工程實(shí)踐實(shí)驗(yàn)五

1、物聯(lián)網(wǎng)工程實(shí)踐實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)名稱(chēng)：物聯(lián)網(wǎng)綜合應(yīng)用實(shí)驗(yàn)（一）班級(jí)：姓名：學(xué)號(hào)：實(shí)驗(yàn)日期： 20202年 月 日完成日期： 20202年 月 日實(shí)驗(yàn)五 物聯(lián)網(wǎng)傳感器應(yīng)用實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康牧私鈿鈮簜鞲衅鞯墓ぷ髟砗凸δ軠y(cè)試了解磁場(chǎng)傳感器的工作原理和功能測(cè)試了解紅外對(duì)射傳感器的工作原理和功能測(cè)試了解煙霧傳感器的工作原理和功能測(cè)試了解繼電器控制模塊的工作原理和功能測(cè)試二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備PC機(jī)，CES-IOT6818實(shí)驗(yàn)箱，Zigbee傳感網(wǎng)絡(luò)套件：協(xié)調(diào)器、傳感 器模塊、仿真器、MiniUSB。三、實(shí)驗(yàn)原理氣壓傳感器氣壓傳感器模塊的基本參數(shù)輸出信號(hào):RS232:串口數(shù)據(jù)格式:115200bps, N,8, 1;壓力

2、范圍：3001100hPa (海拔9000米-500米)電源電壓：1.8V3.6V (VDDA)，1.62V3.6V (VDDD)LCC8封裝:無(wú)鉛陶瓷載體封裝(LCC)低功耗:5puA，在標(biāo)準(zhǔn)模式高精度:低功耗模式下，分辨率為0.06hPa (0.5米)高線(xiàn)性模式下，分辨率為0.03hPa (0.25米)MSL1 反應(yīng)時(shí)間:7.5ms12C 接口串口協(xié)議格式說(shuō)明當(dāng)串口數(shù)據(jù)讀取出來(lái)的時(shí)候，是如下面十六進(jìn)制顯示的:FE11767900000403EC030000000000000000F6從左到右，數(shù)據(jù)表示意義如下FE:表示頭字節(jié)11:表示從后一位開(kāi)始到結(jié)尾的數(shù)據(jù)長(zhǎng)度76 79:表示終端的地址0

3、000:表示父節(jié)點(diǎn)的地址04:教學(xué)平臺(tái)編號(hào)03:氣壓傳感器編號(hào)EC03:大氣壓強(qiáng)0000000000000000：預(yù)留的位置F6:校驗(yàn)位數(shù)據(jù)處理過(guò)程通過(guò)Zigbee網(wǎng)絡(luò)將設(shè)備終端收集到的數(shù)據(jù)發(fā)送到協(xié)調(diào)器，然后協(xié)調(diào) 器通過(guò)串口將收集到的數(shù)據(jù)發(fā)送到 ARM控制模塊，并在ARM (Android系統(tǒng))中將數(shù)據(jù)進(jìn)行的處理和顯示(六)磁場(chǎng)傳感器磁場(chǎng)傳感器模塊的基本參數(shù)輸出信號(hào):RS232;串口數(shù)據(jù)格式:115200bps, N, 8, 1;12-bitADC與低干擾AMR傳感器，能在8高斯的磁場(chǎng)中實(shí)現(xiàn)5毫 高斯分辨內(nèi)置自檢功能低電壓工作(2.16-3.6V)和超低功耗(100uA)內(nèi)置驅(qū)動(dòng)電路12C數(shù)字

4、接口磁場(chǎng)范圍廣(+/-8Oe)無(wú)引線(xiàn)封裝結(jié)構(gòu)最大輸出頻率可達(dá)160Hz串口協(xié)議格式說(shuō)明當(dāng)串口數(shù)據(jù)讀取出來(lái)的時(shí)候，是如下面十六進(jìn)制顯示的:FE1I7579000004194C04000000000000000048從左到右，數(shù)據(jù)表示意義如下FE:表示頭字節(jié)11：表示從后一位開(kāi)始到結(jié)尾的數(shù)據(jù)長(zhǎng)度7579:表示終端的地址0000:表示父節(jié)點(diǎn)的地址04:教學(xué)平臺(tái)編號(hào)19:磁場(chǎng)傳感器編號(hào)4C04:磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)角度0000000000000000:預(yù)留的位置48:校驗(yàn)位數(shù)據(jù)處理過(guò)程通過(guò)Zigbee網(wǎng)絡(luò)將設(shè)備終端收集到的數(shù)據(jù)發(fā)送到協(xié)調(diào)器，然后協(xié)調(diào) 器通過(guò)串口將收集到的數(shù)據(jù)發(fā)送到 ARM控制模塊，并在ARM (A

5、ndroid系統(tǒng))中將數(shù)據(jù)進(jìn)行的處理和顯示。(七)紅外傳感器紅外對(duì)射傳感器模塊的基本參數(shù)輸出信號(hào):RS232;串口數(shù)據(jù)格式:1 15200bps, N,8, 1:具有高可靠性，響應(yīng)速度快槽寬度5mm有輸出狀態(tài)指示燈，輸出高電平燈滅，輸出低電平燈亮有遮擋，輸出高電平:無(wú)遮擋，輸出低電平比較器輸出，信號(hào)干凈，波形好，驅(qū)動(dòng)能力強(qiáng)，超過(guò)15mA(8)工作 電壓 3.3V-5V輸出形式:數(shù)字開(kāi)關(guān)量輸出(0和1)使用寬電壓LM393比較器串口協(xié)議格式說(shuō)明當(dāng)串口數(shù)據(jù)讀取出來(lái)的時(shí)候，是如下面十六進(jìn)制顯示的:FE11717900000410010000000000000000000C從左到右，數(shù)據(jù)表示意義如下F

6、E:表示頭字節(jié)l1:表示從后一位開(kāi)始到結(jié)尾的數(shù)據(jù)長(zhǎng)度7179:表示終端的地址0000:表示父節(jié)點(diǎn)的地址04:教學(xué)平臺(tái)編號(hào)10:紅外對(duì)射傳感器編號(hào)01 00:紅外對(duì)射狀態(tài)，1表示有遮擋，0表示沒(méi)遮擋00 0000 00 00 00 00 00:預(yù)留的位置07:校驗(yàn)位數(shù)據(jù)處理過(guò)程通過(guò)Zigbee網(wǎng)絡(luò)將設(shè)備終端收集到的數(shù)據(jù)發(fā)送到協(xié)調(diào)器，然后協(xié)調(diào) 器通過(guò)串口將收集到的數(shù)據(jù)發(fā)送到 ARM控制模塊，并在ARM (Android系統(tǒng))中將數(shù)據(jù)進(jìn)行的處理和顯示。煙霧傳感器模塊的基本參數(shù)輸出信號(hào):RS232:串口數(shù)據(jù)格式:115200bps, N,8, 1:回路電壓:s15V (AC or DC)加熱電壓:5+

7、0.2V (AC or DC)負(fù)載電阻:可調(diào)加熱電阻:310+3Q加熱功耗:s900mW檢測(cè)濃度范圍：100ppm 2000ppm(不同氣體濃度范圍不同)工作溫度:-1050C (標(biāo)稱(chēng)溫度20C)儲(chǔ)存溫度:2070C (標(biāo)稱(chēng)溫度20C )相對(duì)濕度:小于95%RH (標(biāo)稱(chēng)濕度65%RH)氧氣濃度:21% (標(biāo)準(zhǔn)條件)(氧氣濃度會(huì)影響靈敏度特性)，最小值大于2%清潔空氣中電壓:S1.5V靈敏度:23%響應(yīng)時(shí)間:s1S (預(yù)熱3-5分鐘)回復(fù)時(shí)間：s30S具有信號(hào)輸出指示燈指示雙路信號(hào)輸出;(模擬量輸出及Ttl電平輸出)TL輸出有效信號(hào)為低電平，可接直接接單片機(jī)10模擬量輸出02.5V電壓，濃度越高

8、電壓越高串口協(xié)議格式說(shuō)明當(dāng)串口數(shù)據(jù)讀取出來(lái)的時(shí)候，是如下面十六進(jìn)制顯示的:FE1I77790000040A0101000000000000000011從左到右，數(shù)據(jù)表示意義如下FE:表示頭字節(jié)11：表示從后一位開(kāi)始到結(jié)尾的數(shù)據(jù)長(zhǎng)度7779:表示終端的地址0000:表示父節(jié)點(diǎn)的地址04:教學(xué)平臺(tái)編號(hào)0A:煙霧傳感器編號(hào)01 01:煙霧的電壓值0000:煙霧的狀態(tài)，1表示無(wú)煙霧，0表示有煙霧00 00 00 00 0000:預(yù)留的位置11:校驗(yàn)位數(shù)據(jù)處理過(guò)程通過(guò)Zigbee網(wǎng)絡(luò)將設(shè)備終端收集到的數(shù)據(jù)發(fā)送到協(xié)調(diào)器，然后協(xié)調(diào) 器通過(guò)串口將收集到的數(shù)據(jù)發(fā)送到 ARM控制模塊，并在ARM （Android

9、系統(tǒng)）中將數(shù)據(jù)進(jìn)行的處理和顯示。（九）繼電器控制模塊繼電器控制模塊的基 本參數(shù)輸出信號(hào):RS232:串口數(shù)據(jù)格式 115200bps,N,8, I:（3）本模塊符合國(guó)際安全標(biāo)準(zhǔn)，控制區(qū)域與負(fù)載區(qū)域有隔離槽模塊帶光耦隔離，觸發(fā)現(xiàn)可靠，更穩(wěn)定采用雙面FR-4線(xiàn)路板設(shè)計(jì)，高端貼片工藝生產(chǎn)采用松樂(lè)正品繼電器控制具有電源和繼電器動(dòng)作指示，吸合亮，斷開(kāi)不亮信號(hào)輸入端有低電平信號(hào)時(shí)，公共端與常開(kāi)端會(huì)導(dǎo)通繼電器可以直接控制各種設(shè)備和負(fù)載有 1個(gè)常開(kāi)和1個(gè)常閉觸點(diǎn)藍(lán)色KF301端子接控制線(xiàn)更方便輸入低電平有效串口協(xié)議格式說(shuō)明當(dāng)繼電器模塊連接上協(xié)調(diào)器后，發(fā)送下面十六進(jìn)制串口數(shù)據(jù)即可控制 繼電器的開(kāi)關(guān)。數(shù)據(jù)表示意義

10、如下IF:表示繼電器模塊的編號(hào)，1F即為十進(jìn)制的31數(shù)據(jù)處理過(guò)程我們通過(guò)ARM主控設(shè)備發(fā)送一些控制繼電器模塊的命令，從而控 制繼電器的不同狀態(tài)。也就是通過(guò)串口發(fā)送到Zigbce協(xié)調(diào)的數(shù)據(jù)在 通過(guò)Zstack協(xié)議棧發(fā)送到控制繼電器的終端模塊四、實(shí)驗(yàn)步驟氣壓傳感器模塊：在DemoApp.h文件中，首先打開(kāi)#definePRESSURE關(guān)閉其他宏定義。此時(shí)不需要進(jìn)行Rebuild All，因?yàn)樗械膫鞲衅髂K都屬于SensorEB項(xiàng)目，在操作氣壓傳感器時(shí)已經(jīng)全編譯過(guò)了。將CC Debugger連接到氣壓傳感器模塊，確保模塊是通電的，并且 CC Debugger的指示燈是綠色，CC Debugger接

11、頭的方向正確，然后 點(diǎn)擊Debug進(jìn)行燒錄，燒錄完成按一下模塊上的RESET按鍵，當(dāng)藍(lán) 燈常亮?xí)r表示該模塊已將連接到ZigBee組網(wǎng)。然后打開(kāi)安卓系統(tǒng)， 分別打開(kāi)各個(gè)傳感器模塊，設(shè)置串口/dev/ttySAC1,波特率：9600，設(shè) 置好后依次讀取數(shù)據(jù)并記錄。磁場(chǎng)傳感器模塊：在DemoApp.h文件中，首先打開(kāi)#define MAGNETIC，關(guān)閉其他宏定義，其他步驟參考?xì)鈮簜鞲衅髂K的燒 錄即可。紅外對(duì)射傳感器模塊：在 DemoApp.h文件中，首先打開(kāi)#define IDETECTORS，關(guān)閉其他宏定義，其他步驟參考?xì)鈮簜鞲衅髂K的燒 錄即可。煙霧傳感器：在DemoApp.h文件中，首先打

12、開(kāi)#define MQ2和 #define MQ關(guān)閉其他宏定義，其他步驟參考?xì)鈮簜鞲衅髂K的燒錄即 可。繼電器控制模塊傳感器：在DemoApp.h文件中，首先打開(kāi)#define RELAY關(guān)閉其他宏定義，其他步驟參考?xì)鈮簜鞲衅髂K的燒錄即可。五、實(shí)驗(yàn)結(jié)果1.氣壓傳感器圖一（改變前）圖二（改變后）實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析：氣壓傳感器主要用來(lái)測(cè)量氣體的壓強(qiáng)大小，其中一個(gè) 大氣壓量程的氣壓傳感器通常用來(lái)測(cè)量天氣的變化和利用氣壓和海 拔高度的對(duì)應(yīng)關(guān)系用于海拔高度的測(cè)量。在不同高度下可測(cè)得不同的 氣壓值。2.磁場(chǎng)傳感器圖一（改變前）圖二（改變后）實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析：磁場(chǎng)傳感器是可以將各種磁場(chǎng)及其變化的量轉(zhuǎn)變成電信號(hào)輸出的

13、裝置。磁場(chǎng)傳感器可以測(cè)得在不同方位下旋轉(zhuǎn)角度的大小。前后兩次測(cè)試中旋轉(zhuǎn)角度發(fā)生了變化。圖一（改變前）圖二（改變后）實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析：其偵測(cè)原理是利用紅外發(fā)光二極管發(fā)射的紅外射線(xiàn)， 再經(jīng)過(guò)光學(xué)透鏡做聚焦處理，使光線(xiàn)傳至很遠(yuǎn)距離，最后光線(xiàn)由接收 端的光敏晶體管接收。當(dāng)有物體擋住發(fā)射端發(fā)射的紅外射線(xiàn)時(shí)由于接 收端無(wú)法接收到紅外線(xiàn)，所以會(huì)發(fā)出警報(bào)。煙霧傳感器圖為原始數(shù)據(jù)，因?qū)嶒?yàn)條件不足，未能作出改變后數(shù)據(jù)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析：煙霧傳感器就是通過(guò)監(jiān)測(cè)煙霧的濃度來(lái)實(shí)現(xiàn)火災(zāi)防范 的，煙霧報(bào)警器內(nèi)部采用離子式煙霧傳感，可實(shí)現(xiàn)室內(nèi)煙霧濃度的變 化，第一次測(cè)試時(shí)有煙霧，第二次改變波特率測(cè)試時(shí)無(wú)煙霧。繼電器控制模塊圖為點(diǎn)擊“開(kāi)始”后顯示數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析：繼電器電路中一般都要在繼電器的線(xiàn)圈兩頭加一個(gè)二 極管以吸收繼電器線(xiàn)圈斷電時(shí)產(chǎn)生的反電勢(shì)。當(dāng)控制端為高電平時(shí)， 繼電器常開(kāi)觸點(diǎn)吸合,LE