物联网应用技术实训指导书HD

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1、淮安信息职业技术学院电子工程学院“物联网应用技术”项目实训指导书2013年05月前　言智能家居最早是在20世纪80年代兴起于日本和美国，并在20世纪90年代进入我国，经过十几年的发展，特别是随着我国的住宅产业发展而迅速发展起来。而且在我国智能家居引起越来越多的关注，随着人民生活水平的提高，人们对于居住环境智能化、舒适程度等要求会越来越高，这给智能家居的发展提供了很大的市场空间。然而由于我国的居住模式和发达国家存在很大的差别，我国人口众多，城市多以密集型住宅为主，这造成了国内外在智能家居的发展和技术上

2、存在了很大的差别。国内智能化更多地注重于整个小区智能化的建设。最早从做对系统开始，并且逐渐由过去的非可视对讲过渡到目前的以黑白可视对讲为主流，同时一些集成了安防功能、抄表功能,短信息等功能的对讲产品出现并在一些地区应用。由于可视对讲的发展迅速，一些厂家的宣传，给人造成了一种错误的观念，小区只要做可视对讲或者综合布线就称得上智能化小区。随着对智能家居的认识越来越深入，人们逐渐意识到智能化的真正主体是家居的智能化，更多地体现在家庭内部自动化。所以20世纪90年代后期，一些企业开始引入国外的智能家居技术和

3、产品在国内推广，还有一些大的集团公司也看好该领域，通过各种途径介入，促进整个行业迅速发展。正如当今如火如荼的家电行业，无论是白色家电，还是黑色家电，以及其他一些日用家电无不嵌入了自动化控制，其智能化程度已远是以前的普通家电所不及了。目录目录1准备知识1：11.1模块认识1准备知识2：12.1传感器认识12.1.1温湿度传感器（数字量）12.1.2串行时钟输入(SCK)32.1.3温湿度测量52.1.4通讯复位时序52.1.5CRC-8Checksum计算62.1.6状态寄存器62.1.7相对湿度72

4、.1.8湿度信号的温度补偿82.1.9温度转换系数82.1.10露点82.2光敏传感器（模拟量）92.3可燃气体传感器（模拟量）102.4噪声传感器（模拟量）122.5气压传感器（模拟量）122.6震动传感器（开关量）132.7红外热释电传感器（开关量）132.8RFID射频识别装置15准备知识3：153.1FlashProgrammer下载程序快速入门15项目一：应用设备的安装与调试17一：硬件实物介绍17二：硬件设备的安装与调试26实训硬件提供：26目标：26要求：261.1工作任务26（1）感

5、知节点的设置27（2）完善感知节点ZigBee协议栈代码（代码已给出，见附录1）27项目二：程序的编写与调试282.1初始操作：282.1.1协议栈中网络结构类型修改：282.1.2修改信道及网络编号（PANID）292.1.3生成Hex文件操作：292.2程序重点292.2.1消息处理流程29附录1：36一、SampleAppMaster.c36二、SampleAppSlave.c47附录2：参考接线图60准备知识1：1.1模块认识应用设备包括：环境监测模块、家居安防模块、家居三表模块、家居电子支

6、付模块、开关动作电路、模拟电压控制电路、总线型控制电路、网络USB型控制电路。硬件设备主要包含各类传感器和执行器、安防监测设备、三表设备等。准备知识2：2.1传感器认识传感器类型包括：开关量传感器、数字量传感器、模拟量传感器。开关量传感器：热释电红外传感器数字量传感器：温湿度传感器模拟量传感器：光敏、可燃气体、气压、噪声、震动、烟雾传感器2.1.1温湿度传感器（数字量）我们这里选用的的是属于Sensirion温湿度传感器家族中的贴片封装系列的SHT11。它将传感元件和信号处理电路集成在一块微型电路板

7、上，输出完全标定的数字信号。传感器采用专利的CMOSens®技术，确保产品具有极高的可靠性与卓越的长期稳定性。传感器包括一个电容性聚合体测湿敏感元件、一个用能隙材料制成的测温元件，并在同一芯片上，与14位的A/D转换器以及串行接口电路实现无缝连接。因此，该产品具有品质卓越、响应迅速、抗干扰能力强、性价比高等优点。实物图如下：图1-31.接口定义（注意：NC端口必须悬空）1.1电源引脚(VDD,GND)SHT11的供电电压范围为2.4-5.5V,建议供电电压为3.3V。在电源引脚（VDD,GND）之间

8、须加一个100nF的电容，用以去耦滤波。见图1-4。SHT1x的串行接口，在传感器信号的读取及电源损耗方面，都做了优化处理；传感器不能按照I2C协议编址，但是，如果I2C总线上没有挂接别的元件，传感器可以连接到I2C总线上，但单片机必须按照传感器的协议工作。图1-4图1-4:典型应用电路,包括上拉电阻RP和VDD与GND之间的去藕电容。2.1.2串行时钟输入(SCK)SCK用于微处理器与SHT1x之间的通讯同步。由于接口包含了完全静态逻辑，因而不存在最小SCK频率。D