DB-WLW02 物聯網技術系統實驗箱
一、設備簡介：
DB-WLW02 物聯網技術系統實驗箱是一款面向于物聯網、嵌入式、移動互聯網等專業的通用型的實驗平臺，符合硬件、網絡、平臺、應用等智能產品框架。配置高性能的嵌入式ARM Cortex-A9四核CPU 網關及豐富的擴展應用接口。另外，平臺配置了WiFi、藍牙、RFID、ZIGBEE、LORA、攝像頭等模塊及10.1英寸高清電容式觸摸液晶顯示屏，支持Android 、Linux操作系統。
同時系統配置了多種傳感器模塊和控制器模塊可供選擇，提供了多種無線組網模式，可實現多種物聯網構架，面向各大高校及大專院校的專業教學及創新和競賽，提供了眾多實驗例程，該產品可完成的課程：單片機、傳感器、嵌入式、物聯網識別、無線傳感網（ZigBee、BLE、WiFi、LoRa、NB-IoT、LTE）、智能網關、Android應用、web技術等，能夠開設10+實踐課程和相關的課程設計。
二、硬件配置資源：
1、ARM核心板參數
| CPU | Exynos4412，四核Cortex-A9，主頻為1.6GHz,運算能力16000DMIPS |
| 內存 | 1GB 雙通道 |
| 存儲 | 8GB EMMC |
| LCD | 配置 10.1 英寸 LVDS 電容觸摸液晶顯示屏，分辨率 1280*800 |
| CAMERA接口 | 1個 |
| 攝像頭 | 規格型號：OV5640，像素：500萬 |
| 電源管理 | 低功耗動態三星S5M8767電源管理，架構！ |
| 工作電壓 | 2.65V--5.5V (推薦4.0V） |
| 系統支持 | Linux-QT5.7/Android 4.0.3 /Android 4.4/Ubuntu12.04操作系統 |
| USB HOST | 板載USB3503，引出高性能HSIC，實現2路USB HOST輸出 |
| 引角擴展 | 引出腳多達320個，滿足用戶各類擴展需求 |
| 運行溫度 | -25度至+80度區間，設備工作正常，運行良好！ |
| SWITCH | 電源接口 |
| RESET | 1個復位按鍵 |
| POWER | 電直流電源輸入接口，5V/2A電源輸入 |
| TF Card | 1個標準TF卡接口 |
| USB Host | 2路USB Host,支持USB2.0協議 |
| USB OTG | 1路USB OTG 2.0 |
| 以太網口 | 10M/100M自適應網口 |
| PHONE | 支持耳機輸出 |
| MIC | 支持MIC輸入 |
| 串口 | 2路串口 |
| A/D | 1路 |
| User Key | 5個功能按鍵 |
| DIP SWITCH | 1個 |
| GPIO | 20PIN（電源和地） |
| WIFI接口 | 1個 |
| HDMI接口 | 標準HDMI v1.4，1080p高清分辨率輸出 |
| LCD接口 | 共3個，2個LVDS接口，1個RGB接口 |
| 電源開關 | 1個 |
| MIPI接口 | 1個(可以用于擴展MIPI屏幕) |
| 實時時鐘 | 內部實時時鐘，帶有后備鋰電池座，斷電后系統時間不丟失 |
| BUZZER | 1個蜂鳴器 |
| JTAG接口 | 1個 |
| 串口、矩陣鍵盤、GPS接口 | 1個 |
| LED | 2個 |
| 尺寸 | 110mm*190mm |
2、控制器節點及傳感器參數
| 序號 | 模塊名稱 | 模塊參數 |
| 1 | CC2530 ZigBee無線通信模塊 | ZigBee節點可以做協調器，也可以做終端，也可以做路由器，只是他們內部的程序不一樣而已，ZigBee節點之間組建局域網，通過WiFi 連接到路由器發送到云平臺，隨時隨地手機電腦終端訪問節點數據，ZigBee節點之間做傳感器的采集和控制。 本主控模塊采用的主芯片為 TI 公司的 ZigBee 第二代 SOC 高配芯片 CC2530。該模塊是用于 2.4-GHz IEEE 802.15.4、 ZigBee 和 RF4CE 應用的一個真正的片上系統(SoC)解決 方案。具有如下特點： 模塊結合了的 RF 收發器的優良性能，業界標準的增強型 8051 CPU、8KB RAM、256K 閃存 模塊有不同的低功耗運行模式，使得它尤其適應超低功耗要求的系統，且模式切換時間極短 靈敏度高，發送距離遠：該模塊采用板載 PCB 天線，平均增益達到 3dB 以上，經戶外實際 測試，開闊地通信距離可達 200-300m ，達到了外置天線的通信距離，效果良好 工作頻段： 2.4GHz 工作電壓： 2.0V-3.6V 工作溫度： -40℃～85℃ （標稱溫度 20℃ ） 儲存溫度： -40℃～125℃ （標稱溫度 20℃ ） 相對濕度：小于 95%RH （標稱濕度 65%RH ） 模塊引出CC2530 所有 IO 引腳，便于功能擴展 配置：1個網關，2個節點，都包含OLED顯示屏。 |
| 2 | CC2540 藍牙通訊模塊 | 增強型8051微控制器，256 KB內建快閃記憶體， 8KB SRAM。 整合的無線射頻功能：低功率藍牙 (1Mbps GFSK ) 。 兼容CC2540開發板，兼容新版1.4.0的協議棧，默認提供的協議棧是1.3.2。 采用分離式的設計，CC254x核心板可以方便的取下，所有 IO通過排針和排母的方式引出，傳感器去可以直接插入排座上面，極大地方便開發時對管腳的使用.同時評估電流很方便（只要核心板取下測量就可以）.） 板載3個用戶LED，一個五向按鍵和一個普通按鍵.） 板載OLED接口顯示，方便液晶顯示板子狀態信息和傳感器數據. 板載一個AD接口，通過ADC讀取電壓，方便學習ADC和讀取需要的傳感器數據. 板載串口收發指示燈，可直觀的觀察串口有無數據傳輸，調試時很實用.板載USB轉串口電路，使用MICRO_USB接口，遠比MINIUSB接口經得起折騰，一根MICRO_USB數據線即可完成和計算機之間的通訊可以插入電腦進行串口調試. 開發板可通過 USB供電，另外板卡上還設計了電池供電，可通過開關切換通電進行戶外調試. 板載 MPU6050陀螺儀、 MPU9250、加速度傳感器接口，可根據自己的需求配置相應的加速度、陀螺儀傳感器，穿戴式設備開發、四軸飛行! 板載DS18B20溫度傳感器、DHT11溫濕度傳感器接口，實現溫度、溫濕度檢測） 板載繼電器模塊接口，可方便地實現繼電器弱電控制強電. 板載氣體傳感器，光敏傳感器，超聲波傳感器等接口，各種傳感器數據發射到APP進行顯示. 配置：2個節點模塊，都包含OLED顯示屏。 |
| 4 | 物聯網開發系統 | 1、核心板: 雙核32位微處理器,主頻80MHZ -240MHZ可調節； FLASH：4MB, SRAM:520KB； 提供2.4GHz雙模Wi-Fi和藍牙芯片； 集成了功率放大器，濾波器、電源管理模塊、天線，低噪聲放大器； 支持：I2C、SPI、UART、CAN多種通信協議； 支持自動下載，無需手動切換下載和運行模式； 主板引出所有的 GPIO口，方面用戶使用； 系統開發語言主要是MicroPython,對應高級玩家也可以使用C/C++,程序燒入方式 為目前較為流行的串口方式下載，開發環境目前主要為Thonny、MU或者Visual Studio code等。 2、擴展板: 主要的目的是為了擴展出核心主板上的所有接口； 板載常用的輸入輸出型模塊及傳感器電路及面包板，可以在該板上搭載各種傳感器電路進行實驗，板載模塊主要包括有有源蜂鳴器模塊、通用傳感器模塊電路、方向按鍵電路、8路LED流水燈實驗模塊、4路全彩RGB燈模塊以及OLED顯示屏接口，常用的電源電壓輸出接 口，如5V、3.3V等. |
| 4 | LoRa 無線通信模塊 | 產品參數： LORA（遠程）擴頻技術； 抗干擾性（信道抑制比：56db）； 高接收靈敏度-139dbm.(32M無源10ppm晶體)； ISM多波段，不需要申請頻率免費使用； 多頻率可選，多種傳輸速率，可在FDMA及調頻技術中應用； 智能復位，低電壓監測，定時喚醒，低功耗模式，休眼模式； 低功耗接受電流：10-12mA； 256位FIFO TX/RX； RSSI信道偵測功能； 傳輸模式：FIFO/直接模式（推薦FIFO包模式）； 配置：AFC/空中喚醒功能/低功耗/載波偵聽/FEC糾錯/AEC加密； 超遠距離傳輸空曠最遠可達5KM； 產品應用： 遠程搖控和遠程數據采集系統； 無線抄表（水表，電表，氣表）； 無線點菜機，油田，礦區，工地，工廠等原有485/232接口系統； 工業數據采集，傳輸，智能控制系統； 無線報警系統； 智能家居系統； 嬰兒監控系統/醫院尋呼系統； 無線小數據傳輸系統。 |
| 5 | RFID無線通訊模塊 | 電氣參數簡介： 工作電流：13—26mA/直流3.3V 空閑電流：10-13mA/直流3.3V 休眠電流：<80uA 峰值電流：<30mA 工作頻率：13.56MHz 支持的卡類型：mifare1 S50、mifare1 S70、mifare UltraLight、mifare Pro、mifare Desfire 產品物理特性：尺寸：40mm×60mm 環境工作溫度：攝氏-20—80度 環境儲存溫度：攝氏-40—85度 環境相對濕度：相對濕度5%—95% |
| 6 | NB-IoT模塊 | 支持頻段（B1/B2/B3/B4/B5/B8/B12/B13/B17 /B18/B19/B20/B25/B26/B28/B66），客戶只需一顆模組，即可覆蓋需求。 具有超小體積，尺寸僅為17.7x15.8x2.0mm，能限度地滿足可穿戴設備、智能家居、安防、資產追蹤、智能表計、便攜式健康監控儀器等緊湊型終端設備的需求。 支持低供電電壓范圍（2.1V-3.63V），更適合NB-IoT技術的應用場景。 采用LCC封裝，兼容移遠通信GSM/GPRS系列的M26模組，方便現有的2G客戶快速、靈活地切換至NB-IoT網絡。 提供豐富的外部接口（ UART， SPI， ADC 等）和網絡協議棧（TCP/ CoAP/ MQTT等），支持OpenCPU功能，可以幫客戶省去外部MCU。 產品支持中國移動OneNET云平臺、中國電信 EasyIoT、華為 OceanConnect物聯網云平臺，為客戶的應用提供了極大的便利。 |
| 7 | LTE 4G通訊模塊 | 模組支持4G Cat 1全網通，并兼容2G GSM通信制式。依托現有成熟、完善的4G網絡，能夠實現良好的 LTE Cat 1信號覆蓋，有效規避2G、3G退網帶來的風險。 模組支持下行速率10Mbps和上行速率5Mbps，且具備低時延、低功耗、良好的移動性和VoLTE語音通話功能，可以承接對數據傳輸速率、移動性、語音有需求的2G、3G物聯網終端的全面升級。 采用超緊湊LCC封裝設計，，充分滿足尺寸敏感型設備的設計需求。該模組底部無信號焊盤，方便客戶進行硬件設計、生產加工，提升開發效率。 支持移遠增強型AT命令和QuecOpen開發，集成USB、I2C、LCD屏、攝像頭、矩陣鍵盤等豐富接口。 受益于高集成度和豐富外設接口，可為各類行業客戶開發提供便利，可有效縮短客戶終端開發時間，加快產品上市。 采用低功耗設計，內置移遠專業算法，專為共享單車、消費級IP 攝像頭、車載金融等低功耗場景打造。 |
| 8 | 光照度傳感器模塊 | 靈敏度可調 工作電壓： 3.3V-5V 輸出形式： a 模擬量電壓輸出； b 數字開關量輸出（ 0 和 1 ） |
| 9 | 人體紅外傳感器模塊 | 工作電壓： DC3.3V 靜態電流: <50uA 電平輸出：高 3.3 V /低 0V 觸發方式： L 不可重復觸發/H 重復觸發(默認重復觸發) 延時時間： 0.5-200S(可調)可制作范圍零點幾秒-幾十分鐘 時間： 2.5S(默認)可制作范圍零點幾秒-幾十秒 感應角度： <100 度錐角 工作溫度： -15～70℃ 感應透鏡尺寸：直徑:23.2mm 菲涅爾透鏡 |
| 10 | 氣敏傳感器模塊 | 回路電壓： ≤15V（ AC or DC ） 加熱電壓： 5±0.2V（ AC or DC ） 負載電阻：可調 加熱電阻： 31Ω±3Ω 加熱功耗： ≤900mW 檢測濃度范圍： 100ppm-10000ppm(LPG ，丁烷，丙烷， LNG) 工作溫度： -10~50℃ （標稱溫度 20℃ ） 儲存溫度： -20~70℃ （標稱溫度 20℃ ） 相對濕度：小于 95%RH （標稱濕度 65%RH ） 氧氣濃度： 21%(標準條件) （氧氣濃度會影響靈敏度特性），最小 值大于 2% 靈敏度： ≥3% 響應時間： ≤1S （預熱 3-5 分鐘） 回復時間： ≤30S 具有信號輸出指示燈指示 雙路信號輸出；（模擬量輸出及 TTL 電平輸出） TTL 輸出有效信號為低電平，可接直接接單片機 IO 口 模擬量輸出0~2.5V 電壓，濃度越高電壓越高 對液化氣、丁烷、丙烷有較高的靈敏度 |
| 11 | 溫濕度傳感器模塊 | 數字溫濕度傳感器模塊是一款已校準數字信號輸出的溫濕度復合傳感器。傳感器包括一個電阻式感濕元件和一個NTC 測溫元件，并與一個高性能8位單片機相連接。 具有安裝方便、精準測量，全量程標定，低成本、超快響應、抗干擾能力強、超長的信號傳輸距離、數字信號輸出、互換性強。 溫濕度傳感器用于空氣凈化器、加濕機、除濕機、智能家居、物聯網、倉庫、醫藥、測試及檢測設備、氣象站、濕度調節器、煙草、自動化控制、暖通空調、等需進行濕度測量的產品及場所。 供電電壓：DC 3.0V --5.5V（推薦5V） 測量精度：溫度±1℃ 濕度±3%（at 25℃ 60%RH） 信號輸出：串行單總線輸出(數字輸出） 工作溫度：0℃－50℃ 測量范圍：濕度20%--95%RH 溫度 0℃－50℃ 電源功耗：工作：<2.5mA 待機：<2uA（5V） |
| 12 | 繼電器控制模塊 | 本模塊符合國際安全標準，控制區域與負載區域有隔離槽 模塊帶光耦隔離，觸發現可靠，更穩定 采用雙面 FR-4 線路板設計，貼片工藝生產 采用繼電器控制 具有電源和繼電器動作指示，吸合亮，斷開不亮 信號輸入端有低電平信號時，公共端與常開端會導通 繼電器可以直接控制各種設備和負載 有 1 個常開和 1 個常閉觸點 藍色 KF301 端子接控制線更方便 輸入低電平有效 |
| 13 | 兩塊傳感器擴展板 | 雙色LED實驗 輕觸開關按鍵實驗 繼電器實驗 U型光電傳感器實驗 PS2操作桿實驗 霍爾傳感器實驗 光敏傳感器實驗 火焰報警實驗 氣體傳感器檢測 觸摸開關傳感器實驗 超聲波傳感器距離檢測 旋轉編碼器實驗 紅外避障傳感器實驗 BMP180氣壓傳感器實驗 直流電機模塊實驗 步進電機驅動模塊實驗 循跡傳感器實驗 MPU6050陀螺儀加速度傳感器 |
| 14 | 智云-實驗數據監測 設備 （需提供演示視頻） | 聯網功能：手機與設備之間通過MQTT服務器通信，不受距離限制，可隨時隨地查看測量值，方便教師對教室內的所有設備進行數據監測 微信小程序端功能：測量歷史數據列表，可以按時間查看歷史測量值，可方便教師查看學生操作記錄 微信小程序端功能：監測上下限，可以設定上下限數值，及時提醒教師是否誤操作 微信小程序端功能：測量值分享，輕觸數據列表的單條數據即可復制到剪貼板，方便學生利用數據完成實驗報告 微信小程序端功能：設置轉換規則，可以對常用標準傳感器進行數據轉換，或自定義轉換 PC客戶端功能：可以顯示數據波形，并支持截圖保存 PC客戶端功能：支持存儲或到處數據 PC端與手機端可同時打開微信小程序監測測量值 語音播報：輕觸設備的觸摸按鍵，微信小程序客戶端就會播放當前所測量的值 特殊標記：輕觸設備的觸摸按鍵，可在測量列表中進行標記，方便查看 設備含后備電池，斷電后仍可使用，使用時長超過15小時 （20-30℃） 參數指標： 可測量 量程 精度 直流電壓 ±300V ±0.5% 交流電壓 300V ±2% 直流電流 ±250mA ±1% 交流電流 250mA ±2% 直流電流 2.5A ±1% 交流電流 2.5A ±2% 電阻 5MΩ ±0.5% 電容 10uF ±3% |
軟件配置資源：(1)的Android 4.0.3 /Android 4.4系統 Linux-QT5.7系統 Ubuntu12.04系統
Bootloader
| u-boot.bin | 版本：u-boot-1.3.4 | 支持Nａnd Flash擦除、讀、寫 |
| 支持bootm、bootargs設置 | ||
| 支持打印、設置、保存環境變量 | ||
| 支持內存內容顯示、對比、修改 | ||
| 支持USB 下載鏡像等功能（提供源碼) |
(2)內核及設備驅動程序
| 內核:內核版本 | linux3.0.15 Linux-4.14.2（支持linux最小系統） | |
| 系統時鐘 | 系統主頻：1.4GHz | |
| 內存 | 1GB 或 2GB | |
| 顯示驅動 | 支持4.3寸、5寸、7寸、9.7寸、10.1寸屏 | 提供源碼 |
| TOUCH | 觸摸屏驅動 | 提供源碼 |
| HDMI | HDMI v1.4 | 提供源碼 |
| MFC | 多媒體硬件編解碼驅動 | 提供源碼 |
| ROTATOR | 屏幕旋轉驅動 | 提供源碼 |
| TF卡接口 | 1個TF卡接口 | 提供源碼 |
| HSMMC | SD/MMC/SDIO驅動 | 提供源碼 |
| SPI | SPI驅動 | 提供源碼 |
| KEYBD | 按鍵驅動程序 | 提供源碼 |
| AUDIO | 音頻驅動 | 提供源碼 |
| DMA | DMA驅動 | 提供源碼 |
| RTC | 實時時鐘驅動 | 提供源碼 |
| JPEG | JPEG硬件編解碼驅動 | 提供源碼 |
| 2D | 2D硬件加速驅動 | 提供源碼 |
| 3D | 3D硬件加速驅動 | 提供源碼 |
| I2C TP驅動 | I2C 電容屏觸摸驅動 | 提供源碼 |
| PWM背光驅動 | PWM背光驅動 | 提供源碼 |
| USB驅動 | USB驅動 | 提供源碼 |
| 串口驅動 | 串口驅動 | 提供源碼 |
| 網口驅動 | 網卡驅動 | 提供源碼 |
| WIFI驅動 | WIFI驅動 | 提供源碼 |
| Camera驅動 | 500萬像素攝像頭驅動 | 提供源碼 |
| 藍牙驅動 | 藍牙模塊驅動 | 提供源碼 |
| GPS模塊 | 支持 UBLOX 7020 定位 | 提供源碼 |
(3)交叉編譯器
| arm-2009q3.tar.bz2 | 交叉工具鏈 |
(4)PC端燒寫工具
| DNW V0.60C | 串口調試終端、USB下載鏡像工具 |
(5) buntu12.04
| Ubuntu12.04 | 開發環境 |
- 可完成實驗項目：
| 嵌入式系統實驗 |
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| CC2530 ZigBee 部分實驗 |
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| CC2540藍牙 部分實驗 |
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| 物聯網開發系統 實驗 |
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