1、實習（實訓）報告名稱 基于物聯網的智能窗簾控制系統設計2014年11 月24 日至2014 年11 月28日共1 周學院（部）電子信息工程學院班 級 通信技術姓 名學院（部）負責人系主任指導教師實習（實訓I）任務書名 稱：基于物聯網的智能窗簾捽制系統設計起訖時間： 2014.11.24-2014.11.28學院（部）：電子信息工程學院班 級：通信技術指導教師：學院(部)負責人：一、實習(實訓)目的和要求目的：(1) 了解物聯網系統的工作原理；(2)掌握CC2420模塊的收發原理；(3) 了解uCOS系統的設計過程。要求：(1)完成智能窗簾系統的組裝；(2)利用keil軟件完成系統編程(3)通過

2、物聯網系統控制智能窗簾系統的運行Word資料二、實習(實訓)內容實訓內容：(1) 了解物聯網控制系統，完成基于物聯網的智能窗簾控制系統的硬件組裝；(2)掌握uCOS的移植和簡單編程；(3)掌握cc2420的收發原理；(4)利用keil軟件完成控制端和智能窗簾端的編程；(5)下載軟件到開發系統板上，調試程序；(6)能通過組建的網絡，遠程遙控智能窗簾的運行。三、實習(實訓)方式，集中 口分散，校內口校外四、實習（實訓）具體安排第一天：布置設計任務及復習或學習方向；第二天：完成硬件連接，并熟悉軟件，開始程序的編寫;第三天：調試程序；第四天：記錄實訓結果，完成實訓報告；第五天：上交實訓報告，并現場演示

3、物聯網系統。五、實習（實訓）報告內容（有指導書的可省略）第一章概述第二章系統硬件組成第三章系統設計第四章系統測試第五章總結第一章系統概述1.1 概述為了滿足智能家居的發展方向，使用戶充分感受智能家居環境的便利。智能 窗簾是帶有一定自我反應、調節、控制功能的電動窗簾。如根據室內環境狀況自 動調光線強度、空氣濕度、平衡室溫等，有智能光控、智能雨控、智能風控三大 突出的特點。該設計是基于現代化生活的高質量需求而開發設計，使家用窗簾實現自動化智能化，使其具備感風、感雨、感光的功能，并可隨著外界情況的變化 來控制窗簾的閉合，以達到對家居環境的保護。1.2 系統名字基于物聯網的智能窗簾控制系統設計1.3

4、系統功能系統可以通過三個按鈕來分別實現對窗簾的開、關和停的操作。實現遠程遙控智能窗簾的運行。也可以通過 pc機的界面實現窗簾的控制。1.4 基本原理本次實訓主要是靠無線傳感器來控制，基于 zigbee的網絡控制系統，通過 CC2420模塊來傳送接受數據，從而完成對整個窗簾的控制。1.5 系統模塊(1) CC2420發送模塊；(2) E-WS-EC 模塊；(3) ZIGBEE采集節點模塊;(4) ZIGBEE無線傳輸模塊。第二章系統硬件組成2.1、 協調器協調器CPU:采用TI公司LM3s9B96 ;CORTEX M3內核；主頻為80MHz所謂協調器，就是網絡組織的管理者。針對一般的應用模式，在

5、一個Zigbee 網絡形成之后，協調器不是必須的。它最主要的作用是，依據掃描情況，選擇一 些合適參數建立一個網絡。基于 CC2420的zigbee協調器具有結構簡單、功耗 低、成本低等特點。具包含天線、單片機芯片、窗簾控制智能模塊。2.1.1、 CC2420 模塊CC2420開發模塊采用 CC2420芯片,可支持zigbee , IEEE802.15.4等開 發，提供兼容802.15.4的物理層和MAC層的協議棧及面向應用層的接口，完 全兼容TinyOS 1.x及以上版本,用戶可以基于TinyOS開發自己的 WSN應用。 硬件圖如圖2-1。圖2-1 CC2420 模塊2.1.2、 單片機芯片協

6、調器采用TI公司的LM3s9B96芯片，LM3s9B96是TI公司的基于 ARM Cortex-M3 的32位MCU ,具有先前8位和16位MCU的價格成本，CPU工 作頻率 80MHz,100DMIPS 性能，ARM Cortex-M3 System Timer (SysTick) 定時器，片內具有高達 50MHz的256KB單周期閃存和96KB單周期SRAM , 內部的ROM加載StellarisWare軟件，具有擴展的外設接口和串行接口，目標 應用在遙控監視、POS銷售機、測試測量設備、網絡設備和交換、工廠自動化、 HVAC和建筑物控制、游戲設備、運動控制、醫療設備、電源和交通運輸、防火

7、 和安全等。2.1.3、 天線對于短距離無線通信設備(SRD, short range devices )來說，天線的設計關系到通信距離的問題。輻射模型、增益、阻抗匹配、帶寬、尺寸和成本等Wi-Fi (無線局域網)等.一般來說，在這個頻段，我因素，會影響我們對于天線的選擇和設計。目前，國內普通的 ZigBee芯片均工 作在2.4G頻段，也就是ISM頻段。工作于這個頻段的無線技術很多， 常見的還 有 Bluetooth (藍牙)，們可以選擇的天線有PCB天線、Chip天線和Whip天線。基于CC2420的zigbee 天線主要用于電磁波信號的發送和接收。2.2、 采集節點采集節點采用TI公司LM

8、3s811 , CORTEX M3內核；LM3s811主頻為50 MHz ;本實驗系統底板自帶兩個采集節點模塊，可擴展傳感器模塊。2.3、 計算機（安裝有 keil uVision4 ）Keil uVision4旨在提高開發人員的生產力，實現更快，更有效的程序開發。引入了靈活的窗口管理系統，能夠拖放到視圖內的任何地方，包括支持多顯示器 窗口。使開發人員能夠使用多臺監視器，并提供了視覺上的表面對窗口位置的完 全控制的任何地方。新的用戶界面可以更好地利用屏幕空間和更有效地組織多個 窗口，提供一個整潔，高效的環境來開發應用程序。2.4、 E-WS-EC 模塊1 J 6 H E M- ft M

9、74;KJI龍2-4 E-WS-EC模塊的電路原理圖用于接收控制命令及返回狀態信息。如果該模塊接收到控制命令則返回狀態 信息，同時協調器指示燈會閃爍；如果該模塊接收不到控制命令則不返回狀態信 息，同時協調器指示燈也不會閃爍。同時觸摸屏上顯示“ Communication failed! ”。2.5、 窗簾本身智能窗簾有如下特點：1、無線密碼遙控；2、半自動手動控制；3、環境亮度控制；4、時間自動控制；5、電機工作鳴響提示和整點報時功能。第三章系統設計3.1 標準功能設計兩個協調器觸摸屏控制窗簾是在集成芯片的觸摸屏上設置按鍵，通過CC2420模塊發送數據，然后通過兩個協調器采集和發送數據，具系統

10、設計硬件框圖如下所示：圖3-1系統設計硬件3.1.1 實現方式這個模塊的實現方式主要是依靠觸摸屏上的幾個觸摸按鈕：stop ;close ; open ,這三個按鈕來實現。3.1.2 實現功能點擊觸摸屏上ElectricCurtain按鈕進入窗簾控制界面。點擊“open ”按鈕，窗簾打開并持續動作；點擊“stop”按鈕，窗簾停止動作；點擊“close”按鈕，窗簾關閉并持續動作。3.1.3 實現原理實現這一功能是依據源程序來實現的，具體程序如下：/define the ElectricCurtain panel and its elements/the elementsCircularButto

11、n(g_sCloseBtn, &g_sECPanel, 0, 0, &g_sKitronix320x240x16_SSD2119, 240, 72, 20, PB_STYLE_FILL, ClrDarkBlue, ClrDarkGreen, 0, ClrWhite, &g_sFontCm12, "CLOSE", 0, 0, 0, 0, onCloseBtn);CircularButton(g_sStopBtn, &g_sECPanel, &g_sCloseBtn, 0, &g_sKitronix320x240x16_SSD21

12、19, 160, 72, 20, PB_STYLE_FILL, ClrDarkBlue, ClrDarkGreen, 0, ClrWhite, &g_sFontCm12, "STOP", 0, 0, 0, 0, onStopBtn);CircularButton(g_sOpenBtn, &g_sECPanel, &g_sStopBtn, 0,&g_sKitronix320x240x16_SSD2119, 80, 72, 20,PB_STYLE_FILL, ClrDarkBlue, ClrDarkGreen, 0, ClrWhite, &

13、;g_sFontCm12, "OPEN", 0, 0, 0, 0, onOpenBtn);/the ElectricCurtain panelCanvas(g_sECPanel, 0, 0, &g_sOpenBtn,&g_sKitronix320x240x16_SSD2119, 0, 32, 320, 208,CANVAS_STYLE_FILL,ClrBlack, 0, 0, 0, 0, 0, 0);3.2 擴展功能設計3.2.1 按鈕名稱大小顏色的改變程序：/define the Lamp panel and its elements/the elemen

14、tsCircularButton(g_sLamp4Btn, &g_sLampPanel, 0, 0, &g_sKitronix320x240x16_SSD2119, 256, 72, 20, 大小PB_STYLE_FILL, ClrDarkBlue, ClrDarkGreen, 0, ClrWhite,&g_sFontCm12, "LAMP4”, 0, 0, 0, 0, onLamp4Btn);CircularButton(g_sLamp3Btn, &g_sLampPanel, &g_sLamp4Btn, 0, &g_sKitronix

15、320x240x16_SSD2119, 192, 72, 20,PB_STYLE_FILL, ClrDarkBlue, ClrDarkGreen, 0, ClrWhite, &g_sFontCm12, "LAMP3”, 0, 0, 0, 0, onLamp3Btn);CircularButton(g_sLamp2Btn, &g_sLampPanel, &g_sLamp3Btn, 0, &g_sKitronix320x240x16_SSD2119, 128, 72, 20, PB_STYLE_FILL, ClrDarkBlue, ClrDarkGreen

16、, 0, ClrWhite, &g_sFontCm12, "LAMP2”, 0, 0, 0, 0, onLamp2Btn);CircularButton(g_sLamp1Btn, &g_sLampPanel, &g_sLamp2Btn, 0, &g_sKitronix320x240x16_SSD2119, 64, 72, 20, PB_STYLE_FILL, ClrDarkBlue, ClrDarkGreen, 0, ClrWhite, &g_sFontCm12, "LAMP1”, 0, 0, 0, 0, onLamp1Btn);結果

17、：大小變化顏色變化位置變化3.2.2 按鈕增加程序：口 uwtGeWUt.h 因 Startups 閔 uier.c 因 毗grTj目 uortGetPUt.c ± XMmhDt嘰曲航加航師即肝騎肝騎a2 3 4 5 B 7 B s tt .1 2 i 4 5 & ? & 9 0 1 2 3 4 5 E 7 R 11.11 111 12222-22222233 3 3 3TJ3TJT/lunetian, declaratldelsvoid! voxdl v Did VD±dl voxdl voxd vnidl vnidlxdlvuiidl vniidl vn

18、i.idl VDXd vaxd jnxd voxel volt1 VDlil IFDld void void uijIU vnldanDLB tn (t'Cidge t *pUidqutJ 1r anECB tn (t¥idg-et *pUidqet / onLeunpEt.nitVidget *pUidget) ? ODFo.ixBtii! tUidget Tp1i id.ge t); onHCBtn (tOLdcret *pUidget / nlinzDeBtn11Vidget Tptfidget); onBt a. t Vidge t *pCTzdget);anOp e

19、nBt n j t Widget pWidget);nnfie at Bt n (t Widget TpU，idget Ji ?口口名tcipHtn，tMidget Tptfidget)anC l<s1suM tn( t V idgc t onLeunp lIltD. (t U idg'e t anLeunp2 fitn( t V idge t 0 口 Ltunpmt V idgc t口口Leunp可 £tis (t U1 idge tany anlSc nf t Ifidget anF b.i2 Senft Ifidget anF mn3EcnftWidget anF

20、 ia.n4Ec n | tlfidget anUClBtn tUlclt DRMCEBtn tUlCbget cmHCBtn d3打T o»HC4BtnKpUid/七卜營KpUidgot卜 j xpUidget, " xpUidget.1 ; pUrdget. Tptfidget);ptfidget) ;Tptfidget);,ptfidget J ?Tpllldgec):TpVldgeJ:yidgg 結果：3.2.3 按鈕功能互換程序：/dviS a rw tfiV' T Lvctr acCwtvhin pggrw | 事蛙 txv I4M nx-F /

21、5;.bv inwatClrt ulurBuicau C_3C loae-Bx 4Q_3EO?atKlj 口/ 口產 (g_aKltraniica aaxS-fDK 16-_SSS3119 口. 73 r 蕓外 PR二箏TTLE_FHLL, ClrPorkB Ujk , ClEBarWjreeji,. J Clr9hilMr EglFaMtEnlM, "CLOSE 四 口/心 D-nCXanUtn.) Clx-culaxBu.1 coa (fl_sOpenBcn？ GsECF-ajftitlj (g_3CloseBcn.j Oj 4g_aKiraniicaZ0M2DK16_3ai3l

22、l5 7Zr 和, PtJ二57TLF_VrLL. Clr&erkBluHr CIrtwrfcGrMii. 口. ClrKHilur fsF-antErailS,. iidt!£Hrir 白 1r 白 1r 口 1a DredpanEtn)Clrcu.lBxBu.T can (g_39c<ipBcnij «u_sECP-sjiel.r口已nBib. 口1ig_aEirajiiK3Z0x3DK16_S3D3Tl5 B0r 3ar PR二與TTXF_FTLL. ClrP4rkKliMr C IrPwriWTWTi. 口. 匚 Lr«ih4J.勺.工的旨咕

23、t1亡ei± 1r HsrorHr o, 口上 Oj ci* 口D±坦右：pSilr)=/tIm E liMTE ioC urca.111 psxHC-anvflB (g_BZCPftDC 1 J 口, 工口_耳刀3?就必£g_aKit-E：ani KlfgZDKTSSBSliP,. 口， 32 3 ?q.r 2D9 re疝V 13_3T¥LE_F ILL rC lEBlakr 1< dr Oj 口j 0) J/deiliie tJie Lw pnne I nnd itc e lenenx-ff/ths J.B3WDtaP1 VF-il 1 Blf

24、RlIT Fftft /«1 -ll.AAnTidi Rf Hi EE 1.AMTiITiM I rt rt結果：3.2.4增加按鈕程序：Wurm, “E號各 nliE3T>dK ggu號 3; uwfiuTH? 二。KPHnR 卜 二心。晉5卬廿 二JJLfl/Is?二 LTnf 二玄三盧 ggulh 二0看 w* fM冬 ETd，<煙 PJOMJJul?Fr4A-:iu £寸UAU 口 p。裳 EAiSDm IL.IJiuibpMH"d-H國 EII-HE 口 uu&PENdJEu gH wmccu-stp幻 TDU- -ULJS 中2CI

25、5 un agpFn4Jgv- u 畤&也口金Lu© 口<!&力1 Qp- uunTedljuM 口+JU&PZNJJ口4Jg-TR3-u 口 1IIJ0F TJIU- uRg kn q£口HriJwpriN a Ja.IJHr-4nlwnE口 2«JA-EIT:*Ed£T asjfio P口存 PINUJzum-snQTDU 口二。aBpwrJJvbIPTn4Jeuuttu 口IP-l-iaN 三h PT: PTE T白> m 口, HTQK PEI F-HD> 口T0H ISTaN PTg 1H 口,口 uq

26、ndlaEeg 阻 石目口FTC!«|-0|3|6七1|»|04 心30雪1>|3|11£.3舊1“山此仁。PTOaF -uglpTn 昌 u-sf!幻 Isli-II-uiji0-e!im& 匕口 PTD11g-Qgpsd:*Igpsul 口/ gu 口TSTEIN r-IJwh 玨 TH.力E'CJTQR-viJ'g國fiaklun PTan I :g!PTI>p.l Ugyn+J一口 uEiUFI 目口 n c2«J*wl;Naru<J1H1rhl>y£:a>g 口金山UQ Elon

27、f-UU0幻 Tsd 3 p - Jfia ，1口>RBOS3右&S RS 513 BE PS 臂百r.aubPTnHIh uguTnzn a:70uwll 口 ¥*T0> -g3!sPIa*k>3E 空 T0P-=H9T 口£n BTQhFUQrl-MIDILldru。為口 DE：一口與 ELS sfs,S1 £:.ckUHw6 EBafAlg;-ulIJi.l'E -2¥3i-13“ IF +d*F,kN tu I rc*，I=FC A H 上 F-a _ur gHlllm5nlaa- - doMKVHfi_uwk&

28、#39;nBqgLk (EeMmu帕fc>5 j us論蒲 a"JLRoHHncq en u ”ffikllxlLLUvl7一二0-一潛鼻廠與0口-一二口山口 r(T 9a£I£u£J£ 町03 4 皆usiPTDilUKTCa1KPT3 工EE皂喝戲r/aME%- 維什dl巴耳鬟蕓 r(T SCPIL.'由 c=lI號 r HgEJIHL -UJWXW 由Mgps 叫- Tur 罡*幻r"gtmz芋用 U43aalinn M - Til3lJkulnmnH$7 IgETn u-ruAnlHM-ly PT9-|-0-點-

29、7&PTIld-M&PTiau-IElumclliJUU。Fa»MUI11E0H4I|啻- WCIIKItHsQufcin HRma I r -5I3MCJK 町|自rFXWBU 一目I 昌：LKPF 二«=鼠 mwJrNy 矗巴 X43$MS n ? s MKVHADM Hnoafri iKG-p9 E Am-1KI2“ 一 u Q * 禹中t-u Q 3 43IBIqfn d « SM-ra&3nl&J-soyKKSOWt'nHzmLkEi力-lKvrRDaHncqcnu 二>ujlHETIll口二IJUT-AIU

30、 品石 TD! I1.4T<U耳OI&目口町 lay-PKPI-H0HJ rXfXi 也UDAS一田TH占 PS 工 T rMKPE JI 咬二 rT3a出 IrEJC:日中-s HgETnM-uKom 出M& PT!»as S3 希m 密s Na mo 部w aa LG3 S3 £3 留a S3 雙g Sa ss OS LBaS3 £s ksH-UJn-H FI- -rFm-rqrt0+ g sb就包號 I 耕或田M V呵 n口 Ywfl3M83535.£ 勺黑包-3Word資料0321 0322 0323 0324 0325 口

31、回 0327 Q32B 0329 033D 0331 0332 0333 哂4 00350336 0337 0338 0339 叫口0341Q34Z 0343 034 0345 0346 0347 mao11 uartGetPJz.h 位Startup占匡1 .sew* 國 畫皿五 |J 或除小虐1 uatGotMtiC 位sSteniMfcE x結果:第四章系統測試4.1 測試步驟1、打開工程文件 ModelControlIOTIOT.uvproj ,下載至EL-IOT- II實驗箱的協調器，復位，觸摸屏上將顯示IOT-ModelControl 界面；2、打開工程文件 ModelContro

32、lElectricCurtainElectricCurtain.uvproj ,下 載至EL-IOTM板卡，復位。3、將兩塊CC2420模塊分別插到EL-IOT- II實驗箱和EL-IOTM板卡的相應位置。4、將E-WS-EC模塊才S到EL-IOTM板卡的相應位置；5、將窗簾電機插座插到電源座上并通電。4.2 測試結果點擊右上方“窗簾”按鈕，進入窗簾控制界面：圖4-2 窗簾控制界面點擊“OPEN”按鈕，窗簾打開并持續動作；點擊“STOP”按鈕，窗簾停止動作；點擊“CLOSE”按鈕，窗簾關閉并持續動作。第五章實訓總結這次實訓的設計理念是在物聯網知識的基礎上，結合單片機的知識設計并制作遙控窗簾。通

33、過協調器及相關模塊對窗簾進行打開、 閉合和停止等操作，操作 靈活、方便，具有較高的抗干擾能力。通過一周的物聯網實訓，學會了按照ZigBee協議規范，進行無線網絡調試； 編寫部分節點傳感器驅動程序，修改傳感節點程序實現部分受控設備的控制功 能；安裝編譯調試溫濕度、紅外、光照等室內環境進行顯示和控制的應用程序； 智能家居控制界面軟件安裝；實時顯示ZigBee網絡信息等。最后，總節一下這次實訓還是有很多收獲的。對自己的專業有了更為詳盡而深 刻的了解。實訓中，實際鍛煉了動手能力增加了對理論知識的了解。也為以后的學習和工作積累下了寶貴的經驗，為更好的步入社會打下了堅實的基礎！CANVAB_ST¥LE_FILLfClEBlatte, O.001PO. 01P/de£ itie th.e E 12亡匚亡£亡匚她士tain paawl and its e lemenc.S/the el emetic aCiEculaEButtan(g_3Clos6BEft sg_mECPanel. 口？ 口i g_s Ki t E fl !fll M 3 ZOa 2 X16_35>2