物联网WSN硬件平台培训.ppt

1、物联网实验平台技术培训WSN硬件平台培训，成都道维尔科技有限公司易揭阳，2020年8月6日，物联网实验平台技术培训，2月37日，培训内容，1。硬件平台架构概述简介2。平台核心无线节点3。相关功能板4。传感器4。硬件平台架构概述。物联网实验教学平台是一个基于ARM9处理器的嵌入式平台，操作系统为Wince6.0，其上集成了以太网、紫蜂、Wifi、蓝牙、3G和射频识别等通信模块。2020/8/6，物联网实验平台技术培训，3/20，硬件平台架构概述，2020/8/6，物联网实验平台技术培训，4/20，图1网关板各接口说明，2020/8/6，物联网实验平台技术培训，5/37，硬件平台架构概述，物联网实

2、验平台技术培训，6/37，硬件平台架构概述，数据采集模块，传感器，模数转换器，微处理器，存储器，数据和信号处理电源模块、图3-节点硬件结构示意图、硬件平台架构概述、Adc、微控制器内核、SPI、UART、64k闪存、8k ram、内存仲裁、睡眠控制、时钟管理、调试接口、控制单元、电源管理、射频电路管理接口、DDS、接收/发送转换单元CRC、物理层成帧/去帧单元、先进先出(IN)、先进先出(OUT)、AES加密和解密模块、RSSI、符号相关器、lqi、CCA、csma/ca控制、媒体访问控制定时器、128位2.4G射频发射，2.4G射频接收，2.4G频率合成，射频模块，图4-4-WSN节点硬件模

3、块详细说明，2020年8月6日，物联网实验平台技术培训，8月37日，培训内容，1。硬件平台架构概述简介2。平台核心无线节点3。相关功能板功能印刷电路板4。传感器，平台核心无线节点，2020年8月6日，物联网实验平台技术培训，9月37日，图5-5 WSN节点物理图，图6-CC2430，平台核心无线节点，ti CC2430 IEEE 802 . 15 . 4/紫蜂片上系统，2020年8月6日，物联网实验平台技术培训，10月37日，图7-CC2430参数简介，平台核心无线节点，CC2430核心电压范围16路128千字节可编程闪存，8路8千字节集成内存，14位模数转换器睡眠模式电流0.9瓦，工作电流2

4、5毫安，2020年8月6日，物联网实验平台技术培训，11月37日，图9-CC2430片上系统框图，平台核心无线节点WSN节点，传统紫蜂射频微控制器：ti cc2420msp430微芯片MJ2440 PIC微控制器；嵌入式紫蜂协议栈插件芯片：JENNIC片上可编程只读存储器、ember260单片机；TI CC2430单片集成片上系统：1.2.4千兆赫DSSS(直接序列扩频)射频收发器2。工业高效8051单片机，2020年8月6日，物联网实验平台技术培训，12月37日，图10-CC2431，平台核心无线节点WSNs，2020年8月6日，物联网。图11-CC2430功能集成，平台核心无线节点WSN节

5、点，在本系统中，根据在WSN网络中的不同角色，节点板分为普通节点板和汇聚节点板，节点板框图如下：2020年8月6日，物联网实验平台技术培训，4月37日，图12-普通节点结构框图，图13。该平台的核心无线节点WSN节点基于CC2430 WSN节点板详图，2020年8月6日，物联网实验平台技术培训，5月37日，图14节点板详图，单端50欧姆射频天线，微带巴伦线，CC2430，扩展端口连接器，32m晶振，32M晶振微带巴伦线：在CC2430TX模式下，两个差分射频引脚的输出合并成单端50欧姆射频信号；在CC2430RX模式下，单端50欧姆天线信号被分成两个差分信号；芯片：节点板的核心，IEEE 80

6、2 . 15 . 4/紫蜂片上系统；32M晶振：系统主时钟晶振；32.768K晶体振荡器：系统RTC时钟晶体振荡器；2020/8/6，物联网实验平台技术培训，16/37，平台核心无线节点，节点板用户编程引脚描述CC2430有21个数字I/o引脚，可配置为通用数字I/O或外设I/O，可连接到模数转换器、定时器、USART外设或传感器。作为通用输入输出，上述输入输出可分为三组：P0、P1、P2 P0:端口与CC2430内部的模数转换器相连，作为传感器的信号输入，输出为模拟信号；P1:用作输出为数字量的传感器的信号输入；P2:总共5位，仅使用P2_0P2_2。2020/8/6，IOT实验平台技术培训

7、，17/37，2020/8/6，IOT实验平台技术培训，18/37，平台核心无线节点，表1-节点板用户编程引脚描述(P0)，平台核心无线节点，2020/8/6，2020表2-节点板用户编程引脚描述(P1/P2)，2020年8月6日，物联网实验平台技术培训，10月37日，WSN节点、P2、P0、P1、I P1 I/O:P1 _ 0 I/O P0:P0 _ 7p 0 _ 6p 0 _ 5p 0 _ 4p 0 _ 3p 0 _ 2p 0 _ 1，图15-节点板扩展端口I/O分布，2020年8月6日，物联网实验平台技术培训，21/37，培训内容，1。 硬件平台架构概述简介2。平台核心无线节点3。相关功

8、能板4。传感器和相关功能板功能印刷电路板。在WSN硬件平台，相关功能板包括：1 .模拟下载板；2.调试转接板；功能描述：参见下页的表3。2020/8/6，IOT实验平台技术培训，22/37，2020/8/6，23/37，相关功能板功能PCBs，表3-功能板简要说明，相关功能板功能PCBs，2020/8/6，8/6，IOT实验平台技术培训图16-功能板、相关功能板、模拟下载板和调试适配器板的结构框图如图17和18所示。，2020/8/6，物联网实验平台技术培训，25/37，图18-调试适配板结构框图，图17-仿真下载板结构框图，相关功能板功能PCB，2020/8/6，物联网实验平台技术培训，26

9、/37，连接C8051单片机调试适配板，图19-功能板连接物理图，相关功能板功能PCB，附件：调试适配板和节点板连接说明：连接串口正确连接后，您可以看到调试适配器板上的“向内”指向节点板的天线方向。正确连接后的细节如下图所示。2020/8/6，物联网实验平台技术培训，27/37，图20-调试适配器板与节点板连接说明，注意：错误连接容易造成硬件损坏，请确保连接正确！2020/8/6，IOT实验平台技术培训，28/37，培训内容，1。硬件平台架构介绍，2。WSN节点位于平台3的核心。功能性印刷电路板相关功能板，4。传感器，传感器，2020/8/6，IOT实验平台技术培训。29/37，图21传感器，

10、传感器，温度和湿度传感器选用数字式温度和湿度传感器芯片SHT10基本特点：相对温度和湿度测量；所有校准，数字输出；表面补丁；超低能耗，自动睡眠；2020年8月6日，物联网实验平台技术培训，30/37，图22 SHT10，图23 SHT10功能框图，传感器，引脚分配描述：温度和湿度传感器使用CC2430 P1 I/O组中的P1_0和P1_1 I/O引脚。2020年8月6日，物联网实验平台技术培训，31/37，P1_1 DATA，P1_0 SCK，图24温湿度传感器原理图，图25引脚描述，传感器，加速度传感器采用FREESCALE MMA7260QT芯片，精度可选(1.5g/2g/4g/6g)；低

11、工作电压为2.23.6伏；高灵敏度(800毫伏/克/1.5克)；低功耗：工作电流500uA，睡眠模式3ua，2020年8月6日，物联网实验平台技术培训，32/37，图26 MMA7260QT，传感器，引脚分配说明：CC2430 P0 I/O组： P0 _ 1(x)，P0_6(Y)，P0。P1输入/输出组： P1_6(S1)，P1 _ 7(S2)；2020/8/6，物联网实验平台技术培训，33/37，图27加速度传感器原理图，图28引脚描述，传感器传感器，照明传感器/振动传感器/霍尔传感器：2020/8/6，物联网实验平台技术培训，34/37，图28照明传感器原理图，图30霍尔传感器原理图，传感器传感器，引脚分配描述：照明传感器：CC2430 P0 I/O组：P0_0振动传感器：CC2430 物联网实验平台技术培训，35 P1_3，P1_5，图31照明/振动/霍尔传感器引脚描述(从左到右)，传感器传感器，附件：传感器板与无线节点板的连接描述，将传感器板的一端与传感器朝向节点板的天线方向连接(以照明传感器为例，其他所有传感器相同)，正确连接后的细节如下图所示(参考JP1和JP2字符位置)。2020/8/6，物联网实验平台技术培训，36/37，图32传感器板与无线节点板、传感器传感器连接示意图，附件：调试适配