New-IOT物联网基础实验箱: 物联网基础实验箱是一款面向电子信息、计算机及物联网专业的教学实验设备,由实验平台、实验模块、实验软件、云平台、实验开发工具及电子实训指导书六部分组成,实验平台配置高性能的主板及拓展接口,并多达几十种物联网模块和传感器模块可供选择,模块均采用磁吸式接口设计,直接吸附到实验平台对应插槽内即可使用,无需额外接线,学生可以任意搭接模块进行实验,完成物联网基础知识学习以及复杂的多模块联网实验,拓展性强。
物联网基础实验平台实验系统资源丰富,提供几十种课程实验,可完成单片机技术、嵌入式系统、zigbee技术、RFID射频识别技术、无线通讯技术、互联网技术、传感器技术、数据采集、无线传感器网络、物联网应用程序开发、智能终端开发、电路设计、集成电路技术、电子应用技术等诸多课程的实验实训,课程实验提供开放的软件及硬件资源,着重培养学生的实际动手能力,可实现教学、科研、学生毕业设计等物联网相关课题。实验箱采用双层结构:
层为实训层,主要用于设备的供电、通信和程序下载等工作,
第二层为配件层,主要放置相关配套陪,最多可以放置48个模块。
♦ 采用一体式供电结构,整个实验平台只需连接一根电源线即可,省去繁杂的接线工作,便于学生使用操作;
♦ 特色:采用的概念,积木式教学,所有模块可以叠罗汉式的进行组装,实现无需接线,即可进行不同模块、不同功能、不同形态的组装,如:STM32(单片机)+ZigBee节点(无线通信技术)+温湿度传感器(传感器),这种形式,让学生一目了然,物联网通信的主要组成:处理器+通信节点+传感器
♦ 提供3.3V、5V、12V供电接口、USB接口、J-link下载接口、CC-debug下载接口、串口接口,接口丰富;
♦ 内置USB串口服务器设备, 通过 1 路 USB虚拟以太网网卡,网卡根据端口虚拟出不同的串口,最多可拓展8路串口接口,多路串口可以更好的实现 数据的透明化,让学生可以分步式的进行数据的采集和设备的检修,进行数据传输时,模块无需单独连接数据线,极大的节省接线带来的问题,专 心去做物联网关键技术的学习。
♦ 实验平台具备8个通用实验模块插槽,集成防呆及防短路设计,支持最多8个模块联动实验,可在单个知识点学习的基础上,进行多模块综合应用, 可完成无线传感网络实验等多种复杂的联网实验;
♦ 提供了主板复位键以及ZigBee模块复位键,当通讯及仿真调试出现混乱时,只需用按下复位键即可恢复;
♦ 实验平台还集成了虚拟仪器采集接口(虚拟仪器采集仪选配,可配合虚拟仪器扩展板,实现对单片机、数据通信、无线通信、信号采集分析等功 能,提供可变电源输出接口。如:IIC、SPI、UART等数据采集、图形化分析;ADC模拟量数据采集、图形化分析;微功耗采集;PWM模拟输出; 38K红外数据抓取和发送;3.3V-12V可变电压输出,4-20mA可变电流输出)便于物联网实验中的数据分析;
♦ 每个COM端对应一盏指示灯(黄色),COM1-COM4模块正常工作时,指示灯常亮,另外配有主板运行指示灯(蓝色),实验平台正常运行时,指 示灯常亮;实验内容:
NewIOT物联网综合实验:
无线单片机应用实验 CC2530 基础实验 输入输出I/O 控制实验
定时器控制实验
中断输入和采集实验
ADC 采集实验
串口收发实验
低功耗控制实验
看门狗实验
功能模块驱动实验 8*8 点阵屏模块实验
4 位数码管模块实验
双路继电器模块实验
Z-STACK基础实验 SampleApp
GenericApp
SimpleApp
SensorDemo
SerialApp
Z-STACK进阶实验 协议栈中的OS 实验
协议栈中hal 层实验
ZigBee组网实验
ZigBee传感器采集及数据传输实验
ZIGBEE网络综合实验 通过IAR 平台下载程序
WSN 综合实训演示
ARM实验 跑马灯
按键实验
串口实验
外部中断实验
独立看门狗实验
窗口看门狗实验
定时器中断实验
PWM输出实验
输入捕获实验
射频识别(RFID)实验 选配 MSP430单片机基础实验
HF RFID基础实验
UHF RFID读卡实验
LF RFID读卡实验
门禁控制器实验
串口读卡实验
以太网读卡实验
传感器技术实验 无线传感器采集、控制实验 温度传感器实验
湿度传感器实验
控制亮度实验
光敏传感器
红外传感器实验
三维加速度传感器实验
振动传感器/蜂鸣器实验
超声波测距传感器实验
可燃气体传感器实验
雨滴传感器实验
继电器的控制实验
玻璃破碎传感器
数码管控制实验
霍尔传感器实验
点阵屏控制实验
三维加速度传感器
控制步进/直流电机实验
压力传感器实验
物联网技术实验 zigbee点对点通信实验
传感数据采集实验
串口通讯实验
精简OS实验
协议栈中的OS实验
协议栈中hal层实验(adc&lcd)
协议栈中hal层实验(lcd&uart)
协议栈中hal层实验(key&uart&lcd)
ZigBee加入网络实验
ZigBee协议栈自动匹配演示实验
ZigBee绑定演示
ZigBee安全加密实验
ZigBee 网状网络实验
传感器采集、控制实验(包含上述18种传感器,兼容将来添加的一些传感器)
综合实训:
物联网综合实验(智能家居、智能农业、智能交通、智能森林、智能停车 等,提供上位机软件和无线传感网程序)
ZigBee无线网络基础实验 OLED 显示
传感数据采集
精简 OS 实验
协议栈中的 OS 实验
协议栈中 hal 层实验(adc&lcd)
协议栈中 hal 层实验(lcd&uart)
协议栈中 hal 层实验(key&uart&lcd)
ZigBee 加入网络实验
ZigBee 协议栈自动匹配演示
ZigBee 绑定演示
ZigBee 多种绑定
ZigBee 安全加密
ZigBee无线传感网实验 无线传感网演示实验概述 监控软件配置
无线传感网监控软件概述 分步连接网络与网络拓扑显示
无线传感网搭建 网络拓扑设置与控制
无线传感网监控软件使用 各种曲线显示设置与控制
节点控制与显示
物联网+相关实验(依托于云服务器) LoRa 应用基础实验 LoRa模块参数配置实验
LoRa数据收-发透明传输实验
LoRa数据收-发定点传输实验
LoRa信道广播实验
LoRa组网与设备自动搜索
LoRa模拟多跳实验
NB-IOT应用基础实验 NB-IOT模块参数配置实验
NB-IOT网络附着实验
NB-IOT UDP协议通信实验
NB-IOT CoAP协议通信实验
NB-IOT数据上传云平台实验
LoRa星型网组网应用实验 蜂鸣器控制实验
舵机控制实验
继电器控制实验
温度测量实验
湿度测量实验
烟雾浓度测量实验
火焰检测试验
红外热释电人体检测试验
红外测距实验
光照度测量实验
振动测量实验
人体脉搏测量实验
磁场检测实验
RGB LED控制实验
NB-IoT应用实验 蜂鸣器控制实验
舵机控制实验
继电器控制实验
温度测量实验
湿度测量实验
烟雾浓度测量实验
火焰检测实验
红外热释电人体检测实验
红外测距实验
光照度测量实验
振动测量实验
人体脉搏测量实验
磁场检测实验
RGB LED控制实验
异构组网综合应用实验 ZigBee与NB-IOT异构组网实验(云服务、Web、App)
433M与NB-IOT异构组网实验(云服务、Web、App)
915M与NB-IOT异构组网实验(云服务、Web、App)
2.4G与NB-IOT异构组网实验(云服务、Web、App)
LoRa与NB-IOT异构组网实验(云服务、Web、App)
LoRa与2G/GPRS异构组网实验(云服务、Web、App)
LoRa与4G异构组网实验(云服务、Web、App)
LoRa与WIFI异构组网实验(云服务、Web、App)
LoRa与低功耗蓝牙异构组网实验(App)
实验平台参数:
外接电源: 配有DC5V-12V电源接口,常规弱电供电,保证实验设备的用电安全。
USB接口: 通过 1 路 USB,拓展最多8路串口、ZigBee仿真器、ARM仿真器、单片机仿真器、485通信、TCP/IP云端通信。
电源开关: 实验平台主电源开关,带电源指示灯。
RS232接口: 用于外接工业物联网设备或者云平台采集设备、或智能触摸屏网关
虚拟仪器接口: 便于物联网实验中的数据分析。结合虚拟仪器采集模块,可以在上位机软件端对硬件IIC、SPI、uart、ADC、PWM等数据的
采集和图形化的展示,让学生可以更直观的学习一些相关知识。
功能按键: 包括电源按键、ZigBee复位按键及主板复位按键
LED 指示灯: 4个COM端指示灯和1个主板运行指示灯
物联网模块插槽:采取磁吸形式,并且加入防短路设计,模块吸附后即可直接使用,不必担心短路和烧毁模块风险。各个模块之间可以进行级 联接(即积木式、叠罗汉形式),更方便的进行基础性教学。
尺寸: 430*330*30mm
部分实验模块:
♦ 采用磁吸式可拆卸结构,集成防呆设计,避免短路;
♦ 可以无缝吸附到实验平台插槽内,插槽内集成供电与数据传输功能,无需单独外接电源及数据线;各个模块之间可以进行级联接(即积木式、叠罗 汉形式),无需外接任何导线,更方便的进行基础性教学;
♦ 实验模块表面集成电路图,便于学生更直观的了解模块运行原理;
♦ (标配)基础实验模块:ZigBee模块(8个)、WIFI模块(1个)、STM32模块(4个);
♦ (标配)传感器/执行器模块:提供温湿度、光照、人体红外、气体、超声波测距、压力传感器、双路继电器、LED照明灯执行器等8种配套模组;
♦ (标配)其他通信模块:蓝牙4.2通信模块(2个)、GSM通信模块(1个)、4G移动通信模块(1个)、5G通信模块(NB-IOT,1个)、窄带通信 模块(Lora,1个)、以上模块提供的相关传感器采集、数据通信、传输源码和相关PPT教学资源
♦ (选配)其他传感器:门磁传感器、红外对射栅栏传感器、土壤湿度传感器、红外遥控执行器、步进电机执行器、直流电机驱动器、舵机执行器、 风扇执行器、红绿灯模拟器、LCD显示器、数码管显示器、PM2.5传感器、风速传感器、风向传感器、大气压传感器、限位器传感器、摄像头采集 器、三轴加速度传感器等等;
♦ (选配)RFID射频识别:125K(低频读卡器)、13.56M(高配读卡器)、900M(超高频读卡器)、2.4G(有源RFID)等,射频识别技术,提供 源码、DEMO例程、智能门禁、智慧仓储、智慧物流等演示软件;
♦ 模块升级:更新物联网模块时,保证可以与NewIOT实验平台无缝连接,避免重复购买造成浪费。
实验模块详细参数:
1 实验平台:
1、平台采用的8槽通用实验底板,每块区域采用磁吸形式,即实
验模块放在通用平台上,可以自动吸附,并固定在平台上,支持最多8
个模块联动实验,可在单个知识点学习的基础上,进行多模块综合应用,
包括:ZigBee、STM32、WiFi、蓝牙、4G、5G等模块,支持复杂系
统实验,可完成无线网络实验、传感器实验、物联网应用程序开发等多
种复杂的联网实验。
2、平台具有防呆设计、防短路设计;每块区域提供弹性探针,包括3.3V、
5V、12V供电接口、J-link下载接口、CC-debug下载接口、串口接口,
即模块放在实验模块槽区域,电脑自动识别并下载对应的程序(ARM
程序、zigbee程序、单片机程序等),无需外接仿真器;不接受插针
方式。
3、电脑端可以虚拟8路串口,即8组实验模块槽可以同时上传到PC端或
云端,不接受按键切换1路形式,可拓展性强,提供实验模块弹性探针
接触点的PCB电路图(AD09库文件格式,直接可以生产的),即老师/
学生自己开发的PCB开发板,可以无缝的使用在“通用平台”上,方便
对自己设计的硬件进行调试,达到科研和创新大赛的目的。
4、平台支持拓展板载虚拟仪器接口,不接受外接仪器,要平台内置,
即每个平台都有此功能;配合虚拟仪器拓展版,可以实现对单片机、数
据通信、无线通信、信号采集分析、频谱分析、信号发生、协议分析、
微功耗分析、电子显微镜等功能,提供可变电源输出接口。如:IIC、
SPI、UART等数据采集、图形化分析;ADC模拟量数据采集、图形化
分析;微功耗采集;PWM模拟输出;38K红外数据抓取和发送;
3.3V-12V可变电压输出,4-20mA可变电流输出。
2 ZigBee模块:
ZigBee无线通信模块
1)主芯片:CC2530F256,256K Flash,有USB控制器;
2)串行速率:38400bps(预设),可设置 9600bps,19200bps,38400bps, 115200bps;
3)无线频率:2.4GHz;
4)无线协议:ZigBee2007/PRO,并具有多节点、路由、中继功能;
5)传输距离:可视距离≥200米;
6)接收灵敏度:-30DBm;
7)下载方式为CCdebug形式,但无须外接仿真器,直接放置网联平台任意接口即可自动识别,并进行程序下载,方便学生操作,无须外部在接线。不 接受外部接仿真器下载调试形式。
8)支持积木、叠罗汉、磁吸形式,任意叠加模块,实现不同的实训需求,一秒连接完成,不接受固定后再接线形式。
3 WIFI模块:
WiFi无线通信模块
支持2.4 GHz 802.11b/g/n 无线标准
支持WPA-PSK/WPA2-PSK/WEP 安全模式
支持AP、STA、AP+STA 工作模式
集成的串口转无线 TCP/UDP 传输功能
局域网搜索和无线参数设置功能,支持远程AT指令和网页AT指令修改
支持TCP/UDP边缘路由处理自动协议下发机制
支持Android快速联网配置
支持类自动波特率适配功能
支持云端数据上传
支持MQTT数据上传
支持外接SMA天线棒,扩大传输范围
提供相关源码,例程等内容,提供云端数据传输配置操作。
4 嵌入式网关:
采用Linux操作系统
支持串口和以太网对内部进行访问,并对系统进行设置。支持图像识别,可连接摄像头进行图像获取和识别能力。支持1路USB接口,可拓展连接外部USB设备
支持1个串口通信,主要用于配合ZigBee、蓝牙、wifi、NB-IOT、lora等无线技术的通信,实现物联网综合网关的处理能力。实现对相关无线
数据的获取和转发计算能力。
5 STM32模块:
采用STM32F103处理器
支持磁吸式、积木式、叠罗汉式实训
提供1个复位键,用于系统的复位。
所有IO口都引出在开发板的弹性插针上,可以方便学生进行积木式连接。支持ADC、SPI、IIC、UART、PWM等实训内容。
支持ARM嵌入式操作系统。
6 提供温湿度:
温度:要求精确到可以达到0.1摄氏度,可以与无线模块设备进行通信。
湿度:支持电容型湿度传感实验;支持湿度值脉冲信号输出;
提供“通用平台”弹性探针接触点,用于程序下载、串口调试、供电等作用。提供搭积木弹性接触针,用于搭积木形式教学。
7 光照:
采用ROHM原装BH1750FVI芯片;
供电电源:3-5V;
光照度范围:0-65535lx
传感器内置16bitAD转换器,直接数字输出,省略复杂的计算,省略标定,不区分环境光源,接近于视觉灵敏度的分光特性,可对广泛的亮度进行1勒克斯的高精度测定。
提供“通用平台”弹性探针接触点,用于程序下载、串口调试、供电等作用。提供搭积木弹性接触针,用于搭积木形式教学
8 人体红外:
支持红外对射、红外漫反射传感实验;
支持4路红绿指示灯显示;
同时提供传感器的模拟量、数字量信号;
提供“通用平台”弹性探针接触点,用于程序下载、串口调试、供电等作用。提供搭积木弹性接触针,用于搭积木形式教学;。
9 气体:
支持MQ系列半导体气体传感实验;
支持1路数字量输出;
支持1路模拟量AD输出功能;
支持烟雾、空气质量、一氧化碳等多种气体的扩展实验提供“通用平台”弹性探针接触点,用于程序下载、串口调试、供电等作用。提供搭积木弹性接触针,用于搭积木形式教学。
10 超声波测距:
支持trig(控制端)、echo(接收端)配合实现距离的测量
支持1路数字量输出;
支持1路模拟量AD输出功能
提供“通用平台”弹性探针接触点,用于程序下载、串口调试、供电等作用。提供搭积木弹性接触针,用于搭积木形式教学。
11 压力传感器:
测量范围:0-40Kpa
采用表压型
输出信号:30-60mv
提供放大电路
支持1路数字量输出;
支持1路模拟量AD输出功能;
提供一个辅助式按压压力设备,方便学生输出气体压力变化。支持血压、胎压、肺活量等应用。
12 双路继电器:
两路5V控制继电器;
继电器规格7A-240VAC;10A-24VDC;10A-110VAC
提供“通用平台”弹性探针接触点,用于程序下载、串口调试、供电等作用。
提供搭积木弹性接触针,用于搭积木形式教学。
13 LED照明灯执行器:
标准86型E27螺口带底盒灯座,
DC12V
提供“通用平台”弹性探针接触点,用于程序下载、串口调试、供电等作用。提供搭积木弹性接触针,用于搭积木形式教学。
14 NB-IOT经典型:
无线节点
1)采用标准的磁吸式设计+搭积木式设计,即节点采用标准的12路弹性插针作为主要供电、仿真调试、数据通信、IO口拓展等,同时支持搭积木式的级联接,无须外接跳线,通过弹性插针即可通信,最多支持搭积木高度为6层。如:STM32处理器+lora无线+传感器1+传感器2+传感器3+NB-IOT(6层垂直积木,无须额外外接线),可拓展性强。
2)支持2路简单透传,支持 6路指令传输
3)支持1路 COAP 透传;
4)支持注册包功能;
5)支持心跳包功能;
6)支持超低功耗模式;
7)支持 3GPP 标准指令集;
8)支持强链接,比现有技术提高50-100 倍的接入数量,满足大量设备联网需求。比 LTE 提升 20dBm 增益,适合地下车库,深井等应用场景。
9)低功耗,超低的功耗可以将电池供电使用时间提升到数年之久。
10)内置SIM卡,并提供3年电信网络接入服务,并提供配套公有云平台和平台软件。
15 LoRa 经典型:
无线节点
1)采用标准的磁吸式设计+搭积木式设计,即节点采用标准的12路弹性插针作为主要供电、仿真调试、数据通信、IO口拓展等,同时支持搭积木式的级联接,无须外接跳线,通过弹性插针即可通信,最多支持搭积木高度为6层。如:STM32处理器+lora无线+传感器1+传感器2+传感器3+NB-IOT(6层垂直积木,无须额外外接线),可拓展性强。
2)基于 SX1278 开发全新 LoRa 扩频调制技术,带来更远的通讯距离,抗干扰能力更强
3)支持自动中继组网,多级中继适用于超远距离通信,同一区域运行多个网络同时运行;
4)支持用户自行设定通信密钥,且无法被读取,极大提高了用户数据的保密性;
5)支持 LBT 功能,在发送前信道环境噪声,可极大的提高模块在恶劣环境下的通信成功率;
6)支持 RSSI 信号强度指示功能,用于评估信号质量、改善通信网络、测距;
7)支持无线参数配置,通过无线发送指令数据包,远程配置或读取无线模块参数;
8)支持空中唤醒,即超低功耗功能,适用于电池供电的应用方案;
9)支持定点传输、广播传输、信道;
10)支持深度休眠,该模式下整机功耗约 2uA;
11)支持免许可 ISM 433MHz 频段,支持 470MHz 抄表频段;
12)理想条件下,通信距离可达 5km,3km稳定传输;
13)参数掉电保存,重新上电后模块会按照设置好的参数进行工作;
14)高效看门狗设计,一旦发生异常,模块将在自动重启,且能继续按照先前的参数设置继续工作;
15)外接杆状天线棒。
16 蓝牙BLE经典型:
无线节点
1)采用标准的磁吸式设计+搭积木式设计,即节点采用标准的12路弹性插针作为主要供电、仿真调试、数据通信、IO口拓展等,同时支持搭积木式的级联接,无须外接跳线,通过弹性插针即可通信,最多支持搭积木高度为6层。如:STM32处理器+蓝牙4.0无线+传感器1+传感器2+传感器3+NB-IOT(6层垂直积木,无须额外外接线),可拓展性强。
2)蓝牙4.0采用CC2540F256 Bluetooth 4.0 BLE无线芯片,内存为大容量的256KFLASH,采用高性能、低功耗的8051微控制器内核,可以处理大部分低功耗需求的领域。同时支持ARM嵌入式处理器STM32类处理器,进行开发工作。
3)蓝牙4.0支持可以对协议栈进行二次开发工作。无须外接仿真器,蓝牙模块放到“网联平台”即可识别并下载程序。
4)蓝牙4.0底部采用3.3V供电,全部18路IO口引出,包括:P00、P01、P02、P03、P04、P05、P06、P07、P10、P11、P12、P13、P14、P15、P16、P17、P20、P21
5)具有低功耗模式,配合实验箱低功耗采集模块可以对ZigBee进行功耗的查看,功耗小于1mA。工作电流在25mA左右。符合低功耗工业级别应用。
6)传输距离30米以内的。
17 4G模块:
1)采用标准的磁吸式设计+搭积木式设计,即节点采用标准的12路弹性插针作为主要供电、仿真调试、数据通信、IO口拓展等,同时支持搭积木式的级联接,无须外接跳线,通过弹性插针即可通信,最多支持搭积木高度为6层。如:STM32处理器+zigbee无线+传感器1+传感器2+传感器3+4G(6层垂直积木,无须额外外接线),可拓展性强。
2)接口类型: IPEX;支持TCP/IP协议;支持传输速率: 900Kbps;模块类型: 4G LTE;支持短信功能;支持制式标准: FDD-LTE(移动电信联通4G)