物联网课程实践.docx

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1、物联网导论课程设计汇报设计题目：基于物联网日勺远程入侵报警装置设计班级：计科四班学号：姓名:目录Ll物联网的发展概述31.2设计远程防盗报警装置的H的31. 3设计远程防盗报警装置的意义4二、开发环境搭建与各模块设计421)F42. 2JJa1寸口0162.3人体红外传感器日勺设计8三、详细设计103.1 点对点通信模块的代码实现以及线路连接图103.2 人体红外传感器模块的代码实现以及线路连接图133.3 远程报警装置的代码实现以及线路连接图15四、试验成果与讨论171.1 1点对点通信模块171.2 人体红外线传感器模块181.3 远程报警装置模块18五、设计总结19一、绪论1.1 物联网

2、0发展概述物联网的J英文名称是InternetofThingS,缩写IOTo物联网就是把传感器装备到电网、铁路、桥梁、隧道、公路、建筑、供水系统、大坝、油气管道以及家用电器等多种真实物体上，通过互联网联接起来，进而运行特定的程序，到达远程控制或者实现物与物的直接通信。可实现人与物体的沟通和对话，也可以实现物体与物体互相间的沟通和对话，这种将物体联接起来的网络被称为“物联网”。通过物联网可以用中心计算机对机器、设备、人员进行集中管理、控制，也可以对家庭设备、汽车进行遥控，以及搜寻位置、防止物品被盗等多种应用。物联网将现实世界数字化,应用范围十分广泛。物联网的应用领域重要包括如下几种方面：运送和物

3、流领域、健康医疗领域、智能环境（家庭、办公、工厂）领域、个人和社会领域等，具有十分广阔的市场和应用前景。1. 2设计远程防盗报警装置0目01 .掌握物联网综合试验系统的软件、硬件布署措施。2 .掌握各节点程序的烧写措施，可以搭建试验平台并在物联网高级教学试验箱上进行烧写试验。3 .掌握串口助手的使用措施，可以使用串口助手发送控制命令。4 .掌握所有软件的布署和开发平台。1. 3设计远程防盗报警装置0意义防盗报警系统是指当非法侵入防备区时，引起报警日勺装置，它是用来发出出现危险状况信号的。防盗报警系统就是用探测器对建筑内外重要地点和区域进行布防。它可以及时探测非法入侵，并且在探测到有非法人侵时，

4、及时向有关人员示警。譬如门磁开关、玻璃破碎报警器等可有效探测外来的人侵，红外探测器可感知人员在楼内的活动等。一旦发生人侵行为，能及时记录入侵日勺时间、地点，同步通过报警设备发出报警信号二、开发环境搭建与各模块设计2. 1搭建开发环境本次试验用的是破解版的IAR开发环境，下面将简介IAR开发环境日勺安装及添加文献到工程以及调试运行的过程:1.打开参照文献中一种可执行文献,如下图1：WelcometoIARSystemsIAREmbeddedWorkbenchVforMCS751eARSYSTEMS2.点击install,根据创立向导安装IAR开发环境环节安装，安装成功后,打开一种如下图2的窗口：

5、f11d0WPvcylToctoWMowf口i1。3_IeCRwdySE图23,选择File-open-workbase,在弹出的1对话框中“文献名”中选择将要用到欧I文献，默认工程类型为ewwo然后选择Project-RebuildAll编译工程，等待编译完毕。4.将连接好的硬件平台上电（CC2530务必按下开关上电），然后按下仿真器上的J按键。接下来选择PrOjeet-Downloadanddebug下载并调试程序。5,下载完后，假如想调试程序，可以点击“Debug”-“Go”，会发现板上的灯有变化。也可单步调试，点击工具栏上的按钮终止调试。到此，程序已经下载到了cc2530芯片的IfIa

6、Sh内，按下ZX2530A上的复位按钮或者将板子重新上电后也可看到程序的运行效果。2.2点对点通信0实现试验内容接受节点上通电后进行初始化，然后通过指令ISRXON启动射频接受器，等待接受数据，直到对的接受到数据为止，通过串口打印输出。发送节点上电后和接受节点进行相似的初始化，然后将要发送的数据输出到TXFIFO中，再调用指令ISTXoNCCA通过射频前端发送数据。试验设备及工具硬件：ZX2530型CC2530节点板2块、USB接口的仿真器，PC机PentiumlOO以上。软件：PC机操作系统WinXP、IAR集成开发环境、串口监控程序。试验原理在本试验中，发送节点将数据通过射频模块发送到指定

7、的!接受节点，接受节点通过射频模块收到数据后，通过串口发送到PC机在串口调试助手中显示出来。假如发送节点发送日勺数据目的地址与接受节点的!地址不匹配，接受节点将接受不到数据。2.2.4试验环节(1)准备两个CC2530射频板，分别接上出厂电源；将其中一种CC2530射频板通过RS-232交叉串口线连接到PC机串口。(2)在PC机上打开串口终端软件，设置好波特率为9600。(3)双击本试验程序“无线射频试验1.点对点通信”双击p2p.ew,打开本试验工程文献。(4)打开Inain.c文献，下面对某些定义进行简介。PAN_ID个域网ID标示，用来表达不一样在网络，在同一试验中，接受和发送节点需要配

8、置为相似的值，否则两个节点将不能正常通信。SEND_ADDR发送节点的地址RECV_ADDR接受节点的地址NODE_TYPE节点类型：0接受节点，1：发送节点，在进行试验时一种节点定义为发送节点用来发送数据，一种定义为接受节点用来接受数据。(5)修改main,c文献中日勺N0DE_TYPE日勺值为0,保留，然后选择Project-RebuildAll重新编译工程。(6)将仿真器连接到串口与PC机相连接的CC2530节点中，点击菜单Project-Downloadanddebug下载程序到接受节点板。(7)修改main,c文献中的N0DE_TYPE时值为1,然后点击保留，然后选Project-R

9、ebuildAn重新编译工程。(8)接下来将接受节点断电，取下仿真器连接到此外一种节点上，点击菜单ProjeCt-Downloadanddebug下载程序到发送节点板。(9)保证接受节点的串口与PC的串口通过交叉串口线相连。(10)先将接受节点通电，查看PC机上的串口输出，接下来将发送节点通电。(11)从PC机上串口调试助手观测接受节点收到的数据。可以修改发送节点中发送数据的内容，然后编译并下载程序到发送节点，然后从串口调试助手观测收到的数据。可以修改接受节点的地址，然后重新编译并下载程序到接受节点，然后从发送节点发送数据，观测接受节点能否对日勺接受数据。2. 3人体红外传感器的设计试验内容本

10、试验实例代码通过读取红外人体传感器的控制信号，实现LED灯的控制。当检测到有人入侵时，点亮Ied灯，当人离开后关闭Ied灯。下图为人体传感器模块与CC2530的接口电路：图3其中SIP3连接人体传感器模块，Z2_SENS0R连接到CC2530的PO.7引脚。当传感器模块检测到有人入侵时，从SIP3的第二个引脚输出低电平，此时图上的LED被点亮，然后程序中从Z2,SENS0R引脚读取io口的状态判断与否有人入侵，同步点亮ZX2530底板上日勺LED2。试验设备及工具硬件：ZX2530型底板及CC2530节点板一块、人体传感器节点板一块、USB接口仿真机器、pc机软件：PC机操作系统WlNXP,I

11、AR集成开发环境试验原理一般人体会发射IOum左右的特定波长红外线，用专门设计的传感器就可以针对性的检测这种红外线日勺存在与否，当人体红外线照射到传感器上后，因热释电效应将向外释放电荷，后续电路经检测处理后就能产生控制信号。试验环节(1)准备好带有人体红外感应传感器的CC2530射频板，将仿真器连接到该CC2530射频板上，接上出厂电源；(2)打开例程“传感器试验4人体红外传感器，双击Infraredeww,打开本试验工程文献；(3)选择PrOjeCt-RebuildAll重新编译工程;(4)上电CC2530节点板，然后按下连接好的仿真器的!复位按键；接下来点击IAR菜单Project-Dow

12、nloadanddebug,将程序下载程序到CC2530射频板上。(5)将cc2530射频板上电并复位，运行刚刚下载的程序。(6)人体靠近节点或者用手在节点面前晃动，观测LED变化；几秒后，将传感器模块遮挡，观测LED灯的变化。三、详细设计3. 1点对点通信模块0代码实现以及线路连接图主程序关键代码如下：#defineNODE_TYPE1。:接受节点，1：发送节点staticbasicRfCfg_tbasicRfConfig;voidrfSendData(void)(uint8pTxData=,H,e,1,1,o,c,c,2,5,3,0,r,n)；uint8ret;printf(,sendno

13、destartup.rn，/hal_led_on(1);HalMcuWaitMs(100);haled_off；halMcuWaitMs(900);elsehal_led_on(l);HalMcuWaitMs(100O);hal_led_off(1);/ConfigbasicRFbasicRfConfig.panld=PAN_ID;basicRfConfig.channel=RF_CHANNEL;basicRfConfig.ackRequest=TRUE;#ifdefSECURITY_CCMbasicRfConfig.SecurityKey=key;#endif/InitializeBasic

14、RF#ifN0DE_TYPEbasicRfConfig.myAddr=SEND_ADDR;ftelsebasicRfConfig.myAddr=RECV_ADDR;ftendifif(basicRfInit(febasicRfConfig)=FAILED)HAL_ASSERT(FALSE);#ifNODETYPErfSendData();WelserfRecvData();ftendif其中通过更改下列代码中的1或0来分别下载至发送器或接受器:发送节点ttdefineNODE_TYPE1。：接受节点，1：该程序重要实现发送端给接受端发送Mlellocc2530,o线路连接图点对点通信模块的线路连接图如下图：图43.2 人体红外传感器模块0代码实现以及线路连接图主程序关键代码如下：unsignedtt;for(tt=0;ttn;tt+);for(tt=0;ttn;tt+);for(tt=0;ttn;tt+);for(tt=0;ttn;tt+);for(tt=0;ttn;tt+);for(