创羿科技为高校设计的物联网实验箱.doc

创羿科技物联网实验箱 CY-TIY创羿物联网实验箱一、系统简介 CY-TIY创羿物联网教学实验箱系统是专为高等院校、职高的物联网专业和计算机、通讯、电子等专业的学生学习、应用物联网技术而开发的完整的实验教学系统，结合现在市场需求，用实验方法为学生提供整套实验设备，使学生能通过直观的操作实验来加深学习理论。实验系统的设计紧贴现今的物联网行业实际应用，使学生通过该实验系统的学习，毕业后能够较快的适应物联网行业的工作。“智慧中国”是指通过CY-TIY物联网新技术来改变中国社会和学校资源相互交互的方式，实现从环境、资源、到活动的全部数字化、智能化。在“智慧中国” 这幅蓝图描绘中，可以看到无处不在的网络学习、融合创新的网络平台、丰富多彩的科技文化、方便每一个中国人的生活。在“智慧中国”中，我们实现了校园资产管理系统、部队智能枪支管理、医院智能安防系统、智能监狱管理系统和煤化厂智能管理系统等全方位、多角度涉及中国社会各个方面的物联网系统，为我们的中国梦一直努力着。二、CY-TIY物联网实验箱 三、CY-TIY物联网实验箱介绍3.1硬件清单7寸安卓触摸屏、RAM主板、物联网技术实验板、LAN网口、GSM/GPS、WiFi接口、指纹模块、摄像头模块、温湿度传感器、人体红外传感器、火焰传感器、加速度传感器、酒精传感器、陀螺仪传感器、光敏传感器、霍尔传感器、震动传感器、步进电机、继电器3.2软件清单 IIS、Adobe Flash Player、Microsoft .NET Framework、Visual Studio 2008、SQL Server 2008、Android、Visio、文本编辑器等操作系统及软件。四、CY-TIY实训目的4.1 掌握应用物联网设备，包括：传感器、ZigBee 模块、RFID 识读设备、数 据采集模块及常用网络设备等。4.2 掌握物联网开发相关知识和技术。4.3 综合运用软件工程思想，以“科技校园”案例为典型代表，运用面向对象分析和设计方法、C#、Android、数据库等基础知识，完成“科技校园”中的学生活动场所的典型物联网应用业务。4.4 了解物联网理论与实际的差别，在掌握好理论的同时，实际感受生活中物联网带来的变革。五、实训内容5.1 实训平台1、实训 一：实训平台设备安装调试。2、实训 二：Zigbee 技术无线传感数据监控。通过编写 IAR 程序，完成对无线传感数据监控，模拟温湿度传感器实验、人体红外传感器实验、火焰传感器实验、加速度传感器实验、酒精传感器实验、陀螺仪传感器实验、光敏传感器实验、霍尔传感器实验、震动传感器实验、步进电机实验和继电器实验等，并通过无线WIFI方式将信息上传至服务器。3、实训 三：安卓应用开发。基于 Android 应用平台，编写程序实现传感器数据采集、RFID 高频卡读写、二维码识生成等应用，完成婴儿防盗、枪支管理、档案管理等系统功能，并可将数据通过无线 WIFI 方式上传至 PC 端，并能实时侦听来自手机客服端的访问。4、实训 四：DotNet 应用开发。开发一个物联网 C/S 应用程序系统，用 PC 机结合 RFID 设备、 智能电表、传感器（ZIgbee 传感模块）无线通信设备等设备，实现传感器数据采集、条码、RFID 自动识别等技术的应用，实现智能仓库管理系统、医院智能婴儿防盗系统、智能枪支管理等业务环节。5.2 CY-TIY基础实验：5.2.1 基础实验底板实验实验类别实验编号实验内容实验方法备注CC2530基础实验1GPIO实验输入 输出 基本代码配置后，通过宏定义进行具体实验2UART实验UART收发实验，中断及查询3看门狗实验4中断实验外部中断，定时器中断，串口中断5内部Flash实验Flash基本配置，读写6DMA传输实验Flash DMA传输7定时器实验8计数器实验9随机数实验10睡眠定时器实验11MAC定时器实验12PWM实验13ADC实验外部AD转换，芯片温度测量14时钟配置实验4种工作模式板载基本外设实验15流水灯实验16独立按键实验17实时时钟实验18SPI Flash实验19蜂鸣器实验20USB接口实验（待扩展）21数码管显示实验22功能组合实验板载模块实验23LAN网口实验上位机模块配置及接口通信实验通过跳线配置24GSM/GPS实验25WiFi接口实验26指纹模块实验27摄像头模块实验5.2.2 传感器底板实验实验类别实验编号实验内容实验方法备注传感器实验28温湿度传感器实验传感器实时采集数据发送至上位机显示总共十二个传感器29人体红外传感器实验30火焰传感器实验31加速度传感器实验32酒精传感器实验33陀螺仪传感器实验34光敏传感器实验35霍尔传感器实验36震动传感器实验其他实验37步进电机实验38继电器实验5.2.3 综合实验实验类别实验编号实验内容实验方法备注射频及上位机实验39点对点射频通信实验底板两个CPU射频通信实验底板与传感器底板点对点通信40传感器无线采集实验传感器采集数据后通过ZigBee发送至实验底板，底板通过串口，网口，WiFi和GSM接口发送至上位机或是用户手机41上位机控制实验上位机控制实时采集数据，基本外设控制用户扩展实验42与安卓板通信实验用户自定义扩展六、CY-TIY内部介绍及技术参数6.1、Zigbee平台介绍(1)、支持802.11b/g/g无线标准(2)、支持TCP/IP/UDP网络协议栈(3)、支持无线工作在STA/AP/AP+STA模式(4)、提供友好的WEB设置界面(5)、网关自带Zigbee与Wifi模块，通过串口相连，同时wifi模块也可直接与电脑相连(6)、可将Zigbee网络传感器数据发送至云服务器(7)、可将云服务器控制指令转达给Zigbee网络内节点(8)、提供基于Android平台的Zigbee网络监控软件及相关使用教程。(9)、采用Socket通讯与云平台数据库服务器连接，支持多帐号登录与同帐号多点登录(10)、可同时基于B/S与C/S两种架构进行数据采集与控制，通讯延时50毫秒以内(11)、B/S架构下实现监控界面，支持HTML5协议，兼容Android/iOS/Windows三种平台6.2、感知层各种传感器介绍 CY-TIY集成了温湿度传感器、人体红外传感器、火焰传感器、加速度传感器、酒精传感器、陀螺仪传感器、光敏传感器、霍尔传感器、震动传感器、步进电机传感器和继电器传感器等等，并能够在此基础上实现点对点射频通信、传感器无线采集、上位机控制和与安卓板通信等实验，大大改进了传统物联网实验箱的功能。6.2.1 高精度温湿度传感板CY-TIY-0011. 采用SH1X系列高精度温湿度传感芯片；2. 电源电压：+2.0+3.6V;3. 温度采集精度可达0.5，湿度精度可达3.5%RH。6.2.2 3D 加速度传感板CY-TIY-0021. 电源电压：+2.0+3.6V;2. 超低功耗3轴加速度计，分辨率高（3.9mg/LSB），测量范围达16g；3. 可以在倾斜检测应用中测量静态重力加速度，还可以测量运动或冲击导致的动态加速度；4. 具备中断检测、敲击检测、自由落体检测等功能。6.2.3 人体感应板CY-TIY-0031. 用于检测是否有人进入其感应范围；2. 电源电压：DC5V20V，静态功耗：65微安；3. 电平输出：高3.3V，低0V；4. 延时时间：可调（0.3秒18秒）5. 封锁时间：0.2秒；6. 触发方式：L不可重复，H可重复，默认值为H；7. 感应范围：小于120度锥角，7米以内；8. 工作温服：-15+17。6.2.4 甲烷、天然气传感板CY-TIY-0041. 适用于家庭或工厂的甲烷气体，天然气等检测装置；2. 电源电压：+4.5V+5.5V；3. 具有信号输出指示，TTL输出有效信号为低电平（当输出低电平时信号灯亮可直接接单片机）；4. 采用MQ2气体传感器，对液化气、天然气、城市煤气有较好的灵敏度；5. 具有长期的使用寿命和可靠的稳定性；6. 快速的响应恢复特性。6.2.5火焰传感板CY-TIY-0051. 电源电压：+4.5V+5.5V；2. 具有信号输出指示，单路信号输出，输出有效信号为低电平；3. 用于检测波长在7601100纳米范围内的热源；4. 探测角度达60。6.2.6 光照度传感板CY-TIY-0061. 采用ROHM原装BH750FVI芯片；2. 电源电压：+3+5V；3. 光照度范围：065535lx4. 传感器内置16bitAD转换器；5. 直接数字输出，省略复杂的计算，省略标定；6. 不区分环境光源，接近于视觉灵敏度的分光特性；7. 可对广泛的亮度进行1勒克斯的高精度测定。6.2.7 霍尔传感器CY-TIY-0071、主要芯片：LM393、3144霍尔传感器2、工作电压：DC+5V；3、小板数字量输出接口（0和1）4、具有电源指示灯和信号输出指示。 5、模块无触发，有磁场切割就有信号输出 ，输出低电平；模块有触发，输出高电平。6.2.8 继电器传感器CY-TIY-0081、电压：DC+5V;2、PC817光耦隔离，控制AC220V电压3、动作快，开闭只需5ms4、三极管驱动能力强5、电源指示灯，状态指示灯6、设有固定螺栓孔，方便安装6.2.9 陀螺仪传感器CY-TIY-0091、 供电电压：+3-+5V2、 使用芯片：L3G4200D3、 通信方式：IIC4、 测量范围：250/5002000 dps6.2.10 烟雾传感器CY-TIY-0101、 供电电压：+5V2、 模拟量电压输出，数字开关量输出3、 对环境液化气、