一、适用范围：
物联网综合实验实训系统是我公司基于ARM Cortex-M3内核的LM3S9B96、LM3S811和ZIGBEE芯片推出的功能全面、经济实用的实验系统。该系统不仅能完成LM3S9B96、LM3S811的功能实验，而且配合传感器模块、ZIGBEE模块、WIFI模块可以完成数据的采集以及无线传输，另外ZIGBEE还可以实现组网的功能。适合物联网数据采集、无线传输、ZIGBEE无线组网的教学实验及科研研发。同时本产品也是大学生电子设计竞赛的理想开发平台。
二、结构简介：
物联网综合实验实训系统采用模块化分离式结构，便于用户使用、扩展和二次开发。CPU采用的是基于Cortex-M3内核的LM3S9B96、LM3S811，LM3S9B96主频80MHz。集成了100MHz以太网、CAN控制器、USB
OTG、外部总线EPI、ROM片上StellarisWare软件、睡眠模块、正交编码器、ADC、带死区PWM、模拟比较器、UART、SSI、通用定时器、I2S、I2C、CCP、高精度振荡器、DMA等外设。其中通过外部总线EPI接口可以外扩SDRAM，便于存储更多的程序。LM3S811支持最大主频为50MHz。集成了ROM片上StellarisWare软件、睡眠模块、ADC、带死区PWM、模拟比较器、UART、SSI、通用定时器、I2S、I2C、CCP、高精度振荡器、DMA等外设。实验系统资源丰富，不仅可以完成LM3S9B96、LM3S811的所有资源实验，而且配合传感器模块跟ZIGBEE模块后，还可以完成物联网数据的采集及传送。
三、硬件资源：
物联网综合实验实训系统硬件资源如下所示：
☆ 协调器CPU：采用TI公司LM3S9B96；CORTEX
M3内核；主频为80MHz ；
☆ 采集节点模块CPU：采用TI公司LM3S811；CORTEX
M3内核；LM3S811主频为50 MHz；本实验系统底板自带两个采集节点模块，可扩展传感器模块。
☆ 时钟：LM3S9B96主时钟16MHz，以太网时钟25MHz，LM3S811主时钟6MHz；
☆ 电源：由外接电源提供，可提供+5V、+3.3V两种电源，由指示灯指示；
☆ JTAG接口：3个标准20针下载接口；
☆ REST&KEY&LED&Vref：复位键、外接按键LED灯以及AD参考电压3V；
☆ SD卡接口单元：SPI通信方式；
☆ 1M flash：SPI通信方式，芯片W25X80AVSSIG-ND；
☆ 8M SDRAM单元：外部总线EPI接口的8M SDRAM，芯片MT48LC4M16A2；
☆ 语音处理单元：I2S通信方式，采用TI公司的TLV320AIC23BPW芯片，内置耳机输出放大器，支持MIC和LINE IN两种输入方式，可以在8K到96K的频率范围内提供16Bit、20Bit、24Bit和32Bit的采样，ADC和DAC的输出信噪比分别可以达到90dB和100dB。回放模式下功率仅为23mW，省电模式下更是小于15μW；
☆ ETHERNET接口：芯片内部集成以100MHz以太网，网络接口芯片为HR911105A，HR911105A自带网络变压器；
☆ USB接口：芯片内部集成了USB控制器，支持HOST、DEVICE以及OTG三种模式，USB2.0传输协议；
☆ UART接口：芯片SP3232EEN；
☆ CAN总线接口：芯片内部集成CAN控制器，只需外接电平转换芯片，电平转换芯片为SN65HVD1050D；
☆ E-WS总线接口：六组。可同时扩展三个ZIGBEE模块和三个传感器模块；
☆ QVGA LCD液晶显示单元：3.5寸26万色320*240TFT液晶，带4线电阻触摸屏；
☆ 键盘和LED数码管显示电路（HD7279）；
☆ WIFI模块扩展单元：可扩展WIFI模块；串行通讯方式；
☆ 板载18B20温度传感器：精度0.5℃；
四、开设的实验项目：
1、LM3S811硬件实验
l LM3S811 IO实验
l LM3S811串口实验
l LM3S811 ADC实验
l LM3S811 I2C实验
l LM3S811 SPI实验
l LM3S811 CC2420/2520接口实验
2、LM3S9B96硬件实验
l LM3S9B96 IO实验
l LM3S9B96中断实验
l LM3S9B96定时器实验
l LM3S9B96看门狗实验
l LM3S9B96液晶显示类实验
l LM3S9B96串口实验
l LM3S9B96的I2S类实验
l LM3S9B96的USB类实验
l LM3S9B96的以太网类实验
l LM3S9B96的图形显示类实验
l LM3S9B96的SD卡实验
l LM3S9B96的UDMA卡实验
l LM3S9B96的bitband实验
l LM3S9B96与CC2420/2520接口实验
l LM3S9B96的WIFI模块模块
3、ZigBee组网实验
l 物理层PHY编程实验
l 介质访问层MAC编程实验
l 网络层编程实验
l 应用层之支持子层框架编程实验
l 应用层之服务编程实验
4、上位机实验
l 编程环境搭建实验
l 界面编写实验
l 通讯接口程序编写实验
5、ZigBee组网综合实验
l 温度采集实验
l 湿度采集实验
l 可燃气体浓度采集实验
l 烟雾浓度采集采集
l CO2浓度采集实验
l 氧浓度采集实验
l 光照度采集实验
l 红外测温实验
l 红外线防盗信号采集实验*
l 加速度采集实验
l 电源电压检测实验
l RFID身份识别实验*
l 远程无线抄表实验*
五、系统特点：
1、外设模块独立，所有的外设模块都由跳线帽短接来选择；方便二次开发进行课程设计、毕业设计。
2、硬件资源丰富：系统提供丰富的外设电路，包括按键和LED灯、AD信号输入、QVGA LCD、UART接口、传感器接口、SD卡、SPI串行flash、外扩SDRAM、USB
OTG接口、以太网接口，CAN总线接口、WIFI模块、8位LED数码管显示、4x2扫描键盘等。
3、例程序丰富：包括简单的IO、定时器、串口、以及复杂的USB、以太网、数码管显示、键盘扫描、WIFI数据传输等实验；
4、zigbee收发与组网：外扩传感器模块跟zigbee模块可以实现数据的采集及zigbee组网传输；
5、系统自带协调器和两个采集节点，单个系统即可完成星型组网方案。
6、资料丰富详尽：实验指导书叙述详尽，开发资料全面，软件免费升级。提供开放的ZigBee协议栈源码以及相关的软、硬件学习速查资料，使用户以最短的时间，掌握Cortex-M3的核心技术。
六、系统配置：
表1:实验箱配置
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设备名称 |
型号或说明 |
备注 |
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物联网综合实验实训系统 |
EL-IOT-II |
系统自带ZIGBEE模块3个,含M3-LINK 1个 传感器模块选配，底板可同时支持3个传感器模块 |
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仿真器 |
M3-LINK |
和协调器CPU，采集节点CPU配套使用 |
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扩展模块系列 |
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参见下表 |
表2：物联网产品扩展模块
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物联网模块系列参数 |
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名称 |
型号 |
备注 |
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ZIGBEE采集节点模块 |
EL-IOTM |
含ZIGBE模块，采用TI公司的CC2420芯片。频率为2.4GHz ；主控CPU为TI公司的 LM3S811，最大主频50M；板载资源含RS232接口、USB接口、JTAG接口、蜂鸣器、两组E-WS总线接口 （一组扩展ZIGBEE模块，一组扩展传感器模块）、三个按键、可扩展传感器模块，锂电池供电 ；
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WIFI模块 |
E-WS-WIFI |
采用WIZ610wi开发模块，内含802.11b/g无线网络，支持Access Point，Client，Gateway工作模式，以太网到无线的桥梁，具有64/128 bit WEP、WPA、WPA2安全的加密技术，具有MII、UART、GPIO、U.FL（WLAN）接口，支持串口到无线的应用，最大25Mbps数据流，符合RoHS标准； 与EL-IOT-II配套使用 |
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温湿度传感器模块 |
E-WS-TH |
1、芯片SHT11，内部集成了可配置的14位A/D转换器，可以配置成8位或者是12位模式 2、湿度分辨率：0.03%RH（0-100%RH范围） 3、温度分辨率：0.01℃（-40-123.8℃范围） 4、接口输出：两线数字输出。 与EL-IOTM配套使用 |
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光照度传感器模块 |
E-WS-PH |
1、芯片TSL230，将光信号转换为脉冲输出，然后由CPU采集脉冲信号 2、灵敏度和满量程输出频率可编程； 3、精度±5% 4、宽电压供电范围：2.7-6V，具备掉电功能 与EL-IOTM配套使用 |
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加速度传感器模块 |
E-WS-AC |
1、芯片MMA7260Q，该芯片可以检测X、Y、Z三个方向的加速度值，可以实现三维的测量 2、灵敏度可编程，有4种模式：1.5g、2g、4g、6g 3、低电流，正常模式为：500uA；睡眠模式为：3uA 与EL-IOTM配套使用 |
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可燃气体传感器模块 |
E-WS-GAS |
1、芯片MQ-2，可以检测多种气体的浓度，例如：氢气、甲烷、液化气和丙烷、一氧化碳、烟雾等 2、测量范围：100-10000ppm 与EL-IOTM配套使用 |
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烟雾传感器模块 （硬件与可燃气体传感器模块相同，只是程序不同） |
E-WS-GAS |
1、芯片MQ-2，可以检测多种气体的浓度，例如：氢气、甲烷、液化气和丙烷、一氧化碳、烟雾等 2、测量范围：100-10000ppm 与EL-IOTM配套使用 |
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红外测温模块 |
E-WS-IT |
1、芯片MLX90614ESF-BAA，该芯片内部集成了一个17位的AD转换器，采用红外测温的方式来测量被测物体的温度，测量距离为10cm左右， 2、测量范围：-40-85℃ 3、分辨率0.02℃ 4、接口输出：I2C接口 与EL-IOTM配套使用 |
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湿敏电阻传感器模块 |
E-WS-HR |
1、芯片HR202 2、测量范围：20-95%RH 3、分辨率：5%RH 与EL-IOTM配套使用 |
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氧气传感器模块 |
E-WS-O2 |
1、芯片O2-A2，该芯片的工作原理是传感器遇到氧气后经过化学反应长生电流 2、使用寿命为两年 3、测量范围：0-21% 4、分辨率：1% 与EL-IOTM配套使用 |
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二氧化碳传感器模块 |
E-WS-CO2 |
1、芯片TGS4161，该芯片是电化学传感器，根据输出电压的变化来测量二氧化碳的浓度 2、测量范围：350-5000ppm 3、分辨率：50ppm 与EL-IOTM配套使用 |
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红外防盗模块 |
E-WS-IM |
1、模块采用Z8FS040XSB20EG+SDA02-54热释电红外传感器+透镜的形式组成，程序里面包含了算法，以提高报警的范围。 2、可以安装到墙上或这是天花板上。 3、安装到墙上的测量范围：角度：180°，最大距离9m； 4、安装到天花板上的测量范围：角度：180°距离3.7m； 与EL-IOTM配套使用 |
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125KHZ RFID模块 |
EL-IOTM-RFID-125KHz |
该模块由读卡模块、RFID卡以及底板组成，底板上自带zigbee模块，主要实现卡号的接收与无线发送,ZIGBE模块采用TI公司的CC2420芯片。频率为2.4GHz ；主控CPU为TI公司的 LM3S811，最大主频50M；板载资源含RS232接口、USB接口、JTAG接口、蜂鸣器、两组E-WS总线接口 （一组扩展ZIGBEE模块，一组扩展传感器模块）、三个按键、可扩展传感器模块，锂电池供电
；读卡模块的频率为125KHz，读卡距离为：3-5cm。 |
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13.56MHZ RFID模块 |
E-WS-RFID-13.56MHz |
1、芯片为FM1702,支持ISO14443 typeA typeB 15693 协议，包含512byte 的EEPROM，包含64byte 的FIFO，支持MIFARE 和SH 标准的加密算法 2、频率为13.56MHz 3、读卡距离为1-10cm 4、包含卡片一张 必须与EL-IOTM模块配套使用。 |
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2.45GHZ RFID模块 |
NRF24L01 |
1、芯片为NRF24L01频率为：2.45G，可以实现点对点以及点对多点的传输 2、传输距离为：10m左右（空旷地） 3、125个信号通道 4、接口方式：SPI（传输速率为0-10Mbps） 5、宽电压范围：1.9-3.6V 必须与EL-IOTM模块配套使用。 |
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900 MHZ RFID模块 |
E-WS-RFID-900MHz |
该模块由读卡模块、RFID卡以及底板组成，底板上自带zigbee模块，主要实现卡号的接收与无线发送,ZIGBE模块采用TI公司的CC2420芯片。频率为2.4GHz ；主控CPU为TI公司的 LM3S811，最大主频50M；板载资源含RS232接口、USB接口、JTAG接口、蜂鸣器、两组E-WS总线接口 （一组扩展ZIGBEE模块，一组扩展传感器模块）、三个按键、可扩展传感器模块，外部电源供电
；读卡模块的频率为900MHz，读卡距离为：20cm左右。 |
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电表模块 |
E-WS-EMC |
1、该模块采用的芯片为：ADE7755。 2、工作电压：AC220V，50Hz 3、额定电流：5A 4、精度：0.01° 必须与EL-IOTM模块配套使用。 |
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水(气)表模块 |
EL-IOTM-WGM |
1、该模块主控CPU为TI公司的 LM3S811和MSP430FW427， 2、LM3S811最大主频50M，模块资源含RS232接口、USB接口、JTAG接口、蜂鸣器、ZigBee模块、三个按键、一个8段液晶、IC卡座（含IC卡）以及水气表实物模型。 3、模块上的MSP430FW427主要负责采集数据，LM3S811和zigbee负责数据的发送，模块上的IC卡可以实现购买水或者是煤气的功能。 4、通信方式：LM3S811和MSP430FW427采用串口通信方式 5、分辨率：0.1 |
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物联网实物控制模型 |
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名称 |
型号 |
备注 |
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物联网电动窗帘模型 |
E-WS-EC |
1.该模块通过zigbee接收协调器发来的控制信号，控制窗帘马达实现相应的动作，完成窗帘的开、关、停止动作 2.功率为45W，移动距离为20cm/s，扭矩0.8Nm，承重50Kg 3. 与EL-IOTM模块配套使用。 |
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物联网灯光控制模型 |
E-WS-LAMP |
该模块通过zigbee接收协调器发来的控制信号，控制灯的亮灭。实物灯为普通家用电灯。 |
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物联网风扇控制模型 |
E-WS-FAN |
该模块通过zigbee接收协调器发来的控制信号，控制风扇的启动或停止。实物风扇为家用风扇。 |
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物联网湿度控制模型 |
E-WS-HC |
该模块通过zigbee接收协调器发来的控制信号，控制实物加湿器的启动或停止。 |
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物联网门锁控制模型 |
E-WS-DL |
该模块通过zigbee接收协调器发来的控制信号，控制门锁的开锁和解锁。实物电磁门锁，不锈钢材质，控制电压为12V，启动电流900mA,工作电流100mA。 与EL-IOTM模块配套使用。 |
七、其他参数：
外型尺寸（mm）：385x300
工作电压： 220v ± 10%，50Hz ± 1Hz
