物联网教学、实训及创新综合实验室方案-台湾凌阳

Technology for Easy Living

****大学----台湾凌阳

物联网教学、实训及创新综合实验室方案

合作甲方：****大学 合作乙方：台湾凌阳大学计划

二零一一年 月 日

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一、物联网工程综合实验室构成

(一)

物联网实验室功能结构框图：

物联网综合实验室 【学生实训实验室】 智能家居实训系统 演示及创新实训 可完成实验120个 【无线传感网络实验室】 物联网教学实验开发系统 （教学与科研共用） 包含12个基点，并且包含控制节点及语音节点 【物联网项目实战】 智能温室控制实训系统 智能车辆管理系统 组建项目兴趣小组，提高学生做项目的实战能力 学生实验项目： * 合计可以完成实验项目200余个，涵盖单片机、嵌入式、传感器、电机控制、无线网络等5大方面，同时可以开展相关创新项目研究。 教师科研项目： * 无线传感网络底层硬件驱动及优化配置设计； * 无线传感网络应用软件开发（温室大棚、校区车辆管理、智能家居管理系统）； * 物联网教学及实验方向研究与应用。

申购学院： 序号 1 2 3 类别 仪器设备名称 型号 SP-WSNCE15A 数量 40 单价 小计 备注 教学平台 实训平台 项目创新 物联网教学实验开发系统 数量均可调 物联网智能家居 SP-WSNCE14A 物联网-智能温室控制实训系统 SP-WSNCE18A 10 3 Sunplus Universitiy Program http://www.unsp.com E-mail:unsp@sunplus.com.cn

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4 5 物联网-智能车辆管理系统 SP-WSNCE17A 2 总计 真实环境 体验馆 智能家居体验馆 SP-WSNCE19A 1

(二) 物联网综合实验室---学生创新实训实验室方案

1、物联网教学开发设计平台（型号：SP-WSNCE15A）

实验室规模40套,每人一套 SP-WSNCE15A是一款通过传感器、射频识别技术及多种传感器的物联网教学开发设计平台。1箱具备12大节点，配备多种传感器模块，每个节点可以拆开独立供电，可灵活应用于二次开发，采用标准化设计，教学科研兼用，应用范围广泛。 ? 节点模块：温湿度传感器模块；光照传感器模块；火焰传感器、烟雾传感器、热释电传感器、灰尘传感器、雨滴传感器、三轴加速度、三轴电子罗盘、红外测距； Sunplus Universitiy Program http://www.unsp.com E-mail:unsp@sunplus.com.cn

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? 执行节点：语音播放、继电器控制。 ? 适用范围：物联网工程专业、通信、嵌入式、电子信息、计算机、自动化、机电一体化等专业的教学及科研中使用。 1) CC2430核心板12块（可与主板分离单独使用） ? 采用CC2430主芯片，CC2430采用高性能和低功耗的8051 微控制器内核 ? 集成符合IEEE802.15.4 标准的2.4 GHz 的 RF 无线电收发机，具有优良的无线接收灵敏度和强大的抗干扰性， ? 超低功耗，在休眠模式时仅0.9 μA 的流耗，在待机模式时少于0.6 μA 的流耗。 ? 核心板上面使用SMA接口2db增益放大天线，提高Zigbee的通讯距离。 2) CC2430主板12块（可与主板分离单独使用） ? ? ? ? 预留USB转UART接口，方便用户使用USB调试串口数据 可以使用电池、5V直流电源、实验箱等直接供电 预留TI Debug标准调试接口 预留标准传感器接口 3) CC2430 USB 调试器1个 ? 与IAR for MCS-51集成开发环境无缝连接； ? USB接口，使用方便，下载速度快，更可采用USB供电（供电电流500mA）仿真时省去外接电源麻烦； ? 在线调试、断点、单步、变量/寄存器观察等功能； ? 可通过IAR直接对目标芯片下载程序，亦可使用IAR生成HEX文件后采用SmartRF烧录程序； ? 板上带有总线芯片，防止误烧片子，更加安全可靠 4) 传感器节点10块（可从下面12个传感器节点+3个控制节点共15个节点中任意选配10个） ◆ 温湿度传感器模块 1. 采用SHT10温湿度传感器芯片 2. 2.4~5.5V超宽电源供电 3. 超低功耗，自动休眠功能 4. 相对湿度和温度的测量兼有露点输出 5. 全部校准，数字输出 ◆ 光照传感器模块 1. 采用高灵敏度光感应传感器 ◆ 火焰传感器 ◆ 烟雾传感器 1. 用于烟雾的检测，适用于火灾现场的及时监控 ◆ 气体传感器 1. 用于液化气、丁烷、丙烷、甲烷、氢气、等烷烃类气体的探测 2. 模拟电压输出 ◆ 热释电传感器 1. 用于探测红外特征辐射，可感知人体，小动物的热源， Sunplus Universitiy Program http://www.unsp.com E-mail:unsp@sunplus.com.cn

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2. 适合做热释红外物体运动检测 ◆ 灰尘传感器 ◆ 雨滴传感器 ◆ 三轴加速度传感器 1. 采用手机专用3轴加速度传感器 2. X/Y/Z三轴速度测量 3. 宽电压1.7~3.6V输入，超低功耗 4. I2C或者SPI标准总线接口，适应不同单片机 5. 测量范围±2g或者±8g 6. 运动侦测功能 ◆ 三轴电子罗盘 ◆ 红外测距 1. 采用SHRAP2Y0A02专用红外测距模块 2. 测量有效距离20cm~150cm 3. 模拟电压信号输出 ◆ 语音识别节点 1. 采用SPCE061a语音专用识别芯片 2. 特定人语音识别 3. 可识别5条语音指令 2）执行节点3个 ◆ 语音播放 1. 采用SPCE61A语音播放主用芯片 ◆ 步进电机控制 ◆ 继电器控制 3）嵌入式网关部分 ◆ 1. SAMSING S3C2440，主频400Mhz~533Mhz ◆ 2. 7寸 TFT 真彩触摸屏 ◆ 3. 内存：SDRAM 64M字节 ◆ 4. NOR Flash：8Mbyte ◆ 5. NAND Flash：64M字节 ◆ 6. NorFlsah NanFlash通过跳线两种方式启动 ◆ 7. 2个串口 ◆ 8. 一个USB转串口（SPCP25A），解决学生笔记本电脑没有串口无法调试的问题 ◆ 9. CMOS摄像头接口，可接配套OV7720摄像头模组。 ◆ 10. 1路IRDA红外线数据通讯口 ◆ 11.1个10M/100M网口 ◆ 12.2个USB1.1 HOST接口 ◆ 13.1个USB1.1 Device接口； Sunplus Universitiy Program http://www.unsp.com

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◆ 14.1个音频接口，立体声音频输出接口/音频输入接口 ◆ 15.1个SD卡接口 ◆ 16.RTC（带有后备锂电池） ◆ 17.1个标准JTAG接口 ◆ 18.5V开关电源供电，带电源开关和指示灯 ◆ 19.1个EEPROM（AT24C08，IIC）； ◆ 20.1个SPI接口Flash芯片（AT93C46，可以做SPI驱动实验） ◆ 21.4个小按键，4个高亮LED； ◆ 22.1个蜂鸣器（带使能控制的短路块） ◆ 23.预留四路ADC接口（AD实验） ◆ 24.SPI I2C总线引出 ◆ 25.GPRS总线接口预留（兼容凌阳GPRS模块） ◆ 26.GPS总线接口预留（兼容凌阳GPS模块） ◆ 27.总线接口引出 ◆ 28.SATA硬盘接口输出，外接2.5英寸串口移动硬盘，实现海量数据存储 ◆ 29.VGA，TV接口输出，可以接显示器，电视机 ◆ 30.GPIO预留16个，方便扩展 软件配套部分设计 1) 基于CC2430基础硬件实验 ◆ 建立IAR环境实验 ◆ LED闪烁控制实验 ◆ 定时器中断 ◆ 外部中断 ◆ A/D实验 ◆ 单片机串口发数 ◆ 在PC用串口控制LED ◆ 在PC用串口收发数据 ◆ RTC数据显示到PC串口实验 ◆ 系统睡眠/唤醒实验 ◆ 看门狗使用实验 ◆ 定时器T1/T2/T3/T4定时实验 ◆ PWM调制实验 2) 基于CC2430并配备传感器的传感器实验 ◆ 温湿度传感器实验 ◆ 气体传感器实验 ◆ 烟雾传感器实验 ◆ 热释红外传感器实验 Sunplus Universitiy Program http://www.unsp.com

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◆ 光敏传感器实验实验 ◆ 火焰传感器实验实验 ◆ 语音传感器实验实验 3) Zigbee 2006 协议栈基础实验 ◆ Zigbee 2006协议栈下任务建立实验 ◆ Zigbee 2006协议栈下温湿度驱动实验 ◆ Zigbee 2006协议栈下气体传感器驱动实验 ◆ Zigbee 2006协议栈下烟雾传感器驱动实验 ◆ Zigbee 2006协议栈下热释电红外传感器驱动实验 ◆ Zigbee 2006协议栈下光敏传感器传感器驱动实验 ◆ Zigbee 2006协议栈下火焰传感器驱动实验 ◆ Zigbee 2006协议栈下语音传感器驱动实验 4) 基于CC2430的无线网络实验： ◆ Z-Stack 点对点通讯 ◆ Z-Stack 星状通讯 ◆ Z-Stack 树状通讯 ◆ Z-Stack 广播通讯实验 ◆ ZigBee2006组网实验 5) 基于CC2430的无线传感器网络实验 ◆ 传感器网络综合实验 （带嵌入式网关图形界面） 6) 嵌入式网关软件 ◆ linux2.6的操作系统软件 1. Bootloader vivi（支持USB烧写） 2. Kernel 3. Rootfs linux 2.6.29 Busybox-1.15.1 4. 支持Yaffs/Cramfs根文件系统的烧写 5. 支持Nand/Nor flash 两种启动方式 ◆ 基于QT4的嵌入式图形界面开发软件

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2、物联网智能家居(型号：SP-WSNCE14A) ? 建议配10套或20套,2~3人一台 箱体规格参数： ? 重量：65kg~70kg ? 外形尺寸：长：120CM，上宽：20CM，下宽：39CM，高：64CM ? 外形颜色：灰白色箱体，黑色印字 ? 外形形状：呈直角梯形体 ? 机体材质：1.5MM冷轧钢 ? 输入电源：220V ? 安全保护：具有C16的空气开关保护 控制器规格： ? 中央控制器 ? 处理器：S3C2440 32位 533MHZ ? SDRAM：64Mbyte ? FLASH：64Mbyte ? 以太网：10/100M Ethernet controller ? 输入接口： MIC接口，JTAG接口，1个RS232接口 ? 输出接口：USB接口（2个），以太网，扬声器（2个），FM收音机 ? 输入设备：USB摄像头，麦克风 ? 显示设备：7寸800*480TFT真彩LCD ? 门禁控制器 ? 处理器：S3C2440 32位 533MHZ Sunplus Universitiy Program http://www.unsp.com E-mail:unsp@sunplus.com.cn

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SDRAM：64Mbyte FLASH：64Mbyte 以太网：10/100M Ethernet controller 输入接口： MIC接口，JTAG接口，1个RS232接口，指纹录入、4*4密码门禁金属键盘，125KHZ读卡器，独立按键 ? 输出接口：USB接口（2个），以太网，扬声器（2个） ? 可视设备：CMOS摄像头 ? 显示设备：7寸800*480TFT真彩LCD ? 室内模拟子系统 ? 子系统个数：7个，分别是协调器，嗅探器，拓展系统，空调系统，室内环境系统，厨房系统，热水器系统 ? 处理器：SPCE061A 16位 ? 接口：USB下载口，RS232口 ? 输入接口：1*3独立按键，红外遥控接收头，红外探测，烟雾探测，燃气探测，温湿度检测，火焰检测，MIC接口 ? 输出接口：温湿度显示，风扇控制，呼吸灯照明，电动窗户，扬声器，USB接口 ? 显示设备：128*64液晶，无线传输指示灯 ? 控制设备：红外遥控器 扩展接口 ? 物联网扩展接口 ? 1个协调器 ? 5个扩展节点 ? 电源接口 ? 1个5V电源接口 ? 1个12V电源接口 ? 系统扩展 ? 包括4个8PinIO扩展口 ? 4个USB接口 ? 1*3独立按键 ? 红外遥控接收 其他： ? GPRS模块，SIM卡 软件资源 ? 操作系统：Linux2.6.29 ? Bootloader：u_Boot ? 文件系统：支持yaffs cramfs ramfs vfat jffs2等文件系统 ? 设备驱动：串口，Ethernet，Audio，AD卡，AD/DA，USB，红外，蓝牙，LCD，触摸屏，SPI，I2C，RTC，GPIO等 ? 图形界面：Qt/E 开发工具：JTAG工具，arm-linux-gcc交叉编译器，GDB，GDBSERVER调试工具。 ? 完成实验项目122个：体验式实验项目66个、课程实习项目38个、创新项目方案12个、探索项目方案6个 Sunplus Universitiy Program http://www.unsp.com E-mail:unsp@sunplus.com.cn

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器件 S3C2440试验仪 SPCE061开发板 门控点 指纹扫描模块 IC卡读卡器 电子插锁 烟雾传感器 人体感应传感器 门磁 温湿度传感器 电动窗帘 ? 66个体验式实践项目 ? 实训1 ? 实训3 ? 实训5 ? 实训7 ? 实训9 ? 实训11 ? 实训13 ? 实训15 ? 实训17 ? 实训19 ? 实训21 ? 实训23 ? 实训25 ? 实训27 ? 实训29 ? 实训31 ? 实训33 个数 2 （套） 3 1 1 1 1 1 1 1 1 1 器件 Zigbee GPRS模组 LED键盘模组 SPLC501液晶 电机控制模组 无线路由器 摄像头 喇叭 报警灯 发光二极管 按键 个数 3 1 1 2 1 1 2 2 1 若干 6个 ? 智能家居创新实践平台硬件的认识 ? IC卡工作原理认识 ? 温度采集原理认识 ? 人体红外感应原理认识 ? 人体感应红外传感器信息采集操作演示 ? 烟雾、门磁、人体感应等安防设施的布防、撤防操作演示 ? 湿度信息采集操作演示 ? 窗帘开合控制操作演示 ? 声控控制灯光、窗帘、家电操作演示 ? 61板与中央控制器无线通信（Zigbee）操作演示 ? 无线控制灯光、窗帘、家电操作演示 ? 门禁机网络摄像头操作演示 ? 门禁机控制门锁操作演示 ? IC卡数据录入演示 ? 门禁机呼叫中央控制器操作演示 ? 门禁机语音留言操作演示 ? 门禁机与中央控制器的可视对讲操作演示 ? 实训2 ? 实训4 ? 实训6 ? 实训8 ? 实训10 ? 实训12 ? 实训14 ? 实训16 ? 实训18 ? 实训20 ? 实训22 ? 实训24 ? 实训26 ? 实训28 ? 实训30 ? 实训32 ? 实训34 ? 指纹扫描原理认识 ? 图像数据采集和显示认识 ? 湿度度采集原理认识 ? 烟雾传感器信息采集操作演示 ? 门磁信息采集操作演示 ? 温度信息采集操作演示 ? 灯光亮灭控制操作演示 ? 家电控制（控制热水器、空调的控制板）操作演示 ? 无线通信协议制定操作演示 ? 无线采集门磁、烟雾、温度、湿度、灯光状态、窗帘状态等信息操作演示 ? 门禁机界面操作演示 ? 门禁机网络控制页面操作演示 ? 门禁机指纹控制门锁操作演示 ? IC卡开门操作演示 ? 门禁机与中央控制器的声音传输操作演示 ? 门禁机与中央控制器视频传输操作演示 ? 门禁机图片留言操作演示 Sunplus Universitiy Program http://www.unsp.com E-mail:unsp@sunplus.com.cn

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? 实训35 ? 实训37 ? 实训39 ? 实训41 ? 实训43 ? 实训45 ? 中央控制器界面操作演示 ? 中央控制器定时播放音乐操作演示 ? 中央控制器控制门锁操作演示 ? 中央控制器与门禁机通信协议制定过程认识 ? 中央控制器网络控制页面操作演示 ? 实训36 ? 实训38 ? 实训40 ? 实训42 ? 实训44 ? 中央控制器日历操作演示 ? 中央控制器应答门禁机呼叫操作演示 ? 中央控制器情景模式控制操作演示 ? 中央控制器网络摄像头操作演示 ? 网络控制灯光、窗帘、家电操作演示 ? 中央控制器发送网络短息操作演示 ? 网页显示门磁、烟雾、温度、湿度、灯光状态、窗帘状态等信息操作演? 实训46 示 ? 中央控制器接收网络短信、存储网络短信操作演示 ? 中央控制器与门禁机网络短信通信操作演示 ? 个人电脑与门禁机网络短信通信操作演示 ? 中央控制器接收手机短信操作演示 ? 中央控制器自动回复短息操作演示 ? 手机远程查询室内温度、湿度操作演示 ? 手机远程布防、撤防操作演示 ? 手机远程控制灯光操作演示 ? 手机控制门锁操作演示 ? 智能家居创新实践平台组合安装操作演示 ? 防火声光报警器 ? 直流电机控制器设计 ? 电子湿度计 ? 日历 ? IC卡考勤机 ? 定时闹钟 ? 智能窗帘 ? 遥控门 ? 声控门锁 ? 指纹锁 ? 收发短信 ? 手机短信报警 ? 实训48 ? 实训50 ? 实训52 ? 实训54 ? 实训56 ? 实训58 ? 实训60 ? 实训62 ? 实训64 ? 实训66 ? 实训47 ? 实训49 ? 实训51 ? 实训53 ? 实训55 ? 实训57 ? 实训59 ? 实训61 ? 实训63 ? 实训65 ? 中央控制器查看存储短信操作演示 ? 个人电脑发网络短息给中央控制器操作演示 ? 定制中央控制器手机短信发送命令的格式 ? 中央控制器解析手机短息中的命令演示 ? 中央控制器手机短信报警操作演示 ? 手机远程查询安防状态操作演示 ? 手机远程控制窗帘操作演示 ? 手机远程控制家电操作演示 ? 智能家居创新实践平台软件的认识 ? 智能家居创新实践平台各功能调试 ? 38个课程实习题目 ? 实习1 ? 实习3 ? 实习5 ? 实习7 ? 实习9 ? 实习11 ? 实习13 ? 实习15 ? 实习17 ? 实习19 ? 实习21 ? 实习23 ? 实习2 ? 实习4 ? 实习6 ? 实习8 ? 实习10 ? 实习12 ? 实习14 ? 实习16 ? 实习18 ? 实习20 ? 实习22 ? 实习24 ? 防盗声光报警器 ? 电子温度计 ? 计时器 ? 触摸控制器 ? IC卡门锁 ? 遥控窗帘 ? 遥控灯 ? 声控窗帘 ? 声控灯 ? 简易照相机 ? 图像留言 ? 手机查询家中温度 Sunplus Universitiy Program http://www.unsp.com E-mail:unsp@sunplus.com.cn

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? 实习25 ? 实习27 ? 实习29 ? 实习31 ? 实习33 ? 实习35 ? 实习37 ? 手机查询家中湿度 ? 手机控制窗帘 ? 手机开门 ? 网络收发短信 ? 网络控制窗帘 ? 网络控制门锁 ? 网络摄像头 ? 多功能电子日历 ? 听话的窗帘 ? 网络监控 ? 远程数字湿度计 ? 自制手机 ? 简单人脸识别 ? 实习26 ? 实习28 ? 实习30 ? 实习32 ? 实习34 ? 实习36 ? 实习38 ? 创新方案2 ? 创新方案4 ? 创新方案6 ? 创新方案8 ? 创新方案10 ? 创新方案12 ? 探索方案2 ? 探索方案4 ? 探索方案6 ? 手机控制家电 ? 手机控制灯光 ? 迷你服务器 ? 网络控制家电 ? 网络控制灯光 ? 网络查看室内温湿度 ? 网络对讲机 ? 多功能报警器 ? 局域网可视对讲 ? 远程数字温度计 ? 考生指纹识别仪 ? 自制照相机 ? 运动帧检测 ? 12个创新方案 ? 创新方1 ? 创新方3 ? 创新方5 ? 创新方7 ? 创新方9 ? 创新方11 ? 6个探索方案 ? 探索方案1 ? 探索方案3 ? 探索方案5 ? 机器视觉导航 ? 语音留言 ? 智能探测车 ? 看门机器人 ? 自制摄影机 ? Linux移植 ? ? 适用范围：适用于本科生、研究生、专科生的通信原理、计算机、自动化、电气、机电一体化等专业学生学习使用，并使用电子创新、电子竞赛、科研项目等领域的老师及学生应用，具有很高的可开发性 ? Sunplus Universitiy Program http://www.unsp.com E-mail:unsp@sunplus.com.cn

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3、物联网--智能车辆收费管理系统（型号：SP-WSNCE17A） 建议配2套, 划分兴趣小组 应用技术：在产品技术上采用了无线网络技术、物联网射频识别（RFID）技术、嵌入式系统技术以及图像处理等技术。在产品设计上充分利用了 主要功能：采用上下位控制，在远程控制方面采用了S3C2440嵌入式系统平台，下位机采用16位SPCE061A单片机控制，实现了车辆信息数据库建立、车辆拍照、远程车位查询、小区监控等功能。 适用范围：物联网工程专业、通信、嵌入式、电子信息、计算机、自动化、机电一体化等专业应用的教学及科研中使用，并适用于电子竞赛及创新中的应用。 核心板；S3C2440 64M nandflash 64M DRAM 8M Norflash； 摄像头； OV7720 CMOS摄像头、USB摄像头； 上位机部分 320x240 26W色TFT真彩高品质液晶显示器; Wifi 802.11 b/g 54M; 供电电源；5V; 核心板；外部时钟为 32768Hz，内部倍频最高可至49MHz；Flash ROM：64Kbyte的 16bit Flash； RAM：4KByte的16bit SRAM；I/O：32位IO口；ADC：8路10位ADC. 最高转换速率为96KHz。DAC：2路10位DAC,最高转换速率为100KHz； 下位机部分 供电电源；5V，2A的标准直流稳压电源； Sunplus Universitiy Program http://www.unsp.com E-mail:unsp@sunplus.com.cn

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传感器；红外探测传感器； 舵机；转动角度为180的舵机； LCD ；128*64的液晶模组； 读卡芯片；采用 PHILIPS高度集成读卡芯片MFRC522及其兼容芯片；符合ISO14443 TYPE A/MIFARE标准；支持Mifare one S50,S70及其兼容卡片； UART；适用于PC机或8位UART的单片机，默认波特率19200BPS； 超低功耗，最小读卡电流36mA（VCC = 3.3V）； 读写距离；20-100mm（与天线尺寸有关）； 超小体积，仅32.5mm×17.5mm； 串口波特率；19200 ； 典型工作电源； 4.5-5.5V； RFID部分 读卡电流；5V/54 mA ； 4、物联网--智能温室控制实训系统（型号：SP-WSNCE18A） 建议配2套，划分兴趣小组 功能特点： ? 物联网智能温室控制实训系统采用当前热门的物联网技术、嵌入式技术和无线传感器网络技术相结合的方法，精心挑选各种传感器（温度传感器、湿度传感器、光照度传感器、人体红外感应传感器），高精度测量温室大棚生产过程中的参数，智能控制温室内温度、湿度通风状况等，自动实现保温、保湿和历史数据的记录，视频监测温室内部环境, Sunplus Universitiy Program http://www.unsp.com E-mail:unsp@sunplus.com.cn

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? 该系统还具有远程访问与控制功能。 适应范围：适用于本科生、研究生、专科生的通信原理、计算机、自动化、电气、机电一体化等专业学生学习使用，并使用电子创新、电子竞赛、科研项目等领域的老师及学生应用，具有很高的可开发性 基本器件列表： 设备名称 ARM9嵌入式实验仪 无线路由器 无线网卡 USB摄像头 ZigBee协调器 ZigBee温湿度传感器节点 ZigBee热释红外传感器节点 5vUSB接口供电加湿器 5vUSB接口供电风扇 5v开关电源 数量 1 台/套 1 个/套 1 个/套 1 个/套 1 个/套 2 个/套 1 个/套 1 个/套 1 个/套 1 个/套 设备名称 GPRS模块 网线 USB接口连接线 摄像头支架 ZigBee路由器 ZigBee光照度传感器节点 ZigBee控制节点 5vUSB接口供电加热器 5v电池盒 9v开关电源 数量 1 个/套 1 根/套 1 根/套 1 个/套 1 个/套 1 个/套 1 个/套 1 个/套 6 个/套 2 个/套 1、网关硬件资源 网关的硬件资源包括ARM嵌入式开发板、无线网卡、无线路由器、GPRS模块、摄像头、触屏液晶显示器。 1）ARM嵌入式系统 ARM嵌入式系统是网关的核心部分。它负责协调其他设备（无线网卡、摄像头、GPRS模块、触屏液晶显示器）正常有序的工作。如果说它是总经理那么其他设备便是它手下的职员。它的工作就是支配各个职员完成各项任务。 2）无线网卡与无线路由器 无线网卡就像一位建筑工程师。它在物联网与互联网之间修建了一座稳固的数据桥梁。无线路由器则像一位交警，确保数据能够顺利的到达目的地。如图1.17所示。无线网卡的工作电压为5V，无线路由器的工作电压是9V。 3）摄像头 摄像头就是我们放在温室内部的眼睛。我们所看到的温室内部实时画面都是由它传输过来的。 4）触屏液晶显示器 触屏液晶显示器的任务是为用户提供一个友好的人机交互界面。它是用户与系统相互“沟通”的平台。通过它用户可以看到温室内部的实时画面，可以对温室内部的执行器件进行直接操作。 2、数据采集节点 数据采集节点由传感器、ZigBee无线通信芯片（CC2430）和转接板组成。 传感器负责采集环境的数据指标；ZigBee无线通信芯片（CC2430）负责收集数据并将数据经路由传输到协调器；转接板则在传感器与芯片之间架起了数据传输的桥梁，起到了连接传感器与芯片的作用，同时为整个模块提供电源。 1）温度采集节点 温度传感器节点配有采集温度参数的传感器，负责采集环境的温度数据指标。数据采集完成后再将数据经路由器传输到协调器。这样温度采集节点便完成了一次工作周期 2）湿度采集节点 湿度采集节点配有采集湿度参数的传感器，负责采集环境的湿度数据指标。同样，数据采集完成后也要将数据经路由器传输到协调器。这样湿度采集节点也完成了一次工作周期。 Sunplus Universitiy Program http://www.unsp.com E-mail:unsp@sunplus.com.cn

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3）光照度采集节点 光照度采集节点配有采集光照度参数的传感器，负责采集环境的光照度数据指标。与前两个节点一样，数据采集完成后也要将数据经路由器传输到协调器。这样光照度采集节点也完成了一次工作周期 3、控制节点 控制节点则由控制电路和ZigBee无线通信芯片（CC2430）组成。 控制节点负责执行上级ARM平台发送的指令完成相应的操作。无线通信芯片通过控制这三个继电器的通断来控制执行器件的工作状态。例如，当环境温度降低时，控制节点会接通与加热器相连的继电器来启动加热器。 4、执行器 1）风扇 众所周知，植物需要光和作用，而光合作用的两个必要条件便是光照和二氧化碳。在光照适宜的情况下，即光照度高于设定值时，系统便会启动风扇给温室通风，为植物提供充足的二氧化碳，促进植物的光合作用。 2）加热器 加热器负责为植物提供适宜的温度。它与温度采集节点相配合，温度采集节点传送的温度数据决定着加热器的工作状态。当温度低于系统设定值时，加热器便会启动，直到温度达到设定值为止。 3）加湿器 加湿器的任务是为植物的生长提供适宜的空气湿度。它与湿度采集节点相配合，同样湿度采集节点传送的湿度数据决定着加湿器的工作状态。当温室内部空气湿度低于系统设定值时，加湿器就会给空气加湿，直到空气湿度达到设定值。 第一部分 CC2430基础硬件实验 实验一 熟悉IAR集成开发环境下C程序的编写 实验二 I/O端口输出实验 实验三 I/O端口输入实验 实验四 定时器计时实验 实验五 PWM脉宽调制实验 实验六 A/D转换实验 实验七 单片机之间串口通信实验 实验八 单片机与PC机串口通信实验 实验九 DMA控制器实验 实验十 无线通信实验 实验十一 外部中断实验 实验十二 定时器中断实验 实验十三 系统睡眠与唤醒实验 实验十四 看门狗实验 实验十五 FLSH读写实验 实验十六 数字时钟实验 第二部分 基于CC2430的传感器实验 实验一 温湿度传感器实验 实验二 光照度传感器实验 实验三 热释红外传感器实验 第三部分 ZigBee 2006操作系统基础实验 实验一 任务建立实验 实验二 光照度传感器驱动添加实验 实验三 热释红外传感器驱动添加实验 实验四 温湿度传感器驱动添加实验 第四部分 ZigBee 2006协议栈基础实验 实验一 ZStack点对点通信实验 实验二 ZStack广播通信实验 实验三 ZStack星状网络实验 实验四 ZStack树状网络实验 实验五 ZStack网状网络实验 第五部分 嵌入式网关实验 实验一 Linux环境下WiFi接入实验 实验二 Linux环境下http服务器搭建实验 实验三 互联网远程控制及信息查询实验 实验四 Linux环境下GPRS接入实验 实验五 GPRS网络远程控制及数据访问实验 第六部分 物联网综合实验 实验一 物联网智能温室控制系统开发

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5、物联网---智能家居体验馆方案方案

（型号：SP-WSNCE19A） 智能家居体验馆采用嵌入式技术、无线通讯技术、传感器技术和单片机技术等当前尤其热门的技术有Sunplus Universitiy Program http://www.unsp.com E-mail:unsp@sunplus.com.cn

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机结合的方式，分别实现环境、门禁、家电、安防、照明、定位等家居设施的智能化控制和多途径控制功能，具体控制方式有遥控器控制、手机控制、网络控制等实现家居环境的智能化、多途径控制。 1. 面板按键控制：可通过前端控制器面板按键直接控制其连接家电的开关状态；点击相应按键即可实现开关、参数调节；具有指示灯提示，黑暗中也能准确找到控制其位置。 2. 遥控器控制：使用万能遥控器可以在室内任意位置控制所有照明、环境、家电设备；真正体现“万能”的作用，室内采用Zigbee技术实现数据传输，所以不受方向距离限制，只需将相应家电信息提前录入万能遥控器即可。 3. 中央控制器控制：中央控制器将所有家居系统的数据搜集整合统一管理，实现集中控制，家中所有设备均可以通过中央控制器控制、检测，同时中央控制器是远程手机、远程PC控制功能实现的前提，所有经由网络传输的数据均通过中央控制器接收、分析、分配、发送。 4. 手机远程控制：远程手机用户可以发送短信至中央控制器，对家中任意家居系统进行控制操作与检测。无论身在何处，只要有GPRS网络存在，能实现短信通信的地方就如同坐在家里一样直接对家居设施进行控制，实现真正的远程控制。 5. 网络控制：远程计算机用户可以通过互联网发送控制或检测指令至中央控制器，对家中任意家居系统进行控制操作与检测。无论世界各地，身边只要有一台可以连接互联网的计算机即可随时控制、查询家中家居设备的状态，真正实现远程网络控制。 6、安防系统包含防火、防盗、防煤气泄漏、紧急求助等功能。通过烟雾探测器、红外探测器、燃气感应器等传感设备实时监测当前环境的安全状况，当环境中烟雾、粉尘、可燃气体含量超标、有陌生人进入时，系统自动开启本地声光报警，并通过GPRS发送短信给远程手机用户，通过互联网发送信息给远程计算机用户 7、照明控制是指对室内所有电灯开关控制和明暗调节。系统结构图如错误！未找到引用源。所示，通过体验馆专用的智能灯光控制器实现普通电灯开、关、亮度的智能控制。在夜间模式，即将所有灯光调至较低亮度。当时内没有人时，系统自动关闭电灯，同样，有人回来时，系统自动开灯，并根据当前光照强度调节明暗程度。 8、定位系统包含读写器与电子标签。系统结构图如错误！未找到引用源。所示，通过安装在门口的2.4GHz读写器，识别用户佩戴的电子标签，确定用户在体验馆内的位置，可将用户在体验馆内每个房间停留时间实时记录，移动轨迹以图形界面显示。 9、智能化控制包含自动报警和自动控制等功能。安防系统自动报警，探测器实时监测当前室内环境信息，若有报警信号则将信息实时上报到中央控制器，经由中央控制器分析处理，产生声光报警，并发送短信给远程手机用户；照明、环境、家电等系统的自动控制，窗帘可根据室外光照强度实现自动开关，并且根据具体强度值，控制窗帘打开关闭幅度。 10、环境控制包含窗帘和门窗的智能控制。 11、门禁系统主要实现指纹识别、IC卡识别、可视对讲、图像留言等功能。 12、门禁机通过指纹模块扫描来人的指纹，然后将采集的指纹数据与指纹模块库中的指纹信息对比。 13、IC卡识别系统由，IC卡阅读器、IC卡片、门禁机、电插锁等组成。 14、图像留言存贮功能：有客人来访时，如用户不在，可通过提示将个人图像存储在智能家居中央控制器系上，供用户回来后查看到访客图像信息。 15、家电控制包含空调、家庭影院等支持红外遥控的家电的智能控制。 用户需要携带有进门权限的IC卡在刷卡区刷卡方可进门，如果指纹信息已经录入到指纹库，也可选择指纹识别进门。 进门后会听到语音提示“欢迎进入凌阳科技未来时代体验馆，在这里您将进入未来时代，尽情享受智能化Sunplus Universitiy Program http://www.unsp.com E-mail:unsp@sunplus.com.cn

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舒适生活，见证高新技术为生活带来的奇迹。” 为了用户安全及管理方便，我们的工作人员会发放定位标签给每个用户，下面可以开始您在体验馆的神奇旅行。 首先进入智能化会议室，炎热的天天，中央控制器会根据您目前的体温打开空调系统并将温度调节至合适温度，窗帘自动打开，让您处在明亮清新的环境中，家庭影院设备自动打开，根据数据库中相关信息信息，将电视，音响调制你平常喜欢的频道和曲目。当夜幕降临，室内光线变暗时，有用户活动的房间灯光将自动点亮，当用户离开后，点灯自动关闭。安防报警器将24小时开启预警模式，让用户时刻处在安全舒适的办公环境，也可人为干预设置其开关状态。体验馆提供一个真正意义的Zigbee万能遥控器，在体验馆内任意位置实现任意家居设备的控制，真正做到不受距离、方向的限制。

(三) 凌阳爱普科技有限公司（乙方）提供的支持：

1、为甲方提供挂牌成立“***大学—台湾凌阳科技物联网工程联合实验室”（暂定）。

2 、为甲方在全国大学生电子设计竞赛、挑战杯等竞赛期间使用凌阳设备参加竞赛者，提供网络、电话、邮件等技术支持。乙方可以在能力范围之内为甲方提供元器件代购服务。

3、乙方可以为甲方师生提供宣传平台，在凌阳大学计划网站、61JOB电子人才网、凌阳大学计划电子月刊上刊登学生简历和教师文章等。

4、乙方为甲方参加凌阳嵌入式就业培训的学生提供，报名参加者每人￥500元的优惠（须要同时报名2人以上），同时保障其就业，就业职位以嵌入式产品开发公司为主（该培训为收费培训，报名后需要笔试及面试合格录取）。 5、乙方向甲方提供除合同规定的售后服务以外的教师培训《凌阳嵌入式教育师资培训》名额一位，为期4个月，学费1.34万全免。

6、经甲乙双方协商并签署保密协议后，乙方可以再向甲方开放其他的技术资料和开发工具（解释权归乙方所有）。

7、以上所有产品在正式招标采购时签订售后服务条款，享受凌阳爱普全国统一之优惠服务条款。

Sunplus Universitiy Program http://www.unsp.com E-mail:unsp@sunplus.com.cn

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