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LGWL-ZB01型 ZigBee無線傳感器網(wǎng)絡(luò)教學(xué)科研平臺
一、產(chǎn)品簡介
LGWL-ZB01型 ZigBee無線傳感器網(wǎng)絡(luò)教學(xué)科研平臺是面向高校傳感器檢測、無線網(wǎng)絡(luò)通訊、物聯(lián)網(wǎng)、嵌入式系統(tǒng)等實驗室方向需求推出的基礎(chǔ)實驗平臺，該平臺支持2種ZigBee方案，分別為ST公司和TI公司的硬件處理器和軟件協(xié)議棧。ST方案基于32位高性能ARM處理器STM32W108，內(nèi)置2.4G的IEEE802.15.4收發(fā)器和MAC層，支持標(biāo)準(zhǔn)的ZigBee EmberZnet協(xié)議棧；TI方案采用新一代增強(qiáng)型8051內(nèi)核CC2530微處理器，同樣支持標(biāo)準(zhǔn)ZigBee協(xié)議棧Z-Stack。系統(tǒng)配有溫濕度、光照、磁檢測、可燃?xì)狻⑷梭w檢測等多種智能傳感器，配套完善的開發(fā)工具和實驗例程，可充分滿足傳感器、近距離無線通訊、無線傳感網(wǎng)及嵌入式系統(tǒng)等相關(guān)教學(xué)和科研需求。
LGWL-ZB01型 ZigBee無線傳感器網(wǎng)絡(luò)教學(xué)科研平臺是面向高校傳感器檢測、無線網(wǎng)絡(luò)通訊、物聯(lián)網(wǎng)、嵌入式系統(tǒng)等實驗室方向需求推出的基礎(chǔ)實驗平臺，該平臺支持2種ZigBee方案，分別為ST公司和TI公司的硬件處理器和軟件協(xié)議棧。ST方案基于32位高性能ARM處理器STM32W108，內(nèi)置2.4G的IEEE802.15.4收發(fā)器和MAC層，支持標(biāo)準(zhǔn)的ZigBee EmberZnet協(xié)議棧；TI方案采用新一代增強(qiáng)型8051內(nèi)核CC2530微處理器，同樣支持標(biāo)準(zhǔn)ZigBee協(xié)議棧Z-Stack。系統(tǒng)配有溫濕度、光照、磁檢測、可燃?xì)狻⑷梭w檢測等多種智能傳感器，配套完善的開發(fā)工具和實驗例程，可充分滿足傳感器、近距離無線通訊、無線傳感網(wǎng)及嵌入式系統(tǒng)等相關(guān)教學(xué)和科研需求。
二、產(chǎn)品特點
1、兼容TI\ST兩套ZigBee方案
系統(tǒng)配備ZigBee模塊兼容TI CC2530和ST STM32W兩套方案，可以任選其中一種。 CC2530處理器為TI新一代ZigBee解決方案，STM32W為ST出品的32位ARM高性 能處理器，兩者皆可以支持*新的ZigBee2007/PRO規(guī)范。
2、智能傳感器數(shù)據(jù)采集
平臺配套溫濕度、光敏、可燃?xì)?、磁檢測、光照5種智能傳感器，帶有獨立MCU，可單 獨使用實驗，另可選配20多種配套其他類型的智能感器模塊，可以通過標(biāo)準(zhǔn)接口與通信 節(jié)點建立連接，實現(xiàn)傳感器數(shù)據(jù)的快速采集和通信。
三、硬件資源
全功能物聯(lián)網(wǎng)科研教學(xué)平臺硬件由ZigBee無線通訊模塊、智能傳感器、擴(kuò)展調(diào)試模塊3部分構(gòu)成。
1、兼容TI\ST兩套ZigBee方案
系統(tǒng)配備ZigBee模塊兼容TI CC2530和ST STM32W兩套方案，可以任選其中一種。 CC2530處理器為TI新一代ZigBee解決方案，STM32W為ST出品的32位ARM高性 能處理器，兩者皆可以支持*新的ZigBee2007/PRO規(guī)范。
2、智能傳感器數(shù)據(jù)采集
平臺配套溫濕度、光敏、可燃?xì)?、磁檢測、光照5種智能傳感器，帶有獨立MCU，可單 獨使用實驗，另可選配20多種配套其他類型的智能感器模塊，可以通過標(biāo)準(zhǔn)接口與通信 節(jié)點建立連接，實現(xiàn)傳感器數(shù)據(jù)的快速采集和通信。
三、硬件資源
全功能物聯(lián)網(wǎng)科研教學(xué)平臺硬件由ZigBee無線通訊模塊、智能傳感器、擴(kuò)展調(diào)試模塊3部分構(gòu)成。
| 無線通信節(jié)點 | |
|
ZigBee節(jié)點 （ST方案） |
處理器 STM32W108，基于ARM Cortex-M3高性能的32位微處理器，集成了2.4GHz IEEE 802.15.4射頻收發(fā)器，板載天線 |
| 存儲器：128KB閃存和8KB RAM | |
| 射頻數(shù)據(jù)速率：250kbps，RX靈敏度：-99dBm（1%收包錯誤率） | |
| 用戶自定制：按鍵*2，LED*2 | |
| 供電電壓：3.7V 收發(fā)電流： 27mA/40mA，支持電池供電 | |
| 擴(kuò)展ST-Link調(diào)試接口 | |
|
ZigBee節(jié)點 （TI方案-標(biāo)配） |
處理器CC2530，內(nèi)置增強(qiáng)型8位51單片機(jī)和RF收發(fā)器，符合IEEE802.15.4/ZigBee標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，頻段范圍2045M-2483.5M,板載天線 |
| 存儲器：256KB閃存和8KB RAM | |
| 射頻數(shù)據(jù)速率：250kbps，可編程的輸出功率高達(dá)4.5 dB | |
| 用戶自定制：按鍵*2，LED*2 | |
| 供電電壓：2V-3.6V，支持電池供電 | |
| 擴(kuò)展調(diào)試接口 | |
| 傳感器模塊 | |
| 處理器 | STM8S103高性能8位框架結(jié)構(gòu)的微控制器，主頻24MHz |
| 外設(shè) | LED燈、UART串口、ST-Link接口及電源接口 |
| 傳感器種類 |
紅外對射傳感器 光照傳感器 溫濕度傳感器 可燃?xì)鈧鞲衅?br /> 聲光報警器 |
| 外擴(kuò)輔助模塊 | |
|
USB-UART 擴(kuò)展板 |
核心芯片： FT232RL 功能：連接PC機(jī)與網(wǎng)絡(luò)節(jié)點串口調(diào)試功能 接口：VCC GND TXD GND RXD |
| 電池模塊 |
功能：鋰電池供電,提供低電壓報警,提示用戶充電 接口：3.7V |
| 電池充電板 | 5V電源適配器,雙路鋰電池充電 |
| 調(diào)試工具 | ST-Link仿真調(diào)試工具、J-Link仿真調(diào)試工具、ZigBee DeBugger仿真器 |
四、軟件資源
| ZigBee通信節(jié)點 (ST方案) |
開發(fā)環(huán)境：IAR for STM32W108 協(xié)議：ZigBee pro協(xié)議(EmberZNet 4.30協(xié)議棧) 功能：自動組網(wǎng)、無線數(shù)據(jù)傳輸?shù)?/td> |
|
ZigBee通信節(jié)點 (TI方案) |
開發(fā)環(huán)境：基于IAR for 8051 協(xié)議: ZigBee pro協(xié)議(Z-Stack2007協(xié)議棧) 功能：自動組網(wǎng)、自動路由、無線數(shù)據(jù)傳輸?shù)?/td> |
| 傳感器模塊 | 功能：基于IAR for STM8的開發(fā)環(huán)境，實現(xiàn)傳感器數(shù)據(jù)采集與串口協(xié)議通訊 |
五、實驗項目
| 第一章. 實驗環(huán)境與軟件工具 |
| 1．1 開發(fā)平臺簡介 |
| 1．2 Windows系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境 |
| 第二章. 無線通訊模塊之單片機(jī)（TI）實驗 |
| 實驗一. ZigBee CC2530入門 |
| 實驗二. LED 燈控制實驗 |
| 實驗三. Timer1 控制實驗 |
| 實驗四. Timer2 控制實驗 |
| 實驗五. Timer3 控制實驗 |
| 實驗六. Timer4 控制實驗 |
| 實驗七. 片上溫度 AD 實驗 |
| 實驗八. 模擬電壓 AD 轉(zhuǎn)換實驗 |
| 實驗九. 電源電壓 AD 轉(zhuǎn)換實驗 |
| 實驗十. 串口收發(fā)數(shù)據(jù)實驗 |
| 實驗十一. 串口控制LED實驗 |
| 實驗十二. 時鐘顯示實驗 |
| 實驗十三. 看門狗實驗 |
| 實驗十四. 系統(tǒng)休眠與低功耗實驗 |
| 實驗十五. 按鍵實驗 |
| 第三章. 無線通訊模塊之ZigBee（ST）通信實驗 |
| 實驗一. ZigBee開發(fā)入門 |
| 實驗二. ZigBee組網(wǎng)實驗 |
| 實驗三. PC機(jī)串口控制ZigBee實驗 |
| 實驗四. 基于ZigBee的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)實驗 |
| 實驗五. 基于ZigBee的無線透傳實驗 |
| 第四章. 無線通訊模塊之ZigBee（TI）通信實驗 |
| 實驗一. 點對點無線通訊實驗 |
| 實驗二. 點對多點無線通訊實驗 |
| 實驗三. TI Z-stack2007協(xié)議棧入門實驗 |
| 實驗四. 基于Z-Stack的無線組網(wǎng)實驗 |
| 實驗五. 基于Z-Stack的串口控制LED 實驗 |
| 實驗六. 無線溫度檢測實驗 |
| 實驗七. 無線透傳實驗 |
| 實驗八. 無線傳感網(wǎng)絡(luò)演示實驗 |
| 實驗九. SensorDemo網(wǎng)絡(luò)拓?fù)滹@示實驗 |
| 實驗十. HA家庭自動化控制實驗 |
| 綜合項目實驗部分 |
| 物聯(lián)網(wǎng)綜合應(yīng)用實驗（一）基于ZigBee無線傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用實例 |
| 物聯(lián)網(wǎng)綜合應(yīng)用實驗（二）基于ZigBee無線傳感器的智能家居應(yīng)用實例 |
六、設(shè)備配置清單：
| 序號 | 名稱 | 單位 | 數(shù)量 | 備注 |
| 1 | 實驗開發(fā)平臺主板 | 套 | 1 | |
| 2 | ZigBee無線通訊模塊(TI方案) | 塊 | 6 | 可選配ST方案ZigBee通訊模塊 |
| 3 | 光照度傳感器 | 塊 | 1 | 可選配其他配套傳感器模塊 |
| 4 | 溫濕度傳感器模塊 | 塊 | 1 | 可選配其他配套傳感器模塊 |
| 5 | 可燃?xì)鈧鞲衅?/td> | 塊 | 1 | 可選配其他配套傳感器模塊 |
| 6 | 紅外對射傳感器 | 塊 | 1 | 可選配其他配套傳感器模塊 |
| 7 | 聲光報警模塊 | 塊 | 1 | 可選配其他配套傳感器模塊 |
| 8 | 電源適配器(DC 5V3A) | 塊 | 1 | |
| 9 | USB2UART調(diào)試板 | 塊 | 1 | 帶配線 |
| 10 | 雙母交叉串口線 | 根 | 1 | |
| 11 | ST-Link仿真器 | 套 | 1 | 帶配線 |
| 12 | ZigBee Debugger仿真器 | 套 | 1 | 帶配線，如果選購ST方案，替換成J-Link仿真器 |
| 13 | 配套光盤 | 張 | 1 | |
| 14 | 實驗指導(dǎo)書 | 本 | 1 | 電子版 |
