5.2无线传感网实验箱方案20140114

无线传感网 实验箱 应用 方案 广州飞瑞敖电子科技有限公司 网址： 地址：广州市番禺区番禺大道北 555号节能科技园天安科技创业大厦 101室 办公电话：/22883231/22883198 邮编： 511400 目 录 1产品简介 . 1 2产品优势及特点 . 1 3产品实物图 . 2 4产品功能介绍 . 3 5、实验内容 . 6 6、实验例程 . 7 7、招标参数 . 10 1 产品 简介 物联网已成为新一代信息技术发展领域， 物联网的定义是通过 射频识别（ RFID）、 无线通信、红外识别等技术 ，按约定的 通信 协议，把任何物品与互联网相连接，进行信息交换和通信，以实现对物 品的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络 。其中 Zigbee 技术和传感器技术的应用是物联网的一个重要组成部分，也是物联网等相关专业必须要开设和涉及的一个综合性 课程。在物联网越来越受到高校的关注，广州飞瑞敖电子科技有限公司推出了 简单易用，易上手，内容丰富的 IOT-L02-02 型无线传感网实验箱 来满足老师的教学需求。 2 产品 优势及特点 实验箱采用纯模块设计，单个传感器节点分为节点底板、射频模块和传感器模块三部分，其中射频模块和传感器模块采取可插拔方式，易维护升级。 传感器种类丰富涵盖了电容 式传感器、电阻式传感器、光敏传感器、气敏传感器等十余种不同种类的传感器。 实验箱搭配 WiFi 模块可以直接接入飞瑞敖物联网信息平台，真正实现实验箱与实验箱直接的互联互通。 实验箱搭配高效能 Cortex-A8 开发板搭载 Android 操作系统，学生可在本地对采集数据进行处理。 第 - - 页 2 2 3产品实物图 IOT-L02-02 型无线传感网实验箱实物图 IOT-L02-02 型无线传感网实验箱标示图 第 - - 页 3 3 4 产品 功能 介绍 Zigbee 转 WiFi 网关： Zigbee 网络有着功耗低 、自组和自愈等优势，但同时也有着明显的 缺点就是无法直接和互联网相连接，如果想将 Zigbee 网络当中采集到的传感信息上传至互联网当中，某种形式的数据网关的应用是不可或缺的。在 IOT-L02-02 型无线传感网实验箱便通过最简单的方式搭建了 Zigbee 转WiFi 网关，只需如 下 图所示将 Zigbee 协调器节点和 WiFi 节点相连即可，此时Zigbee 网络采集到的数据便回通过基于 TCP/IP 协议栈的 WiFi 网络上传至互联网当中。 搭建 Zigbee 转 WiFi 网关 Cortex-A8 数据网关上的 Zigbee 网络拓扑学习功能： 之前对于 Zigbee网络拓扑 的学习大多是集中在 PC 机端的，飞瑞敖电子科技有限公司的IOT-L02-02型无线传感网 创造性的将该功能移植到了 Cortex-A8数据网关之上，学生可以通过触屏的方式来添加和删除节点，扩展 Zigbee 网络拓扑图，可以更加深刻的理解 Zigbee 网络。 第 - - 页 4 4 基础的星状网络 动态的添加网络节点 第 - - 页 5 5 组成树桩网络 网络拓扑发生变化 第 - - 页 6 6 动态的删除网络节点 5、实验内容 5.1 CC2530 基础实验 实验 1、 CC2530 AD 控制实验 实验 2、 CC2530 IO 口控制实验 实验 3、 CC2530 LCD 控制实验 实验 4、 CC2530 Timer 控制实验 实验 5、 CC2530 UART 控制实验 实验 6、 CC2530 Watch Dog 控制实验 实验 7、 CC2530 电源管理及睡眠定时管理实验 5.2 CC2530 组网实验 实验 1、 Basic RF 通信实验 实验 2、 ZStack 点对点通信实验 实验 3、 ZStack 星状组网实验 实验 4、 ZStack 树桩组网实验 实验 5、基于 ZStack 的串口及广播、组播实验 实验 6、基于 ZStack 的无线组网及点灯实验 第 - - 页 7 7 5.3 CC2530 传感器采集实 验 实验 1、 CC2530 结露传感器实验 实验 2、 CC2530 酒精传感器实验 实验 3、 CC2530 红外对射传感器实验 实验 4、 CC2530 红外反射传感器实验 实验 5、 CC2530 磁控传感器实验 实验 6、 CC2530 烟雾气体传感器实验 实验 7、 CC2530 声音传感器实验 实验 8、 CC2530 光敏传感器实验 实验 9、 CC2530 温湿度传感器实验 实验 10、 CC2530 火焰传感器实验 实验 11、 CC2530 振动传感器实验 实验 12、 CC2530 超声波测距传感器实验 6、 实验例程 6.1 CC2530 组网实验 -实验 3、 ZStack 星状组网实验 6.1.1 实验目的 1. 熟悉 Z-Stack 协议栈的调用。 2. 熟悉应用层与操作系统层的交互。 3. 熟悉基于 Z-Stack 的星状组网。 6.1.2 实验原理 Zigbee 星状网络是使用 Zigbee 协调器启动之后向周围发出一个空闲网络编号 (PANID)使其他终端节点加入该网络编号，协调器自身位于网络当中，各个终端节点与协调器是一一对等的点对点通讯，如 下 图所示。 第 - - 页 8 8 星状网络通信拓扑图 6.1.3 实验步骤 Step 1、在上次实验一里面创建的 FRO 文件夹下创建 StarNetWork 文件夹，然后将实验 2 GenericApp 下的 CC2530DB 和 “ 配套光盘 源代码 Zigbee 系列实验 CC2530 无线组网实验 FROBasicRFStarNetWorkSource” 目录拷贝到刚才建立的 StarNetWork 下如 下 图所示。 创建和拷贝指定的文件夹 Step 2、打开 StarNetWork 下的 CC2530DB 将 GenericApp.eww ， GenericApp.ewd , GenericApp.eww ,GenericApp.ewp , GenericApp.dep 四个文件一次使用从命名方法替换为 StarNetWork.eww ， StarNetWork.ewd ,StarNetWork.ewp , StarNetWork.dep 如 下 图所示。 第 - - 页 9 9 替换工程文件 Step 3、 打开 IAR 集成开发环境， “ 工程 ” -Options-Add Exsisting Project -选择 StarNetWork.ewp ，然后删除 App 目录下原来的 GenericApp相关源代码，添加 Source 下的源代码 ,添加之后如 下 图所示，然后保存工作空间。 替换之后的 App 下源文件 Step 4、使用实验 2 中 4.1.13 中讲到的方法在 CoordinatorEB 工作空间下将 Sensor.c 设置为不编译，如 下 图所示。 第 - - 页 10 10 CoordinatorEB 工作空间设置 Step 5、余下实验步骤请参考实验箱配套光盘对应实验指导书。 7、招标参数 设备清单及技术参数 序号 系统 名称 设备名称 数量 单位 主要技术参数及备注 1 无线传感网 实验箱 硬件 资源 1 套 1、物联网综合实验箱网关 CPU：基于 CortexTM-A8 的 Samsung S5PV210； 运行主频： 1GMHz； RAM 内存： 512M DDR2 RAM； FLASH 存储 512M SLC NAND Flash； LCD：配 7 寸电容触屏 LCD，分辨率 800x480； 串口： TTL*4， RS232 通信 DB9 接口 *2； USB 接口： USB HOST*3， USB Device*1； 以太网口： DM9000AEP 以太网卡，带 RJ45 接口； 其他板载资源：音频输出、音频输入、 RCA 电视输出、用户按键 *8 个、用户 LED*4 个、 ADC 输 入 *1、PWM 蜂鸣器 *1、 CMOS 摄像头接口 :*1、 SDIO20pin接口、 miniPCIe 接口 *1、 SPI*2 路、 PWM*2 路、 第 - - 页 11 11 I2C*1 路、 AD 输入引脚 *8 路； 用途描述： A8 嵌入式网关在本实验项内的作用主要有两个： A、数据处理：嵌入式网关可以通过有线（串口）、WiFi 等方式获取数据采集模块产生的各种数据，并在本地（网关）做出第一时间的处理。 B、数据转发：对于采集到的数据，网关可以通过2G， 3G， WiFi 等多种方式上传至更上层的上位机、服务器、互联网云平台等数据存储处理单元。 2、 WiFi 节点 数量： 1 个； 板载 MCU： STC12C5A16S2 型 51 单片机； 无线标准： IEEE 802.11b、 IEEE 802.11g、 IEEE 802.11n； 无线传输速率：最高 11Mbps11b、 54Mbps11g、150Mbps11n； 频率范围： 2.4-2.4835GHz； 发射功率：最大 15dBm； 天线类型：板载天线以及 ufl 接口柔性天线； 工作模式： Client/Router/AP； 无线安全： WEP/WPA/WPA2； 串口波特率： 50230400pbs ； TCP 连接数：可同时支持多 达 20 个连接； UDP 连接数：可同时支持多达 20 个连接； 3、 Zigbee 协调器节点以及 Zigbee 终端节点 数量： Zigbee 协调器 2 个、 Zigbee 终端节点 8 个； 主芯片： CC2530； 工作频率： 2.4GHz； 工作协议： IEEE 802.15.4； 第 - - 页 12 12 工作协议栈： Zigbee PRO/2007； 天线类型：板载天线； 4、 USB 无线网卡 无线标准： IEEE 802.11b、 IEEE 802.11g、 IEEE 802.11n； 无线传输速率：最高 11Mbps11b、 54Mbps11g、150Mbps11n； 频率范围： 2.4-2.4835GHz； 无线安全： WEP/WPA/WPA2； 用途描述： A8 网关外接用 USB 无线网卡，增加网关的 WiFi 通信功能； 5、磁检测传感器模块 芯片 /模块型号：进口常开型 2*14 干簧管； 测量输出：开关量； 6、 光敏传感器模块 芯片 /模块型号 :GM5516； 测量输出 :数字量； 7、 红外对射传感器模块 芯片 /模块型号 :ITR9608； 测量输出 :开关量； 8、 红外反射传感器模块 芯片 /模块型号 :TCRT5000； 测量输出 :开关量； 9、 结露传感器模块 芯片 /模块型号 :HDS10； 测量输出 :数字量； 结露测试范围 :94100%RH； 10、 酒精传感器模块 芯片 /模块型号 :MQ-3； 第 - - 页 13 13 测量输出 :数字量； 测量范围 :0.044mg/L 酒精； 11、 振动传感器模块 芯片 /模块型号 :SW-18010P； 测量输出 :开关量； 12、 声音传感器模块 芯片 /模块型号 :电容式 6*5 咪头； 测量输出 :数字量； 13、 温湿度传感器模块 芯片 /模块型号 :AM2321； 测量输出 :数字量； 测量范围 :温度 -4080 湿度 599.9%RH； 14、 烟雾传感器模块 芯片 /模块型号： MQ-2； 测量输出：数字量； 测量范围： 30010000ppm； 15、 火焰传感器模块 芯片 /模块型号： PD333-3B 测量输出 :开关量 16、 超声波传感器 最远测量距离： 4m； 最近测量距离： 2cm； 测量角度： 15； 软件 资源 1 套 Android 4.0 1、交叉编译器 : arm-linux-gcc-4.5.1-v6-vfp； 2、 Bootloader Superboot & U-Boot-1.1.6； 3、内核 :Linux-3.0.8； 4、文件系统 :YAFFS2/CRAFS/NFS/UBIFS/； 5、驱动程序看门狗驱动、 RTC 驱动、 4 个 LED 驱动、 第 - - 页 14 14 8 个用户按键驱动、 SPI 驱动、 I2C-EEPROM 驱动、PWM 控制蜂鸣器驱动、 ADC 驱动 (通道 : AIN0)、 CPU本身所带触摸屏控制器驱动、一线精准触摸驱动、LCD背光驱动 , 支持 127级可调、 LCD驱动 (4.3, 7等 ): 支持旋转、 USB Host 驱动 :（支持优盘，蓝牙等）、 USB Device 驱动（支持 USB ADB）、 SD 卡驱动、 4 个串口驱动、 SD WiFi 驱动、 USB WiFi 驱动（内核自带、可支持更多型号 USB 无线网 卡，更加完善）、音频驱动 (WM9714:支持录音和放音， ALSA接口）、以太网络 (DM9000)、多媒体驱动 :（含视频硬解码，硬编码， CMOS 摄像头 ,TV-OUT）、 USB转串口驱动、 3G 驱动、 2D/3D 加速； 实验 内容 1 组 1、 CC2530 基础实验