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物联网传感器教学科研平台 (CBT-IOT-SLD)

 
描 述:

物联网传感器教学科研平台

(CBT-IOT-SLD) 

产品简介

物联网传感器教学科研平台,是赛佰特科技最新推出的面向高校物联网工程专业实验室的系列产品之一。该实验系统定位侧重于物联网感知层软硬件系统开发设计与教学研究,平台采用多核心处理器架构,以32位ARM处理器STM32为感知层信息处理器中心,可搭载ARM9、Cortex-A8、Cortex-A9多种型号网关处理器,实验系统板载ZigBee无线通讯模块、GPRS传输模块、WIFI模块、HDMI接口、SD卡等丰富外设资源。感知层板载20种智能传感器模块和4种传感器底层原理单元,种类涵盖检测类、控制类、光、电信号、热阻信号、微波信号、机械形变类、总线类、数字信号、模拟信号、磁信号、生物感应信号、射频信号等多种类型,可完全满足物联网工程专业的传感器实验教学和课程设计。


产品特点

板载多种智能传感器模块

平台板载20种标配传感器模块和4种传感器底层原理电路,其中20种传感器模块配有独立8位MCU,可单独编程、调试和实验,另外可扩展选配近30余种传感器。


板载传感器原理学习单元

平台板载4种传感器原理电路:

(1) 工业光敏/热敏电阻单元,涵盖跟随器、施密特比较器等底层传感器原理。

(2) 工业NTC热敏电阻传感器单元,涵盖惠斯通电桥、放大器、恒流源等传感器底层原理。

(3) 铂电阻温度传感器单元,涵盖基准源、恒流源、仪表放大器等传感器底层知识原理。

(4) 光栅编码器单元,可用于直流电机转速转向控制、电机测速、旋转编码器等典型应用。


多架构网关处理器支持

平台采用多核心硬件处理器架构,底层传感器模块采用8位MCU处理器,感知层汇聚节点处理器采用32位STM32处理器,嵌入式网关部分采用ARM9、Cortex-A8、Cortex-A9多核心可选的方式,应用扩展灵活,技术点涵盖全面。


板载多种感知层通讯接口

平台板载ZigBee、WiFi、GPRS/3G无线通讯模块,提供标准硬件接口,可扩展IPv6、蓝牙、GPS/北斗2代定位模块等多种无线通讯模块。


板载硬件接口丰富齐全

平台主板提供7寸彩色触摸液晶屏、网口、HDMI高清视频接口、RS232串口、RS485\422接口、JTAG下载调试口、SD卡存储接口、USB接口、SDIO、音频输出、CAN总线、CVBS输入接口等丰富资源。


软件功能截图

智能传感器采集:

传感器底层原理:

WSN网络传输:

硬件配件参数

名称
参数备注
ARM9网关(选配)CPU处理器:Samsung S3C2410;主频:203MHz;内存:64MB SDRAMFLASH64MB NandFlash1个
Cortex-A8网关(标配)CPU处理器:Samsung S5PV210;主频:1GHz;内存:1GB DDR2FLASH1GB SLC NAND FLASH;内置PowerVR SGX540高性能图形引擎;支持流畅的2D/3D图形加速;最高可支持1080p@30fps硬件解码视频流畅播放,格式可为MPEG4,H.263,H.264等;最高可支持1080p@30fps硬件编码(Mpeg-2/VC1)视频输入1个
Cortex-A9网关(选配)CPU处理器:Samsung Exynos4412,四核心处理器;主频:1.5GHz;内存:1GB DDR3FLASH8GB eMMC FLASH;内置Mali-400 MP 高性能图形引擎;支持流畅的2D/3D图形加速;最高可支持1080p@30fps硬件解码视频流畅播放,格式可为MPEG4,H.263,H.264等;最高可支持1080p@30fps硬件编码(Mpeg-2/VC1)视频输入1个
Cortex-M3控制器CPU处理器STM32F,基于ARM Cortex-M3内核,主频72MHz板载
ZigBee模块处理器CC2530,内置增强型851单片机和RF收发器,符合IEEE802.15.4/ZigBee标准规范,频段范围2045M-2483.5M,板载PCB天线;存储器:256KB闪存和8KB RAM;射频数据速率:250kbps,可编程的输出功率高达4.5 dB;用户自定制:按键*2LED*2;供电电压:2V-3.6V,支持锂电池供电;2
GPRS模块

处理器:STM32F+SIM900A

工作电压:3.2 ~ 4.8V

工作频段:EGSM900DCS1800

GPRS等级:GPRSmulti-slot class10GPRS mobile station class BClass10:下行85.6kbps,上行42.8kbps

板载接口:可板载30余种传感器

编码方案:CS1,2,3,4;支持通常用于PPP连接的PAP协议;内嵌TCP/IP协议;支持分组广播控制信道(PBCCH);支持非结构化补充数据业务(USSD

短信规格:点对点MOMTSMS小区广播,文本和PDU模式
1

扩展无线通讯模块

(选配)
可扩展3GIPv6、蓝牙、WiFiGPS/北斗2代定位等通讯模块;
工业级光敏/热敏电阻单元涵盖跟随器、施密特比较器等底层传感器原理;板载
工业NTC热敏电阻传感器单元涵盖惠斯通电桥、放大器、恒流源等传感器底层原理;板载
铂电阻温度传感器单元涵盖基准源、恒流源、仪表放大器等传感器底层知识原理;板载
光栅编码器单元可用于直流电机转速转向控制、电机测速、旋转编码器等典型应用;板载
温湿度传感器

处理器:STM8S

数据值:数字量

工作电压:5V

温度量程:-40℃~80℃

湿度分辨率:0.1%RH 16bits

温度分辨率:0.1℃16bits

接口:UART(TTL电平)
1
光照传感器

处理器:STM8S

工作最电压:3.3 ~ 5V

环境温度:-30 ~70 ℃

耐光性:18KΩ~2.0MΩ

光谱峰值:540nm

接口:UART(TTL电平)
1
烟雾传感器

处理器:STM8S  

感应角度:<100度锥角     

感应距离:4米以内    

电平输出:高3.3 V /0V 

触发方式:L不可重复触发/H重复触发   

延时时间:5S(默认)可制作范围零点几秒-几十分钟      

封锁时间:2.5S(默认)可制作范围零点几秒-几十秒

工作温度:-15 ~ 70℃

接口:UART(TTL电平)
1
三轴加速度传感器

处理器:STM8S

工作电压:2.0 ~ 3.6V

分辨率:13

测量范围:±2/4/816g

灵敏度:±1.0%

抗冲击能力:10.000g

接口:UART(TTL电平)
1
振动检测传感器

处理器:STM8S

工作电压:5 V

类型:漂移类

方向性:任何方向

接口:UART(TTL电平)
1
红外对射传感器

型号:CBT-IRCRL

处理器:STM8S

工作电压:3 ~ 5V

接触电容:20Ω

接口:UART(TTL电平)
1
声响检测传感器

处理器:STM8S

工作电压:2V

灵敏度:-38~-42±3)分贝

接口:UART(TTL电平)
1
火焰传感器

处理器:STM8S  

工作电压:5 V    

检测范围:可以直接检测火焰或者波长在760纳米~1100纳米范围内的光源  

探测角度:约60℃     

上位机接口:UARTTTL电平)
1
声光报警器

处理器:STM8S

工作电压:3.3V

接口:UART(TTL电平)
1
继电器模块

处理器:STM8S  

开关通道:1    

动作时间:≤8ms  

释放时间:≤5ms  

接口:UART(TTL电平)     

触点形式:1A     

触电负载:10A 125VAC5A 250VAC5A30VDC

阻抗:≤100m?

电气寿命:≥10万回
1
LED点阵显示器

处理器:STM8S

工作电压:3.3V

发光相应时间:<0.1μs

寿命:>50000小时

直流电流:<20mA

工作温度:-30~70℃

接口:UART(TTL电平)
1个
超声波传感器

处理器:STM8S

工作电压:DC5V

工作电流:小于2mA

感应角度:不大于15

探测距离:50px-11250px

高精度:可达7.5px

接口:UART(TTL电平)
1个
可调亮度LED灯模块

处理器:STM8S

工作电压:3.3V

亮度调节:15000-20000 mcd

波长:586 - 592nm

寿命:>80000小时

接口:UART(TTL电平)
1个
酒精传感器

处理器:STM8S

工作电压:DC5V

检测气体:酒精蒸汽

检测浓度:0.04~4mg/L酒精

灵敏度:Rs(inair)/Rs(0.4mg/L酒精)5

预热温度:100±20

接口:UART(TTL电平)
1个
气压传感器

处理器:STM8S

压力范围:300~1100hPa(海拔9000~-500米)

电源电压:1.8V~3.6VVDDA),1.62V~3.6VVDDD

低功耗:5μA,在标准模式

高精度:低功耗模式下,分辨率为0.06hPa0.5米)

        高线性模式下,分辨率为0.03hPa0.25米)

含温度输出:I2C接口,温度补偿
1个
紫外线传感器

处理器:STM8S

输出电压:DC 0-1V

测试精度:±1UV INDEX

工作电流:典型值0.06mA  最大值 0.1mA

响应波长:200nm-370nm

工作温度:-20℃-85℃

数码管显示模块

处理器:STM8S

工作电压:5V

发光相应时间:<0.1μs

寿命:>50000小时

直流电流:<20mA

工作温度:-30~70℃

接口:UART(TTL电平)
1个
可调速风扇模块

处理器:STM8S

工作电压:5 ~12V

测速功能:支持测速

输入功率:0.6W

转速:5000/M

噪音:14分贝

接口:UART(TTL电平)

1个
红外反射传感器

处理器:STM8S

工作电压:5V

检测距离:<250px

灵敏度:100K

接口:UART(TTL电平)
1个
扩展传感器可以扩展选配传感器种类将近30种,可根据用户需求选择提供。选配

实验体系目录

第一章实验环境与软件工具
11 开发平台简介   
111 产品概述
112 产品特点     
113 平台硬件资源
114 平台的连线使用   
12 Windows系统开发环境
121 STM32 
122 ZigBee模块(TI方案)
123 Rfid/传感器模块    
第二章 智能传感器模块部分
实验一. 温湿度传感器
实验二. 光照传感器  
实验三. 烟雾传感器  
实验四. 声音检测传感器    
实验五. 振动检测传感器    
实验六. 三轴加速度传感器
实验七. 火焰检测传感器    
实验八. 红外对射传感器    
实验九. 人体感应传感器
实验十. 继电器控制实验
实验十一. 声光报警传感器
实验十二. 超声波测距
实验十三. 可调亮度LED灯实验
实验十四. 点阵LED显示实验
实验十五. 酒精传感器
实验十六. 紫外线传感器    
实验十七. 气压传感器        
实验十八. 数码管      
实验十九. 风扇风速控制
实验二十. 红外反射传感器
第三章传感器原理单元部分
实验一. 光照传感器原理实验
实验二. 热敏传感器原理实验
实验三. 光栅编码器电机测速原理实验
实验四. 旋转编码器原理实验     
第四章单片机实验
实验一.STM32 LED灯的控制实验      
实验二.STM32定时器实验          
实验四.STM32按键控制实验      
第五章网关部分嵌入式系统实验
实验一. 实验环境使用入门
实验二. 多线程程序设计    
实验三. 串口程序设计
实验四. SOCKET网络编程          
实验五. 嵌入式SQLite应用
实验六. 嵌入式WebServer移植 
基于qt的gui实验
实验一. 搭建本机Qt开发环境   
实验二. 基于QtDesigner的程序设计  
实验九.搭建Qt/Embedded ARM环境
第七章底层系统构建实验
实验八. Linux内核裁剪与编译    
实验九. 构建根文件系统    
第八章设备底层驱动实验
实验一. 内核驱动入门        
实验二. 按键中断驱动及控制     
实验三. PWM蜂鸣器驱动及控制
实验四. LED驱动及控制    

实验室设备清单

序号
名称单位数量备注
1平台主板1LCD触屏
2Cortex-A8核心板1WIFI
3温湿度传感器1可根据用户需求灵活配置种类。
4光照传感器1
5人体检测传感器1
6可燃气传感器1
7声响传感器1
8震动传感器1
9红外对射传感器1
10火焰传感器1可根据用户需求灵活配置种类。
11三轴加速度传感器1
12声光报警模块1
13继电器模块1
14点阵LED显示模块1
15超声波传感器1
16可调速风扇传感器1
17可调亮度LED模块1
18紫外线传感器1
19气压传感器
20CC2530 ZigBee模块111
21GPRS模块1带天线
22电源适配器(5V3A主板)1
23USB2UART调试板1
24ST-Link仿真器1
25J-Link仿真器1
26双母交叉串口线1
27B型公接口USB线1
28Mini USB线1
29配套电子资料1


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