公司介绍

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物联网实验平台,物联网实验易游网页版,易游(中国),物联网技术实验室易游网页版,易游(中国)

一、ZRWL-WX物联网实验平台介绍

ZRWL-WX物联网实验平台是一款面向电子信息及计算机专业的教学实验易游网页版,易游(中国),由硬件易游网页版,易游(中国)、软件平台和教学资源库三部分组成完整的教学实验体系。他由实验平台、实验模块、实验软件、ZRWL-WX云平台、实验开发工具、电子实训指导书等6个模块组成。可完成51单片机技术、嵌入式Linux系统、Android系统、C#软件开发、RFID技术、无线通讯技术、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、人工智能、创客创新等诸多课程的实验实训。

1、统一平台，无限扩展

实验平台提供了完善的实验环境保障。集成通讯、供电、测量等功能，实现了在一个平台支持所有实验应用。平台上提供3.3V、5V、12V等常用的基础电源，电流最大可支持10A，可以满足所有的供电需求。另外提供串口、USB口、以太网等常用的接口，接口齐全。升级性能好，兼容性好，拓展性好。后续实验室二次升级，不用重复购买实验产品，购买主要硬件即可，节约建设成本。

① 采用一体式电源结构，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，便于学生操作。

② 实验平台具备8个通用实验模块插槽，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，支持复杂系统实验，可完成无线传感网络实验、传感器实验、物联网应用程序开发等多种复杂的联网实验。

③ 提供了主板复位键以及ZigBee模块复位键。

④ 提供虚拟仪器采集接口（虚拟仪器采集仪选配），便于物联网实验中的数据分析。

2、物联网实验模块：

① 传感器：提供温湿度、门磁、人体红外、红外栅栏、光照、烟雾、气体、继电器、超声波、大气压力、土壤温湿度、pm2.5、红外测温等多种传感器。

② 磁吸式可拆卸模块：AI语音模块、摄像云平台、STM32基础开发板、LED执行模块、传感器模块、RFID模块、蓝牙模块、双路继电器、Arduino UNO模块、键盘采集模块、ZigBee底板、ZigBee基础学习板、CC2530学习板、51单片机开发板等多种物联网实验模块(可根据客户需求提供不同的实验模块)。

③ 防呆设计，避免因连接错误导致模块损坏。

④ 模块更新：更新最新物联网最新模块时，保证可以与实验平台无缝连接。

3、物联网实验箱体：

① 实验箱的最上方提供一块可以悬挂物联网模块的挂板，并且所有物联网模块均采用磁吸式结构，节省实验空间。

② 实验箱分为两层，最上层为实验平台，实验平台采取嵌入式结构，可随意取出；最下层采取隔断式结构，主要用于存放物联网实验模块及实验工具。

4、体系完善，涵盖全面

实验模块涵盖传感技术、嵌入式技术、自动识别、通讯工程、自动化、电子工程、物联网工程等诸多学科的实验实训。

5、实验生动，资料丰富

课程实验以实验包的形式进行加载，内容设计新颖活泼，贴近日常学习生活。实验软件配套电子版实训指导书，包含实验的背景资料、实验接线图、操作步骤、视频演示、扩展知识和创新思考等内容，并配套相应微课视频，为教师开展课程改革和教学创新提供了丰富资源。

6、自由组合，扩展升级

实验平台具备8个通用实验模块插槽，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，支持复杂系统实验。模块组合可模拟真实的行业易游网页版,易游(中国)及业务场景。

7、创新创业、市场应用

平台基于物联网基础知识进行整合，目前很多本科生、高职生进行创新创业项目领域的应用已经非常多，到目前有一些学校已经共同开发涉及驾驶员辅助系统、信息娱乐与仪表盘、混合动力/电动动力传动系统、电子车身配件以及照明、家用电器、楼宇自动化、显示器及数字标牌、电子销售标签、工业自动化与控制系统、校内照明、楼到照明、医疗、保健与健康、电机驱动与控制、智能电网与能源、测试和测量、嵌入式云存储、iPhone照片云备份、数据采集服务器、web小型服务器等等成功案例。部分成功案例可以免费获得。

二、ZRWL-WX实验平台硬件参数：

整体要求:

1)实验箱平台采用市场上最新的8槽通用实验底板（下面称“通用平台”）+各类实验

模块，每个模块都提供弹性探针接触点，方便对实验模块的程序进行下载、调试、通信、供电等作用。

2)通用平台：平台提供8组实验模块槽区域，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，并有防呆设计、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。电脑端可以虚拟4路串口，即4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。

3)可拓展性，提供实验模块弹性探针接触点的PCB电路图，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）嵌入式核心主板：采用三星Exynos 4412处理器，该处理器采用四核Cortex-A9架构，支持仿真器硬件仿真调试开发，嵌入式Linux系统开发，Android系统开发，移动互联无线通信系统开发，RFID射频识别系统开发等应用。

5）平台板载丰富的嵌入式基础通信实验单元，能适用于对性能和处理能力有更高要求

的嵌入式系统应用场合。

6）提供RFID射频识别模块：RFID射频识别模块可以无缝的吸附在“通用平台”上，可以进行数据通信、程序下载等功能；RFID包含：低频、高频无线射频技术，提供所有的源码程序和案例程序。

7）包含无线通信节点：Zigbee、WiFi、蓝牙、LoRa、NB-IoT等无线通信技术。

8）单独实验用的基础模块（采用磁吸结构，弹性插针通信）：温湿度教学模块、光敏传感器教学模块、气体传感器教学模块、门磁传感器教学模块、人体红外传感器教学模块、红外对射传感器教学模块、土壤湿度传感器教学模块、继电器执行器教学模块、云台控制器教学模块、zigbee单片机教学模块，WIFI嵌入式集成网关教学模块、STM32F103RCT6单片机教学模块、STM32F103C8T6单片机教学模块、按键教学模块、LED教学模块、4-20mA工业传感器教学模块、红外遥控收发教学模块、zigbee无线传感网络节点教学模块等。

9）虚拟仪器测试：“通用平台”板载虚拟仪器拓展接口，不接受外接仪器，要“通用平台”内置，即每台都有此功能；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。

三、技术参数要求：

1、实验箱整体概括：

实验箱整体分为3个部分:储藏区、实验区、立式区

储藏区：位于实验箱低部，可以对所有的实验模块（通信模块、传感器、执行器、嵌入式开发板...）进行分割收纳，每个模块相互不触碰，固定住，方便整理和清点；不接受随意乱放。

实验区：主要是以“通用平台”为主，所有的实验在“通用平台”上进行。位于实验箱的中部，可以任意取下。

立式区：位于实验箱的顶部，打开实验箱后，实验箱顶盖为实训挂板，采用磁吸形式，方便固定实验模块，如LED灯、风扇、传感器等模块。

2、物联网通用平台：

实验箱平台采用市场上最新的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，并有防呆设计、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。电脑端可以虚拟4路串口，即4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，提供实验模块弹性探针接触点的PCB电路图，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。

3、智能网关平台：

3.1 嵌入式核心主板

1)核心板芯片：三星Exynos 4412（Cortex-A9四核架构）；

2)处理器主频：1.5Ghz；

3)内置高性能4核A9 ARM架构，配备Mali-400 GPU；支持 2D/3D图形加速；内部MFC支持 MPEG2/4、H.263、H.264等的编解码和VC1的解码；

4)支持32KB*4 I/D一级缓存，1MB二级缓存，支持单通道32位数据总线，高达800MHz工作频率的LPDDR2/3，LVDDR3(Low Voltage DDR3)，DDR3，支持3.3V的IO电平；

5)DDR3内存：1GB

6)存储：8GB eMMC；

7)DC接口：DC-5V;

8)用户按键：4按键

9)JTAG接口：标准JTAG接口

10)GPIO扩展接口： 36针可编程GPIO接口

11)外接板资源：可接zigbee模块、蓝牙模块、wifi模块、IPv6模块、LoRa模块、433M模块、NRF模块、GSM模块等

12)系统软件：Android或Linux系统，采用一键切换系统方式，方便后面学生或老师更换系统；

13)资料：提供实验指导书；含Android/Linux开发源码、配套软件开发环境、实验例程配套源码工程等文件；硬件接口开放，硬件电路及原理图，软件代码开源，提供完善的实验指导书和U盘资料。

3.2 人机交换单元

1)触摸屏：主要用于嵌入式核心主板，触摸屏采用7寸电容触摸屏，支持多点触摸，分辨率为：800*480；

2)视频输出：支持HDMI高清接口；

3.3 外部接口驱动单元

1)2个RS232串口；

2)1个RS485串口；

3)2路SPI总线接口；

4)2路2W喇叭接口；

5)5路USB Host接口；

6)数字RGB LCD接口；

7)标准Mipi LCD接口；

8)标准LVDS LCD接口；

9)标准SIM卡接口；

10)标准TF卡接口，最大支持256GB；

11)自适应10M/100M/1000M以太网接口；

12)I2S 2.1声道音频接口。

3.4 基础实验资源

Linux方面：

1)Uboot烧写

2)LED驱动

3)MMU内存管理单元

4)异常模式处理

5)软中断异常

6)中断控制管理器

7)外部中断

8)看门狗中断

9)PWM定时器驱动

10)裸板时钟频率

11)UART串口驱动

12)LCD显示屏驱动

13)IIC驱动

14)电容型触摸屏驱动

15)QT实验基础开发实验

16)建立交叉编译

17)下载并运行QT软件

18)QT实验之传感器采集实验

19)QT实验之安防易游网页版,易游(中国)采集实验

20)QT实验之继电器执行易游网页版,易游(中国)实验

Android方面：

1）下载并安装JDK

2）下载并安装ADT集成开发环境和ANDROID SDK

3）下载Android SDK

4）启动ADT集成开发环境

5）创建ANDROID模拟器

6）开发第一个ANDROID程序

7）创建HelloWorld工程

8）在模拟器运行Android程序

9）建立4412调试环境

10）安装USB ADB驱动程序

11）通过USB ADB在4412上运行程序

12）在4412上调试Android程序

13）如何使用函数库

14）通用的输入输出接口

15）串口通讯的接口说明

16）开关LED的接口说明

17）让PWM蜂鸣器发声和停止发声的接口说明

18）读取ADC的转换结果的接口说明

19）I2C通讯示例

20）SPI通讯示例

21）GPIO通讯示例

22）串口通讯示例

23）PWM示例

24）A/D转换示例

25）I2C& EEPROM示例

26）物联网界面开发示例

27）物联网驱动调用示例

28）传感器采集实验

29）安防数据采集实验

30）摄像头采集实验

31）执行控制实验

32）云台控制器实验

33）物联网综合实验

4、RFID射频识别模块

4.1 低频RFID模块（125K）：（1个）

模块支持125Khz－134.2KHz（LF低频)，非接触式IC卡读写器的操作方法简捷、方便，读卡速度快，最大读写距离可达10cm，ISO11784/85标准设计，支持TK4100,GK4100,EM4100及其兼容芯片，支持TEMIC 5557,ATA5567,ATA5577，支持hitag-s，支持EM4469,EM4302,EM4305，支持二次开发。

4.2 高频RFID模块（13.56M）：（1个）

模块采用NXP推出非接触式读写卡芯片RC522,工作频率：13.56MHz；协议:ISO 14443A/MIFARE；自动应答类型:近场（13.56MHz）；感应区域:0～10Cm（13.56MHz）,支持SPI接口、I2C接口和UART三种通信接口；支持s50、s70、pro、UltraLight、desfire五种类型卡。

4.3 超高频RFID模块（900M）：（1个）

模块采用超高频RFID专用芯片模拟电路和先进DSP技术,支持EPC C1 GEN2/ISO 18000-6C与18000-6B多协议；提供RSSI值，也就是标签返回射频信号强度值。软件可调输出功率10dBm~27dBm。输出频率范围覆盖国际和国内标准。全面支持国际常用超高频RFID标准，包括所有码率和编码选项。模块支持RS232、TTL串口两种接口。

4.4 基础实验

1）低频ID卡工作原理

2）低频ID卡分类与应用

3）低频ID卡串口协议

4）低频ID卡考勤系统PC端应用

5）高频IC卡工作原理

6）高频IC卡分类与应用

7）高频IC卡协议14443

8）高频初始化和防冲突

9）高频MIFARE 1 卡片

10）高频寻卡操作

11）高频系统块读写

12）高频系统验证密钥操作

13）高频电子卡钱包功能

14）超高频寻卡实验

15）超高频远距离读卡实验

16）超高频通信协议原理

17）物联网综合实验

以上RFID模块提供“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。

5、zigbee无线通信节点（每套4个）

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；

5) 传输距离：可视距离10米；

6) 接收灵敏度：-96DBm；

7）采用STM32为核心处理器

8）采用双排24针防呆设计，传感器接口

9）提供USB供电口和数据口（CP2012芯片）

10）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。

6、Wifi网关通信节点（1个）

WIFI模块采用双排（2 x 4）插针式接口，支持波特率范围：1200~115200bps，支持硬件 RTS/CTS 流控，单3.3V供电。支持IEEE802.11b/g 无线标准，支持频率范围：2.412~2.484 GHz，支持两种无线网络类型：基础网（Infra）和自组网（Adhoc），支持多种安全认证机制：WEP64/WEP128/ TKIP/CCMP(AES) WEP/WPA-PSK/WPA2-PSK支持快速联网，支持无线漫游。其它：支持多种网络协议：TCP/UDP/ICMP/DHCP/DNS/HTTP ，支持自动和命令两种工作模式，支持串口透明传输模式，支持 AT+控制指令集，支持多种参数配置方式：串口/WEB 服务器/无线连接。

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、蓝牙4.0通信节点（2个）

模块采用蓝牙4.0协议芯片CC2540，CC2540是一个超低消耗功率的真正系统单晶片，它整合了包含微控制器、主机端及应用程式在一个元件上。 CC2540结合一个优异的无线射频传送接收器及一个工业标准的加强型8051微控制器，它包括连接类比及数位感应器的周边，内建可程式的快闪记忆体，精确的无线射频讯号强度指示，全速USB 2.0界面，内建AES-128加密引擎。

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、LoRa通信节点:（2个）

模块E22-400T22S是一款基于SEMTECH公司SX1268射频芯片的无线串口模块（UART），具有多种传输方式，可工作在433/470M频段；采用全新一代LoRa扩频技术，距离更远，功耗更低，体积更小；支持空中唤醒、无线配置、载波监听、中继组网功能。

工作频段：410.125~493.125MHz，默认433.125MHz，信道数84；发射功率：22 dBm，最大功率（约160mW）；接收灵敏度：-138dbm；空中速率：0.3k~62.5kbps；实测距离：4000米（晴朗空旷环境，最大功率，天线增益5dBi，高度2m）；天线形式：IPEX/邮票孔；通信接口：UART。

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、NB-IoT通信节点：(2个）

模块支持移动、联通、电信 NB-IoT 网络接入，支持 2 路 TCP/UDP 透传和 1 路 CoAP 透传，通过简单配置既可以实现串口到网络的双向数据透明传输，特别适合电池供电的使用场景。

标准：HD-FDD-LTE；端口数：TTL*1；TTL 串口 3.0V；速率：14.4Kbps～57.6Kbps；标准频段：WH-NB73-BA支持多频段，B1,B2,B3,B5,B8,B20,B28 等，默认开启 3、5、8；最大发射功率：23dBm~-40dBm；接收灵敏度：-115dBm；波特率（bps）：4800bps,9600,57600,115200；网络协议：UDP、CoAP、TCP；网络缓存：发送 1Kbyte，接收 1Kbyte。

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、扩展实验模块：

10.1、温湿度采集传感器模块（1个）

温度：要求精确到可以达到0.1摄氏度，可以与ZigBee、WiFi易游网页版,易游(中国)进行通信。

湿度：

1）支持电容型湿度传感实验；

2）支持湿度值脉冲信号输出。

10.2、光敏传感器模块（1个）

采用ROHM原装BH1750FVI芯片；供电电源：3-5v；光照度范围：0-65535 lx

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。

10.3、气体传感器模块（1个）

1)支持MQ系列半导体气体传感实验；

2)支持1路数字量输出；

3)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

10.4、门磁传感器模块（1个）

1）材料：防火ABS阻燃外壳

2）连接方式：常开或常闭

3）额定电流：300(mA)

4）额定电压：200（VDC）

5）开启间距：≥15 ≤25

6）额定功率：3（W）

7）采用对磁性固定件有开关量反应

10.5、人体红外传感器模块（1个）

1）支持红外对射、红外漫反射传感实验；

2）支持4路红绿指示灯显示；

3）同时提供传感器的模拟量、数字量信号；

10.6、继电器执行器模块（1个）

两路5V控制继电器；继电器规格7A-240VAC；10A-24VDC；10A-110VAC

10.7、按键执行模块（1个）

采用矩阵式和按键式布局，满足学生练习单片机或者外部控制输入方面的实验。

10.8、LED单片机控制模块（1个）

采用4路高电平和4路低电平控制的LED，满足不同程序，实现不同的电路要求。

集成RGB灯，可以实现对RGB灯颜色的控制。

10.9、排风扇模块（1个）

模块提供1路直流风扇模块，工作电压：DC5V，工作电流(A)：0.09-0.25，转速(RPM)：1000-2000

10.10、ARM单片机处理器模块（STM32)（1个）

采用STM32F103处理器，采用积木式探针，可以实现对RFID模块进行控制和采集功能。提供1个复位键，用于系统的复位。所有IO口都通过跳线针的形式引出在开发板的四周，可以方便学生进行跳线的连接方式。支持ADC、SPI、IIC、UART、PWM等接口。底部采用弹性插针，可与网联平台无缝连接，无须外部接线，磁吸形式。提供无线传输模块通用接口，无线传输模块接口功能可直接通过拨码开关选择切换，无需修改程序代码实现功能自动切换。