联网综合开发平台
1）特点
Ø 演示：具有智能家居、智能仓储、智能工业、智能路灯、智能农业等5个应用系统，可结合实训台上的感控设备进行物联网认知演示教学；
Ø 动手：具有可视化界面，包含不少于30种可拖拽、可设置的控件，学生可以不接触代码完成简单独立的物联网小型应用系统的设计；
Ø 开发：提供开发环境以及传感层各感控模块SDK开发包和说明文档；既可以针对传感层进行单片机、嵌入式开发实训，对业务层进行应用层开发实训，还可以进行物联网全系统应用设计开发；
Ø 管理：作品可集中管理、发布，老师可审阅学生实训作品，同学之间可互相学习作品；

微分电子实训系统开发接口图

2）开发平台IDE开发控件

3）开发平台作品发布及管理

3.3 开发平台典型应用开发例程
本开发平台提供如下5个行业开发例程（包含全套文档和源代码）供开发者使用：

智能路灯系统

智能农业

智能仓储

智能工业

智能家居

3.4 实验及教材
序号
部分实验手册名称
1
Android嵌入式实验指导手册
2
WinCE实验指导手册
3
Linux实验指导手册
4
CC2530开发手册
5
CC1110开发手册
6
SDK-c#版使用手册
7
SDK-java版使用手册
8
演示系统使用手册
9
Android应用开发使用手册
3.5 部分实验教材图片

3.6 实验列表
系统组件
实训模块
具体实验内容
传感层
单片机基础实验
1. IAR环境搭建
2. 新建一个“hello word”工程
3. 点亮第一个LED灯
4. Led轮流闪烁实验
5. 蜂鸣器实验
6. 按键查询实验
7. 按键中断实验
8. 定时器延时实验
9. 定时器中断实验
10. 内部FLASH读写实验
11. 串口的printf串口打印
12. 基于轮询的串口收发实验
13. 基于中断的串口收发实验
14. 基于DMA的串口收发实验
15. ADC采集实验
16. 看门狗实验
17. 时钟模式实验
18. 功耗模式实验
基于单片机的传感器开发实验
1. SHT11温湿度传感器采集实验
2. BH1750FVI光照强度传感器采集实验
3. TGS4161 CO2采集实验
4. BMP085大气压力采集实验
5. 超声波测试实验
6. MQ-2烟雾传感器实验
7. 人体红外感应实验
8. TCS230 颜色传感器实验
9. 加速度传感器实验
10. 磁场传感器实验
11. 步进电机驱动实验
12. 继电器开合实验
13. 数码管显示实验
14. LCD显示实验
Zigbee 组网实验
1. 从零开始搭建第一个ZStack项目
2. GenericApp的“hello word”实验
3. SimpleApp组实验
4. SimpleApp绑定实验
5. 片内温湿度采集实验
6. 无线温湿度传感网络实验
7. 串口数据透传实验
8. Zigbee网络拓扑实验-星型
9. Zigbee网络拓扑实验-树型
10. Zigbee网络拓扑实验-网状
11. 反向控制协议及其应用实验
12. 基于Contiki 单跳组网实验
13. 基于Contiki 多跳组网实验
Zigbee开发试验
1. 基于Z-Stack星型网络的温湿度监控系统
2. 基于Z-Stack MESH网络的温湿度监控系统
3. 基于Z-Stack星型网络的简易智能家居系统
4. 基于Z-Stack星型网络的简易智能农业系统
5. 基于Contiki 单跳组网的纺纱厂温湿度采集系统
6. 基于Contiki 多跳组网的多楼层简易智能家居系统
433M无线组网实验
1. 搭建一个简单的SimpliciTI项目
2. SimpliciTI P2P 通信实验
3. AP和ED之间的通信实验
4. SimpliciTI 星型组网实验
5. Cascading_End_Devices实验
6. Polling_with_AP实验
7. 温湿度数据采集实验
8. 自定义通信协议数据传输实验
9. AP与PC之间的串口通信实验
10. 基于SimpliciTI的ED之间的 串口桥通信实验
433M无线开发实验
1. 基于P2P的温湿度采集系统
2. 基于星型网络温湿度采集实验
3. 基于SimpliciTI星型网络的简易的智能家居系统
4. 基于 SimpliciTI星型网络的简易的智能工业环境监控系统
5. 基于 SimpliciTI星型网络的简易的智能农业系统
基于A8网关ARM平台Linux
1. Linux开发环境搭建实验
2. 串口应用实验
3. 按键测试实验
4. GPS测试实验
5. CMOS摄像头测试实验
6. GPRS拨号测试实验
7. 网页远程监控实验
8. CAN总线实验
9. LED控制实验
10. hello world驱动实验
11. GPIO驱动实验
12. 输入子系统驱动实验
13. 读写文件实验
14. 网络编程实验-C/S结构
15. 多线程编程实验
16. 读写数据库实验
基于A8网关的ARM平台WinCE开发
1. Wince环境搭建
2. Wince SDK定制
3. 以太网测试实验
4. Wifi测试实验
5. GPS测试实验
6. CMOS摄像头测试实验
7. 3G WCDMA测试实验
8. CAN总线通讯实验
9. 485总线通讯实验
基于A8网关ARM平台Andriod开发
1. Android环境搭建实验
2. 串口通讯实验
3. CMOS摄像头测试实验
4. GPS测试实验
5. WCDMA测试实验
6. Wifi测试实验
7. 蓝牙测试实验
8. Android驱动开发实验
9. Android JNI开发实验
10. Android HTML5开发实验
11. Android 数据库开发实验
网络层
网络层实验室（WIFI, GPRS，有线宽带）
1. Linux下wifi TCPIP通讯实验
2. Android下 wifi TCPIP通讯实验
3. Wince下 wifi TCPIP通讯实验
4. Linux下GPRS通讯实验
5. Android下GPRS通讯实验
6. Wince下GPRS通讯实验
7. Linux下3G通讯实验
8. Android下3G通讯实验
9. Wince下3G通讯实验
10. Linux下 蓝牙通讯实验
11. Android下 蓝牙通讯实验
12. Wince下 蓝牙通讯实验
应用层（基于开发平台）
基础开发实验
1. JAVA实验环境搭建实验
2. C#实验环境搭建实验
3. JAVA Webservice实验环境搭建实验
4. .NET Webservice实验环境搭建实验
5. Android UI界面实验
物联网端到端系统设计与开发
系统开发（课程设计，毕业设计，大赛，实习）
1. 智能家居应用系统设计与实现；
2. 智能路灯应用系统设计与实现
3. 智能交通应用系统设计与实现
4. 智能校园应用系统设计与实现
5. 智能仓储应用系统设计与实现
6. 智能农业应用系统设计与实现
7. 智能水利应用系统设计与实现
8. 智能工业应用系统设计与实现

3.7 硬件参数
硬件具体参数如下：
1） 实训台台体
² 铝型材结构、木质台面，长宽高（180cm*80cm*160cm）
² 可放置2个PC主机
² 内嵌可拆卸、模块化PCB面板
² 主要核心硬件包括：6个LCD显示屏，12种感控模块，1个Cortex A8网关，1个STM32-f207网关。
² 面板分为3个部分：传感层、网络层、业务层
Ø 传感层面板:1个内嵌高解析度液晶显示屏，显示内容可自定义,面板内嵌2个USB口， 5V、12V电源插孔各3个,放置12个感控模块和2个嵌入式网关（A8或STM32）
Ø 网络层面板：提供3中通讯方式：有线网络、WIFI、GPRS
Ø 业务层面板：内嵌一个电脑显示、一个PAD、一个电源插座
感控模块包括：烟雾传感器、二氧化碳传感器、光照强度传感器特性、温湿度传感器、声音传感器特性、火焰传感器、振动传感器、人体红外传感器、红外检测传感器、触摸按键模块、电机驱动模块、直流电机模块、RFID模块、继电器模块等。模块具体参数如下：
2） 烟雾传感器特性
² 具有信号输出指示。
² 双路信号输出（模拟量输出及TTL电平输出）
² TTL输出有效信号为低电平。（当输出低电平时信号灯亮，可直接接单片机）
² 模拟量输出0~5V电压，浓度越高电压越高
² 烟雾有较好的灵敏度

3） 二氧化碳传感器特性
² 加热电压：5V（AC·DC）；
² 工作电流：<100mA；
² 回路电压：≤DC5V；
² 负载电阻：70Ω±7；
² 检测浓度范围：350-10000ppm；
² 感应电动势压：350PPM 对应 220-490mV；
² 灵敏度：50MV

4） 光照强度传感器特性
² 数字光强度检测模块:GY-30；
² 采用ROHM原装BH1750FVI芯片供电电源：3-5v；
² 光照度范围：0-65535 lx；
² 传感器内置16bitAD转换器直接数字输出，省略复杂的计算，省略标定；
² 不区分环境光源；接近于视觉灵敏度的分光特性；
² 可对广泛的亮度进行1勒克斯的高精度测定。

5） 温湿度传感器特性
² 芯片为原装瑞士SHT11传感器；
² 湿度测量范围：0--100%RH；
² 湿度测量精度：±3%RH；
² 温度测量范围：-40---123.8℃；
² 温度测量精度：±0.4℃；
² 工作电压：2.2--5.5VDC；
² 数字信号输出。

6） 声音传感器特性
² 具有信号输出指示灯；
² 单路信号输出；
² 输出有效信号为低电平；
² 灵敏度可调（精调），调节声音强度检测范围；
² 声音分贝高时OUT信号输出低电平。
7） 火焰传感器特性
² 具有信号输出指示灯；
² 单路信号输出；
² 输出有效信号为低电平；
² 灵敏度可调（精调），调节火焰强度检测范围；
² 有火焰时OUT信号输出低电平。
8） 震动传感器特性
² 具有信号输出指示灯；
² 单路信号输出；
² 输出有效信号为低电平；
² 有震动时OUT信号输出低电平。
9） 人体感应传感器特性
² 工作电压 ：3.3V；
² 电平输出 DO输出高3.3/低0V；
² 触发方式跳线帽调节不可重复触发/可重复触发；
² 延时时间滑动变阻器可调 0.5s—300s可调；
² 封锁时间可配置 2.5秒（默认）；
² 感应角度三维角度 <100度；
² 感应距离 正向垂直面对 3m-7m可调；作用：检测在一定范围内有无人在，人可非移动状态

10） 红外检测传感器特性
² 具有信号输出指示灯；
² 单路信号输出；
² 输出信号为低电平；
² 有物体阻挡时可输出低电平；
² 对颜色有辨别作用，在临界点可对黑、白物体做出不同输出。

11） 触摸按键模块特性
² 具有输出信号指示灯；
² 单路信号输出；
² 输出信号为低电平；
² 触摸按键位置时输出反向电平，同时状态指示灯状态翻转。
² 使用芯片：HMC5883L
² 供电电源：3-5v
² 通信方式：IIC通信协议
² 测量范围：±1.3-8 高斯
² 数字量输出：IIC数字量输出接口，使用非常方便。
² 精度高：1－2度，内置12位A/D,OFFSET SET/RESET电路，不会出现磁饱和现象，不会有累加误差
² 支持自动校准程序，简化使用步骤，终端产品使用非常方便。
² 功耗低：功耗睡眠模式下为2.5微安
² 主要应用：智能手机，运动手表，手持式指南针，汽车电子等

12） 电机驱动模块特性
² 驱动芯片L298N；
² 驱动端电压范围5V~35V；
² 逻辑端供电范围5V~7V（可板载5V供电）；
² 具有电流反馈接口；
² 控制方向指示灯；
² 逻辑电源选择；
² 驱动电压输入，可驱动直流电机和步进电机。

13） 直流电机特性
² 额定功率：63.2（W）
² 产品类型：有刷直流电动机
² 额定电压：7.2（V）
² 额定电流：70（A）
² 额定转速：23400（rpm）
² 额定转矩：312（NM）
² 外形尺寸：36*50（mm）
² 产品认证：ROHS
² 适用范围：电动工具，模型 效率：100（%）

14） 13.56M hz模块特性
² 工作电流：13—26mA/直流3.3V；
² 空闲电流：10-13mA/直流3.3V；
² 休眠电流：<80uA；
² 峰值电流：<30mA；
² 工作频率：13.56MHz；
² 读卡距离：5cm(读卡距离与卡及读卡的方向有关）；
² 接口：UART TTL；
² 数据传输速率：最大10Mbit/s；
² 读卡速度：读ID每秒7次，读块数据每秒3次；
² 环境工作温度：摄氏-20—80度；
² 储存温度：摄氏-40—85度；
² 湿度：相对湿度5%—95%；
² 协议：符合ISO14443A标准，支持Mifare1 S50、Mifare1 S70。
15） 125K hz模块特性
² ISO18000-2协议，支持EM、TK及其兼容卡片
² 自动寻卡方式，当有ID卡片进入到天线区后，该读卡器通过串口或USB口向外输出卡
² 片序列号
² 自带看门狗
² 读写距离:40~60mm
² 电源：DC3.3V
² 读卡电流：3.3V/54mA
² 工作温度10~+70℃
16） 继电器模块特性
² 型号srd-03vdc-sl-c；
² 一路常开，一路常闭。

17） 传感器主控模块
² 集成CC2530传输模块、CC1110传输模块接口，板载CAN收发模块；
² 一个复位按键，一个功能按键，一个电源指示灯，两个功能指示灯；
² 蜂鸣器：3.3V,有源；
² CAN总线：收发器SN65HVD230；
² CCDEBUGGER接口：调试CC2530和CC1110；
² 电源接口；
² IO口:扩展出新片所有IO数字接口；
² miniUSB接口：串口0，便于调试；
² 额定电压：5V。

18） 433M传输模块特性
² 使用CC1110芯片；
² 频率为433MHz；
² 采用8051内核；
² 可加载SimpliciTI协议栈。

19） ZigBee传输模块特性
² 使用CC2530芯片；
² 频率为2.4GHz；
² 加载ZigBee协议栈，方便学习与实用程序的编写；
² CC2530内核为51内核，便于学习；
² CC2530的IO接口全部引出，方便扩展使用。

20） 物联网网关
² 1GHZ S5PV210A ARM A8 处理器；
² 512MB DDR2 RAM、 8GB EMMC 存储单元；
² 100M 以态网接口（直连网线）；
² 音频输入输出，混音；
² 智能PMIC 电源管理单元；
² 16 位数据和地址总线、两个片选、 两路SDIO 接口，可接WiFi 与SD 卡HDMI输出、 24 位RGB 显示总线、 8*8 矩阵键盘，可用于IO、 三路IIC 接口、 两路SPI接口、 四路UART 接口，其中两路支持五线接口。
² 一路YUV CAMERA 输入、 一路USB2.0 HOST、 一路OTG2.0 DEVICE，仅支持DEVICE，不支持HOST17 路外部中断输入，可作IO 输出、 4 线电阻触摸屏接口；
² 6 路10 位ADC 输入（如果使用4 线电阻屏接口，仅两路可用） 一路复位信号输出、；
² 电池外部5V 可选供电输入、 外部5V 输入可为电池充电，充电电流最大750mA、 启动方式选择输入支持休眠唤醒；
² 7寸电容触屏:屏幕分辨率为800*480，16位真彩显示，支持多点触控，具有镜像翻转、背光控制等功能；
² 外设接口：3G模块PCI接口MF210模块、GPS、以太网接口、USB接口等，带WiFi、USB蓝牙通讯模块；
² 支持系统：WINCE6.0\LINUX\ANDROID；
² WiFi：型号：apm6658，兼容 IEEE 802.11b/g/n 接口: SDIO 1-bit, SDIO 4-bit, SDIO SPI 支持 IEEE 802.11e QoS.支