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一、概述

物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)套件是基于Zigbee技術(shù)的無(wú)線傳感網(wǎng)實(shí)驗(yàn)箱，可用于“無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)"和“物聯(lián)網(wǎng)工程"等系列課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，針對(duì)能力較為突出的學(xué)生可通過(guò)擴(kuò)展型節(jié)點(diǎn)進(jìn)行拓展，自行設(shè)計(jì)傳感器或工業(yè)應(yīng)用型傳感器進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)，在使用過(guò)程中用戶可直接觀測(cè)無(wú)線節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)采集、網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)、無(wú)線通信質(zhì)量等情況的實(shí)時(shí)變化。

二、硬件參數(shù)

1、基礎(chǔ)型節(jié)點(diǎn)：

• 射頻板+底板架構(gòu)，可插拔；
• TIZigBee2007/PRO標(biāo)準(zhǔn)芯片CC2530F256；
• 無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸速率為250Kbps；
• 底板提供溫度傳感器、光照傳感器、USB口和各種常用按鍵和指示燈并預(yù)留編程仿真接口和串口通信接口；
• 基于IAR 51集成開發(fā)環(huán)境的工程仿真調(diào)試環(huán)境；
• 符合IEEE802.15.4/ZigBee標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，頻段范圍2045-2483.5M，可自由在16個(gè)頻段間切換；
• 支持TIZ-Stack協(xié)議棧；
• 支持TI Z-Stack自帶的輪詢操作系統(tǒng)，支持多任務(wù)處理；
• 工作電壓2.0-3.6V，超低功耗，支持休眠及喚醒功能；
• 節(jié)點(diǎn)底板Mini USB供電和電池供電。支持路由中繼功能及網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)自動(dòng)修復(fù)功能。

2、標(biāo)準(zhǔn)型節(jié)點(diǎn)：

• 射頻底板+人機(jī)交互板架構(gòu)，可插拔；
• TIZigBee2007/PRO標(biāo)準(zhǔn)芯片CC2530F256；
• 無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸速率為250 Kbps；
• 人機(jī)交互板：提供3.2英寸液晶屏，一個(gè)蜂鳴器，3個(gè)獨(dú)立按鍵和4個(gè)彩色LED燈；

• 底板：提供溫度傳感器、光照傳感器、聲音傳感器、三軸加速度傳感器、熱釋電傳感器、USB口、下載調(diào)試接口、串口通信接口、各種常用按鍵及指示燈；
• 符合IEEE802.15.4/ZigBee標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，頻段范圍2045-2483.5M，可在16個(gè)頻段間自由切換；
• 支持TIZ-Stack協(xié)議棧，支持TI Z-Stack自帶的輪詢操作系統(tǒng)及多任務(wù)處理；
• 支持路由中繼功能、網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)自動(dòng)修復(fù)功能；
• 基于IAR 51的工程仿真調(diào)試環(huán)境；
• 節(jié)點(diǎn)底板Mini USB供電和鋰電池供電；
• 工作電壓2.0-3.6V，超低功耗，支持休眠及喚醒功能。

3、嵌入式網(wǎng)關(guān)：

• 采用CPU板+通信板+人機(jī)交互面板架構(gòu)；

• 處理器：LPC4357（32-bit ARM Cortex-M4/M0異構(gòu)雙核），主頻204MHz；
• 存儲(chǔ)器：32MB SDRAM，2MB SPI Nor Flash， Micro SD；
• LCD：5寸，24位真彩色，800x480分辨率，支持觸摸輸入；
• 無(wú)線通信：Wi-Fi，GPRS，ZigBee，Bluetooth 4.0
• 串行接口：100M以太網(wǎng)，USB 2.0，RS232
• 提供音頻接口、立體聲音頻輸入/輸出接口、JTAG接口、用戶LED及按鍵，預(yù)留紐扣電池座，斷電后系統(tǒng)時(shí)間不丟失；
• 支持DC 5V電壓供電。

4、擴(kuò)展型節(jié)點(diǎn)

• MCU：增強(qiáng)型8051MCU，256KFlash
• 2.4G ISM工作頻率；
• 傳輸速度250Kbps，可編程的輸出功率高達(dá)4.5dBm，接收靈敏度-97dBm；
• 提供一路直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路，一個(gè)繼電器；4路輸入通道，4路輸出通道；
• 板載2個(gè)LED指示燈燈及2個(gè)用戶按鍵、預(yù)留多種標(biāo)準(zhǔn)傳感器接口（4-20mA，0-10V，差分放大電路）；
• 支持RS232,RS485,CAN等多種通信方式；
• 支持IEEE 802.15.4標(biāo)準(zhǔn)以及ZigBee、ZigBee PRO和ZigBee RF4CE標(biāo)準(zhǔn)；
• 兼容不同類型的MCU控制器。

三、軟件介紹

軟件采用我公司自主研發(fā)的WSN監(jiān)控軟件，該軟件是Windows下的采集監(jiān)控程序，配合節(jié)點(diǎn)使用，可以在PC機(jī)上進(jìn)行數(shù)據(jù)采集及分析。

軟件啟動(dòng)界面 串口發(fā)送接收界面

星型網(wǎng)絡(luò)拓補(bǔ)結(jié)構(gòu)圖 Mesh網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖

光照信息 溫度信息

三軸加速傳感器 麥克風(fēng)傳感器

四、適用專業(yè)

物聯(lián)網(wǎng)工程、電子與電氣工程、電子信息、通信工程、計(jì)算機(jī)、自動(dòng)控制等專業(yè)的?？粕?、本科生的教學(xué)和創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，研究生的自主開發(fā)研究。

五、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

章 ZIGBEE標(biāo)準(zhǔn)套件簡(jiǎn)介

1.1 概述

1.2 教學(xué)

1.3 組成

1.4 系統(tǒng)連接

1.5 其它模塊的連接

1.6 硬件安裝及使用注意事項(xiàng)

第二章 無(wú)線傳感網(wǎng)/物聯(lián)網(wǎng)體系綜述

2.1 無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的分類和基本架構(gòu)

2.2 無(wú)線傳感網(wǎng)的發(fā)展歷程

2.3 無(wú)線傳感網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)

2.4 物聯(lián)網(wǎng)與無(wú)線傳感網(wǎng)基礎(chǔ)

2.5 ZIGBEE基礎(chǔ)知識(shí)簡(jiǎn)介

2.6 Z-STACK簡(jiǎn)介

第三章 CC2530基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)一 LED閃爍實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)二 KEY掃描實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)三 WATCHDOG實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)四 定時(shí)器實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)五 串口實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)六 外部中斷實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)七 ADC實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)八 LCD_test實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)九 Buzzer_test實(shí)驗(yàn)

第四章 無(wú)線基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)十 點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳輸實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)十一 功率設(shè)置實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)十二 信道設(shè)置實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)十三 應(yīng)答幀設(shè)置實(shí)驗(yàn)

第五章 ZIGBEE協(xié)議棧組網(wǎng)實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)十四 星型網(wǎng)組網(wǎng)實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)十五 樹型網(wǎng)組網(wǎng)實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)十六 網(wǎng)狀網(wǎng)（Mesh）組網(wǎng)實(shí)驗(yàn)

第六章 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)十七 傳感器信息傳輸實(shí)驗(yàn)（Mesh）

實(shí)驗(yàn)十八 無(wú)線網(wǎng)絡(luò)雙向通信實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)十九 廣播消息實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)二十 組播消息實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)二十一 綁定通信實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)二十二 串口實(shí)驗(yàn)