物联网教学创新套件
一、综述
本设备针对物联网(The Internet of things)这一当前国际上备受关注的、涉及多学科高度交叉、知识高度集成的前沿热点研究领域,开发实现了用于物联网教学、实验、实训和创新综合功能于一体的完整设备。同时强调了基于该设备的动手能力和创新能力。
使用本实验设备,可以完成从基础到深入、从数据采集到网络搭建,掌握物联网实际操作知识和能力。实验和实训涵盖了网络、传感器、控制、开发等各个环节,提供了完整的实验内容和实训环境。
本实验设备完全自主开发了包含硬件(物联网节点、传感器模块、扩展板模块)和软件(物联网操作系统、物联网网络协议、基于WEB的上层应用软件、实验专用软件等)在内的全部内容。外观漂亮、整体性能优良。
同时,基于本设备可以实现大量的各领域的项目开发,现在已有成形的方案和实施项目在农业、环境监测、矿山人员定位、林业监测、农垦数据监测、航道智能终端、电力智能终端等均有实际项目支撑,这些项目资料也可以使用在教学实训、开发等高校教师实际应用领域。
二、设备主要部件及功能
1.A8网关
Tiny210,高性能的Cortex-A8核心板。
微处理器:采用三星S5PV210,基于Cortex-A8,运行主频可高达1GHz,S5PV210内部集成了PowerVR SGX540高性能图形引擎,支持3D图形流畅运行,并可播放1080P大尺寸高清视频DDR2 RAM:512MB DDR2 RAM @200MHz,32bit数据总线。
Flash存储:标配2GB MLC NAND Flash,可选512M/1GB SLC NAND Flash。
在板资源:4个可供用户使用的LED (绿色);以太网芯片:DM9000AEP;编码芯片:wm8960;支持2V~6V的电压。
软件支持:Superboot-210; Android 2.3+Linux2.6.35; Android 4.0(提供Linux-3.0.8内核源代码); Linux 2.6.35+Qtopia-2.2.0+Qtipia4-Phone+QtE-4.7.0; WinCE.NET 6.0(R3)。
外设资源:1个5V电源接口;1个网线接口;3个USB接口;1个MIC接口;1个USB mini接口;1个485接口;1个DB9头接口;1个SD卡插槽;1个外接喇叭接口;1个耳机接口;配7寸LCD(S700),分辨率800x480, 五点电容触摸,背光可调。
2.CC2530节点
CC2530 是用于2.4-GHz IEEE 802.15.4、ZigBee 和RF4CE 应用的一个真正的片上系统(SoC)解决方案。其中,CC2530F256 结合了德州仪器的业界领先的黄金单元ZigBee 协议栈(Z-Stack?),提供了一个强大和完整的ZigBee 解决方案。
处理器:优良的性能和具有代码预取功能的低功耗8051 微控制器内核;128KB 的系统内可编程闪存;8KB RAM,具备在各种供电方式下的数据保持能力;支持硬件调试。
外设资源:强大的5 通道DMA;IEEE 802.5.4 MAC 定时器,通用定时器(一个16 位定时器,一个8 位定时器);IR 发生电路;具有捕获功能的32-kHz 睡眠定时器;硬件支持CSMA/CA;支持精确的数字化RSSI/LQI;电池监视器和温度传感器;具有8 路输入和可配置分辨率的12 位ADC; AES 安全协处理器;2 个支持多种串行通信协议的强大USART;21 个通用I/O 引脚(19×4 mA,2×20 mA);看门狗定时器。
传感器接口:1个0~3.3V传感器接口、1个0~5V传感器接口、1个200~1k Hz传感器接口、1个4~20mA传感器接口、1个电阻传感器接口;4个GPIO接口;1个485接口。
3.选配传感器
标准配置传感器10个,包含常见类型:温湿度、光照、霍尔、磁场、压力、雨水、流量、红外、火焰、震动、噪声。
已支持多达70种以上的传感器,其中包含特种的土壤、水质、气体(PM2.5等)、瓦斯、拉力等工业、农业用专用传感器,适用于项目开发。
同时支持双向反馈及控制,配有控制、IO等专用扩展板。
三、实验资源
1.完整的环境搭建
○1Z-Stack安装目录
|__IAR 8051 (8051安装文件)
|__Setup_SmartRFProgrammer (SmartRF安装文件)
|__驱动程序 (CC2530驱动程序)
○2 Linux(Linux安装文件)
○3Android4.0.3 (Android安装文件)
2.演示中心
○1教学实训综合演示平台
○2演示用HEX (文档中相关实验的HEX文件)
○3AtoStudio_v.1.9_0909.apk
3. 实验教程
配套实验代码(实验中用到的程序代码)与实验手册
4.开发中心
ZStack-CC2530-2.5.1a.zip (TI公司的实验源代码文件)
5. 硬件资料
○1传感器资料 (实验中用到的传感器数据手册)
○2芯片资料 (A8GW,CC2530,创新节点相关芯片的数据手册)
○3原理图 (A8GW,CC2530,创新节点电路原理图)
6. 辅助工具(实验中用到的一些辅助工具)
Notepad++SecureCRTPortable、Source Insight、串口助手
四、已开放实验列表
1.基础实验
LED灯实验
LCD实验
计时器实验
按键操作实验
串口通信实验
NV操作实验
AD传感器操作实验
2.网络实验
广播通信实验
组播通信实验
网络发现实验
单播通信实验
网络管理实验
获取网络拓扑实验
3.传感器实验
人体红外传感器采集实验
光照传感器采集实验
超声波传感器采集实验
三轴加速度传感器采集实验
温湿度传感器采集实验
粉尘传感器实验
噪声传感器实验
避障传感器实验
触摸传感器实验
传感器综合实验
4. Android实验
嵌入式Linux环境部署实验
编译Android源码实验
制作Android根文件系统实验
Android快速入门
Android系统的使用实验
Android SDK开发环境实验
5.Android应用程序开发
Hello World应用实验;
LED控制实验
蜂鸣器控制实验
ADC应用实验
串口应用实验
网络通讯实验
6. Linux开发环境搭建
虚拟机的安装
Ubuntu的安装与配置
交叉编译环境的安装
在开发板上安装Linux系统
QT环境的搭建
主机与开发板的串口相连
主机与开发板的NFS挂载
7.Linux应用程序开发
Hello World实验
Led控制实验
按键控制实验
PWM控制蜂鸣器实验;
I2C拨码开关实验
串口实验
网络通讯实验
8.QT应用程序开发
Hello World实验
Led应用实验
3按键应用实验
PWM控制蜂鸣器应用实验
I2C拨码开关应用实验
串口应用实验
作品名称:物联网教学创新套件
学校或单位:南京航空航天大学





















