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1、 山东微分电子科技有限公司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 -1.2zigbee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
2、 -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
3、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（
4、1）节点特性： 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 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 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 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 1个独立按键，可由于用户自定义其功能，方便用户开发 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， 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
5、和开发 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 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 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 评估钣采用多路跳线帽设计 JTAG程序下载和仿真接口，扩展硬件IO接口 用户摇杆按键（2）路由器特性： 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 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 Debug调试口，可在免拔插状态烧写Z
6、igbee主芯片CC2530的程序，达到调试设备的目的 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 1个独立按键，可由于用户自定义其功能，方便用户开发 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， 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 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 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 具有多路多功能排阵，可用杜邦线引出，扩展
7、外部接口，增加外接模块，方便用户扩展与开发 评估钣采用多路跳线帽设计 JTAG程序下载和仿真接口，扩展硬件IO接口 用户摇杆按键（3）协调器特性： 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 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 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 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 1个独立按键，可由于用户自定义其功能，方便用户开发 5方向按键，符合用户操作习惯，可以用户自由
8、定义其功能，可进行多按键功能操作，方便用户开发， 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 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 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 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 评估钣采用多路跳线帽设计 JTAG程序下载和仿真接口，扩展硬件IO接口 用户摇杆按键（4）烧写器特性： 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
9、连接。（5）诺基亚屏：（6）烟雾传感器特性: 具有继电器控制输出； 工作电流小，功耗低，感应电流30mA，待机电流：10uA； 带电平检测信号输出可有效控制报警; 供电副本可直接用DC9V电池供电； 感应灵敏度高，误报率极低； 有效抗虫、抗尘、抗光效果，使用寿命长； 检测面积大，安装方便（7）人体红外传感器特性： 采用PIR热释电传感器、菲涅尔 低功耗、静态功耗50uA 宽电压范围、DC 4.5-20V 电路板小体积38*28mm(32*24*mm) 可重复/不可重复触发方式选择 使用简单、电源+ -信号输出 感应距离7米 感应角度110（8）继电器特性： 一路常开，一路常闭。（9）温度传感器
10、特性： 封装类型:TO-92 工作温度敏:-55C 工作温度最高:125C 工作温度范围:-55C 到 +125C 电源电压 最大:5.5V 电源电压 最小:3V 芯片标号:18B20 表面安装器件:通孔安装 输出电流:4mA 输出类型:数字式 逻辑功能号:18B201.2 zigbee开发实验目录第一章 、安装软件1一、安装 IAR 8101二、安装ZigBee协议栈8三、安装 Flash Programmer 软件8四、安装驱动101、仿真器驱动的安装102、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
11、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LED36十二、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DHT1144二十、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
12、-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491、实验步骤49实验分析58二、按键控制亮灭实验601、下载代码602、操作模块64三、无线测温实验-利用CC2530芯片内部温度传感器651、下载采集器信息652、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741、下载模块程序742、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
13、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18b2099四、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1202. 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
14、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： 基于TI CC2531，具有高速USB接口; 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； 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； 网络连接指示灯入网时灯亮，断网时灭； 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； 一个下载仿真接口,用于调试和测试； 一排5Pin扩展口接传感器，通过跳线可以外接多种传感器； 一路UART引出、一个PCB天线； 提供代码。（2）协调器特性： 基于TI CC2531，具有
