物联网导论课程设计报告
设计题目:基于物联网的远程入侵报警装置设计
班级:计科四班
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目录
一、绪论2
1.1物联网的发展概述2
1.2设计远程防盗报警装置的目的2
1.3设计远程防盗报警装置的意义3
二、开发环境搭建与各模块设计3
2.1 搭建开发环境3
2.2点对点通信的实现4
2.3人体红外传感器的设计6
三、详细设计8
3.1点对点通信模块的代码实现以及线路连接图8
3.2 人体红外传感器模块的代码实现以及线路连接图10
3.3 远程报警装置的代码实现以及线路连接图12
四、实验结果与讨论14
4.1 点对点通信模块14
4.2 人体红外线传感器模块14
4.3 远程报警装置模块14
五、设计总结14
一、绪论
1.1物联网的发展概述
物联网的英文名称是Internet of Things,缩写IOT。
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各种真实物体上,通过互联网联接起来,进而运行特定的程序,达到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、防止物品被盗等各种应用。物联网将现实世界数字化,应用*围十分广泛。物联网的应用领域主要包括以下几个方面:运输和物流领域、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的目的
1.掌握物联网综合实验系统的软件、硬件部署方法。
2.掌握各节点程序的烧写方法,能够搭建实验平台并在物联网高级教学实验箱上进行烧写实验。
3.掌握串口助手的使用方法,能够使用串口助手发送控制命令。
4.掌握所有软件的部署和开发平台。
1.3设计远程防盗报警装置的意义
网课程防盗报警系统是指当非法侵入防*区时,引起报警的装置,它是用来发出出现危险情况信号的。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,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,能及时记录入侵的时间、地点,同时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
此次实验用的是破解版的IAR开发环境,下面将介绍IAR开发环境的安装及添加文件到工程以及调试运行的过程:
1.打开参考文件中一个可执行文件,如下图1:
图1
2.点击install,根据创建向导安装IAR开发环境步骤安装,安装成功后,打开一个如下图2的窗口:
图2
3.选择File->open->workbase,在弹出的对话框中“文件名”中选择将要用到的文件,默认工程类型为eww。然后选择Project->Rebuild All 编译工程,等待编译完成。
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按键。接下来选择Project->Download and debug 下载并调试程序。
5.下载完后,如果想调试程序,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flash内,按下Z*2530A 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点对点通信的实现
实验内容
接收节点上通电后进行初始化,然后通过指令ISR*ON 开启射频接收器,等待接收数据,直到正确接收到数据为止,通过串口打印输出。发送节点上电后和接收节点进行相同的初始化,然后将要发送的数据输出到T*FIFO 中,再调用指令IST*ONCCA 通过射频前端发送数据。
实验设备及工具
硬件:Z*2530A 型CC2530 节点板 2 块、USB 接口的仿真器,PC 机Pentium100 以上。
软件:PC 机操作系统Win*P、IAR 集成开发环境、串口监控程序。
实验原理
在本实验中,发送节点将数据通过射频模块发送到指定的接收节点,接收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。如果发送节点发送的数据目的地址与接收节点的地址不匹配,接收节点将接收不到数据。
2.2.4 实验步骤
(1)准备两个CC2530 射频板,分别接上出厂电源;将其中一个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)双击本实验程序“无线射频实验\1.点对点通信”双击p2p.eww,打开本实验工程文件。
(4)打开main.c 文件,下面对一些定义进行介绍。
PAN_ID 个域网ID 标示,用来表示不同在网络,在同一实验中,接收和发送节点需要配置为相同的值,否则两个节点将不能正常通信。
SEND_ADDR 发送节点的地址
RECV_ADDR 接收节点的地址
NODE_TYPE 节点类型:0 接收节点,1:发送节点,在进行实验时一个节点定义为发送节点用来发送数据,一个定义为接收节点用来接收数据。(5)修改main.c 文件中的NODE_TYPE 的值为0,保存,然后选择Project->Rebuild All 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->Download and debug 下载程序到接收节点板。
(7)修改main.c 文件中的NODE_TYPE 的值为1,然后点击保存,然后选Project->Rebuild All重新编译工程。
(8)接下来将接收节点断电,取下仿真器连接到另外一个节点上,点击菜单Project->Download and debug 下载程序到发送节点板。
(9)确保接收节点的串口与pc 的串口通过交叉串口线相连。
(10)先将接收节点通电,查看PC 机上的串口输出,接下来将发送节点通
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