课程设计实验报告 北邮
北邮实验报告

北邮实验报告北邮实验报告一、引言北邮实验报告是北邮学子们在学习和科研过程中的重要一环。
通过实验报告,学生们能够将理论知识与实际操作相结合,提高实践能力和科学素养。
本文将探讨北邮实验报告的重要性、写作技巧以及对学生综合能力的培养。
二、北邮实验报告的重要性1. 培养学生的实践能力北邮实验报告是学生进行实验的重要成果之一。
通过实验报告的撰写,学生们能够将实验过程中的观察、实验数据和实验结果进行整理和分析,培养学生的实践能力。
实验报告要求学生具备实验设计、数据处理和结果解读等能力,这些能力对于学生未来的科研和工作都具有重要意义。
2. 提高学生的科学素养实验报告要求学生在撰写过程中对实验原理和相关理论进行理解和运用。
通过对实验原理的学习和实际操作的实践,学生们能够提高科学素养,深化对学科知识的理解和掌握。
实验报告还要求学生进行数据统计和结果分析,这有助于学生培养科学思维和逻辑思维能力。
三、北邮实验报告的写作技巧1. 清晰明了的结构实验报告的写作需要有清晰明了的结构,包括引言、实验目的、实验原理、实验步骤、实验结果和结论等部分。
每个部分要有明确的标题,以便读者能够快速理解报告的内容。
同时,各部分之间要有合理的过渡,使整篇报告具有逻辑性。
2. 简洁准确的语言实验报告要求使用简洁准确的语言进行描述。
学生们应该避免使用过多的修饰词和冗长的句子,以免使读者产生困惑。
同时,学生们要注意使用科技词汇和专业术语,以确保报告的准确性和专业性。
3. 数据处理和结果分析实验报告的数据处理和结果分析是重要的部分。
学生们应该学会使用合适的统计方法对实验数据进行处理,并能够对结果进行合理解释。
在结果分析中,学生们可以对实验结果和理论知识进行对比和讨论,以展示对学科知识的理解和运用能力。
四、北邮实验报告对学生综合能力的培养1. 科研能力的培养北邮实验报告要求学生进行实验设计和实验操作,培养学生的科研能力。
通过实验报告的撰写,学生们能够学会科学地制定实验方案,独立完成实验操作,并对实验结果进行分析和总结。
北邮程序设计实验报告

实验名称:程序设计实验实验时间:2023年X月X日实验地点:北邮计算机实验室一、实验目的1. 熟悉C语言编程环境,掌握基本的程序设计方法。
2. 通过实际编程,提高逻辑思维和问题解决能力。
3. 理解算法设计的重要性,掌握常用的算法设计方法。
二、实验内容本次实验主要分为以下几个部分:1. 编写一个计算两个整数相加的程序。
2. 编写一个计算两个整数相减的程序。
3. 编写一个计算两个整数相乘的程序。
4. 编写一个计算两个整数相除的程序(要求考虑除数为0的情况)。
5. 编写一个判断两个整数是否相等的程序。
三、实验步骤1. 打开C语言编程环境,创建一个新的项目。
2. 编写计算两个整数相加的程序:```c#include <stdio.h>int main() {int a, b, sum;printf("请输入两个整数:\n");scanf("%d %d", &a, &b);sum = a + b;printf("两个整数相加的结果为:%d\n", sum); return 0;}```3. 编写计算两个整数相减的程序:```c#include <stdio.h>int main() {int a, b, sub;printf("请输入两个整数:\n");scanf("%d %d", &a, &b);sub = a - b;printf("两个整数相减的结果为:%d\n", sub); return 0;}```4. 编写计算两个整数相乘的程序:```c#include <stdio.h>int main() {int a, b, mul;printf("请输入两个整数:\n");scanf("%d %d", &a, &b);mul = a b;printf("两个整数相乘的结果为:%d\n", mul);return 0;}```5. 编写计算两个整数相除的程序(考虑除数为0的情况):```c#include <stdio.h>int main() {int a, b, div;printf("请输入两个整数:\n");scanf("%d %d", &a, &b);if (b == 0) {printf("除数不能为0,请重新输入。
北邮程序设计实践报告

北邮程序设计实践报告1.课题概述1.1课题⽬标和主要内容课程以培养学⽣动⼿实践能⼒为⽬的,重点是在学习C++程序设计和数据结构的基础上,使学⽣从实践中学习如何综合运⽤C++和数据结构的相关知识解决实际应⽤中的问题,了解程序设计的基本思想在具体实际应⽤中的体现,掌握分析问题、解决问题的⽅法,从⽽提⾼学⽣的编程能⼒,达到编程熟练、会调试、代码书写规范的基本要求,具备简单应⽤程序的设计、实现能⼒。
本次试验使⽤VS2008 的API平台1.2系统的主要功能简单的绘图程序,可以画出不同颜⾊的直线,矩形,圆形等。
2. 系统设计2.1 系统总体框架2.2 系统详细设计[1] 模块划分图及描述[2] 类关系图及描述[3] 程序流程图及描述2.3 关键算法分析算法1:窗⼝过程函数[1] 算法功能当按下菜单,或者点击窗⼝时,窗⼝需要运⾏这个消息处理函数。
[2] 算法基本思想在API⾥定义了⼀个函数为回调函数,当系统需要向窗⼝发送消息时,就会调⽤窗⼝给出的回调函数WindowProc,如果WindowProc函数不处理这个消息,就可以把它转向DefWindowProc函数来处理,这是系统的默认消息处理函数。
[3]代码逻辑LRESULT CALLBACK ccc_win_proc(HWND hwnd, //窗⼝句柄UINT message,WPARAM wParam,LPARAM lParam){ PAINTSTRUCT ps; // the display's paint struct HDC mainwin_hdc; //设备描述表static int menuId=0;int wmId = LOWORD(wParam);int wmEvent = HIWORD(wParam);switch (message) {case WM_CREATE:SetTimer(hwnd,1,1000,NULL);break;case WM_TIMER:InvalidateRect(hwnd,NULL,TRUE);break;case WM_COMMAND: //处理菜单消息switch (wmId) {case IDM_FIG1:menuId=IDM_FIG1;InvalidateRect(hwnd,NULL,TRUE);break;case IDM_FIG2:……………………} break;case WM_PAINT: //窗⼝刷新消息mainwin_hdc = BeginPaint(hwnd, &ps); //UpdateRegion为空//ccc_win_main(); //调⽤⽤户的绘图程序if (menuId){ cwin.open(hwnd, mainwin_hdc);switch (menuId){ case IDM_FIG1:……绘图程序……………………}EndPaint(hwnd, &ps); break;case WM_LBUTTONDOWN:getp1();break;case WM_LBUTTONUP:getp2();break;case WM_DESTROY:PostQuitMessage(0);break;default: // 调⽤默认的消息处理函数, 对其他的消息进⾏处理return DefWindowProc(hwnd, message, wParam, lParam); }return 0; }算法2:绘图函数(以矩形为例)[1] 算法功能运⾏函数时,绘出相应图形。
北邮通原课设实验报告

通信原理课程设计报告直扩通信系统的simulink仿真摘要:本次通原课程设计,我们利用MATLAB中的simulink仿真平台对直接序列扩频通信系统进行了仿真。
本报告首先简要介绍了直接序列扩频通信的原理与simukink工具箱,然后分别仿真了直扩系统的发射机和接收机,并对仿真结果进行分析。
最后我们仿真并分析了直扩系统抗窄带干扰,多径干扰及多址干扰的能力。
关键词:simulink仿真;直接序列扩频;抗干扰分析目录第一章概述 (3)1.1直扩通信系统介绍 (3)1.2 simulink仿真平台介绍 (3)第二章直扩系统simulink仿真搭建 (4)2.1 发射端仿真 (4)2.2 接受端仿真 (6)第三章直扩通信系统抗干扰性能分析 (9)3.1 直扩系统抗窄带干扰 (9)3.2 直扩系统抗多径干扰 (11)3.3 直扩系统抗多址干扰 (13)第四章问题与总结 (15)第五章小组分工说明 (15)参考文献 (16)第一章概述1.1直扩通信系统介绍扩频通信是利用扩频信号传送信息的一种通信方式。
扩频信号的频谱宽度比信源信息带宽大很多。
扩频信号具有良好的相关特性,包括尖锐的自相关特性和低值的互相关特性。
这些特性使扩频通信具有良好的抗干扰能力和隐蔽性。
频带的扩展是通过一个独立的码序列来完成的,用编码及调制的方法来实现,与所传信息数据无关;在接收端则用同样的码进行相关同步接收、解扩及恢复所传信息数据。
扩频的主要方式有两种,包括直接序列扩频和跳频。
直接序列扩频,简称直扩。
所传送的信息符号经伪随机序列编码后对载波进行调制。
伪随机序列的速率远大于要传送信息的速率,因而调制后的信号频谱宽度将远大于所传送信息的频谱宽度。
图1 为直扩系统的组成框图。
由信源输出的信号与伪随机码产生器产生的伪随机码(PN 码)进行相加,产生速率与伪随机码速率相同的扩频序列, 然后再用扩频序列去调制载波。
在接收端, 接收到的扩频信号经高放和混频后, 用与发端同步的伪随机序列对中频扩频调制信号进行相关解扩,然后再进行解调,恢复出所传输的信息。
北邮数字逻辑课程设计实验报告(交通灯控制)

实验三:交通灯控制一、实验目的(1)学习采用状态机方法设计时序逻辑电路。
(2)掌握ispLEVER 软件的使用方法。
(3)掌握用VHDL 语言设计数字逻辑电路。
(4)掌握ISP 器件的使用。
二、实验所用器件和设备在系统可编程逻辑器件ISP1032 一片示波器一台万用表或逻辑笔一只TEC-5实验系统,或TDS-2B 数字电路实验系统一台三、实验内容以实验台上的4个红色电平指示灯,4个绿色电平指示灯模仿路口的东南西北4个方向的红,绿,黄交通灯。
控制这些交通灯,使它们按下列规律亮,灭。
VHDL源代码:LIBRARY ieee;USE ieee.std_logic_1164.all;ENTITY light isport (restfunc,emergency,clk: in std_logic;--restfunc为复位信号,emergency为紧急信号,clk为50kHz频率时钟light : out std_logic_vector(11 downto 0));--12个指示灯ARCHITECTURE func of light istype state is (s1,s2,s3,s4); --交通灯4个状态signal current_state,next_state: state;--current_state,next_state为别为当前状态,转移状态signal en1,en2,en3,en4, c,c1,c2,c3,c4: std_logic;--en为使能信号,c为进位信号signal temp1: integer range 0 to 49999;signal temp2: integer range 0 to 99999;signal temp3: integer range 0 to 249999;signal temp4: integer range 0 to 9999;begin--1s计数器,对50kHz进行50000分频process(clk,en1)beginif (clk'event and clk='1') then --上升沿判断if (temp1=49999 and en1='1' and emergency='0') thentemp1<=0;c1<='1';--进位elsif (en1='1' and emergency='0') thentemp1<=temp1+1;c1<='0';end if;end if;if (en1='0') thenc1<='0';temp1<=0;end if;end process;process(clk,en2)--2s计数器,对50kHz进行100000分频beginif (clk'event and clk='1') thenif (temp2=99999 and en2='1' and emergency='0') thentemp2<=0;c2<='1';elsif (en2='1'and emergency='0') thentemp2<=temp2+1;c2<='0';end if;end if;if (en2='0') thenc2<='0';temp2<=0;end if;end process;process(clk,en3)--5s计数器,对50kHz进行250000分频beginif (clk'event and clk='1') thenif (temp3=249999 and en3='1' and emergency='0') thentemp3<=0;c3<='1';elsif (en3='1' and emergency='0') thentemp3<=temp3+1;c3<='0';end if;end if;if (en3='0') thentemp3<=0;c3<='0';end if;end process;process(clk,en4) --0.2s计数器,对50kHz进行10000分频beginif (clk'event and clk='1') thenif (temp4=9999 and en4='1') thentemp4<=0;c4<=not c4;elsif (en4='1') thentemp4<=temp4+1;end if;end if;end process;c<=c1 or c2 or c3; --进位信号process (c,restfunc) --状态转移,复位情况beginif (restfunc='1') then--复位信号current_state<=s1;elsif (c'event and c='0') then--遇到计数器进位转移到下一状态current_state<=next_state;end if;end process;process (current_state,emergency) --状态转移,紧急情况beginif(emergency='1') then--紧急状态红灯全亮light<="000000001111";elsecase current_state iswhen s1=> --东西方向绿灯亮,南北方向红灯亮,延时5秒en1<='0';en2<='0';light<="010*********";en3<='1';next_state<=s2; --继续下一状态,下同when s2=>--东西方向黄灯闪,南北方向红灯亮,延时2秒en3<='0';en2<='1';en4<='1';light(11 downto 7 )<="00000";light(6)<=c4;light(5)<='0';light(4)<=c4;light(3 downto 0)<="1010";next_state<=s3;when s3=>--东西方向红灯亮,南北方向绿灯亮,延时5秒en2<='0';en4<='0';en3<='1';light<="101000000101";next_state<=s4;when s4=> --东西方向红灯闪,南北方向黄灯闪,延时2秒en3<='0';en2<='1';en4<='1';light(11 downto 8 )<="0000";light(7)<=c4; --闪灯控制light(6)<='0';light(5)<=c4;light(4 downto 0)<="00101";next_state<=s1;end case;end if;end process;end func;四、实验小结依旧注意4个分频。
北京邮电大学物理实验课程设计实验报告

大学物理实验课程设计实验报告姓名:郑友行学号:10211388 班级:309重力加速度的测定一、实验任务:精确测定北京地区的重力加速度二、实验要求:测量结果的相对不确定度不超过5%三、物理模型的建立及比较初步确定有以下六种模型方案:方法一、用打点计时器测量所用仪器为:打点计时器、直尺、带钱夹的铁架台、纸带、夹子、重物、学生电源等. 利用自由落体原理使重物做自由落体运动.选择理想纸带,找出起始点0,数出时间为t的P点,用米尺测出OP的距离为h,其中t=0.02秒×两点间隔数.由公式h=gt2/2得g=2h/t2,将所测代入即可求得g.方法二、用滴水法测重力加速度调节水龙头阀门,使水滴按相等时间滴下,用秒表测出n个(n取50—100)水滴所用时间t,则每两水滴相隔时间为t′=t/n,用米尺测出水滴下落距离h,由公式h=gt′2/2可得g=2hn2/t2.方法三、取半径为R的玻璃杯,内装适当的液体,固定在旋转台上.旋转台绕其对称轴以角速度ω匀速旋转,这时液体相对于玻璃杯的形状为旋转抛物面重力加速度的计算公式推导如下:取液面上任一液元A,它距转轴为x,质量为m,受重力mg、弹力N.由动力学知:Ncosα-mg=0(1)Nsinα=mω2x(2)两式相比得tgα=ω2x/g,又tgα=dy/dx,∴dy=ω2xdx/g,∴y/x=ω2x/2g.∴g=ω2x2/2y. .将某点对于对称轴和垂直于对称轴最低点的直角坐标系的坐标x、y测出,将转台转速ω代入即可求得g.方法四、光电控制计时法调节水龙头阀门,使水滴按相等时间滴下,用秒表测出n个(n取50—100)水滴所用时间t,则每两水滴相隔时间为t′=t/n,用米尺测出水滴下落距离h,由公式h=gt′2/2可得g=2hn2/t2.方法五、用圆锥摆测量所用仪器为:米尺、秒表、单摆. 使单摆的摆锤在水平面内作匀速圆周运动,用直尺测量出h(见图1),用秒表测出摆锥n转所用的时间t,则摆锥角速度ω=2πn/t 摆锥作匀速圆周运动的向心力F=mgtgθ,而tgθ=r/h所以mgtgθ=mω2r由以上几式得:g=4π2n2h/t2. 将所测的n、t、h代入即可求得g值.方法六、单摆法测量重力加速度在摆角很小时,摆动周期为:则通过对以上六种方法的比较,本想尝试利用光电控制计时法来测量,但因为实验室器材不全,故该方法无法进行;对其他几种方法反复比较,用单摆法测量重力加速度原理、方法都比较简单且最熟悉,仪器在实验室也很齐全,故利用该方法来测最为顺利,从而可以得到更为精确的值。
北邮数电实验报告

北邮数电实验报告北邮数电实验报告一、引言数电实验是电子信息类专业学生必修的一门实验课程,通过实践操作,帮助学生巩固理论知识,培养实际动手能力。
本次实验旨在通过设计和搭建一个简单的数字电路,来理解数字电路的基本原理和工作方式。
二、实验目的本次实验的目的是设计一个4位二进制加法器,实现两个4位二进制数的相加运算。
通过实验,我们可以加深对于数字电路的理解,掌握数字电路的设计和搭建方法。
三、实验原理1. 二进制加法器二进制加法器是一种用于计算二进制数相加的数字电路。
它由若干个逻辑门和触发器组成,可以实现二进制数的加法运算。
在本次实验中,我们将设计一个4位二进制加法器,即可以计算两个4位二进制数的相加结果。
2. 逻辑门逻辑门是数字电路中常用的基本元件,用于实现逻辑运算。
常见的逻辑门有与门、或门、非门、异或门等。
在本次实验中,我们将使用与门和异或门来构建4位二进制加法器。
四、实验步骤1. 设计4位二进制加法器的电路图根据实验要求,我们需要设计一个能够计算两个4位二进制数相加的电路。
首先,我们可以将两个4位二进制数分别用D0~D3和E0~E3表示,其中D0和E0分别为最低位。
然后,我们需要使用与门和异或门来实现加法器的功能。
通过逻辑运算,我们可以得到每一位的和以及进位。
最后,将每一位的和连接起来,即可得到最终的结果。
2. 搭建电路根据电路图,我们可以开始搭建实验电路。
首先,将所需的逻辑门和触发器连接起来,形成一个完整的电路。
然后,将所需的输入信号和电源连接到电路上。
最后,使用示波器等工具检查电路的工作状态,确保电路正常运行。
3. 进行实验测试在搭建好电路后,我们可以进行实验测试。
首先,将两个4位二进制数的输入信号连接到电路上。
然后,通过观察输出信号,判断电路是否正确计算了两个二进制数的相加结果。
如果输出信号与预期结果一致,说明电路设计和搭建成功。
五、实验结果与分析在进行实验测试后,我们可以得到实验结果。
通过观察输出信号,我们可以判断电路是否正确计算了两个二进制数的相加结果。
北邮编程实验报告

实验名称:编程基础实验实验日期:2023年X月X日实验地点:北邮计算机实验室实验指导教师:XXX老师实验目的:1. 熟悉编程环境,掌握基本的编程技能。
2. 理解编程的基本概念和语法规则。
3. 培养逻辑思维和问题解决能力。
实验内容:本次实验主要涉及以下几个方面:1. 编程环境搭建2. 基本语法学习3. 编程实践实验步骤:一、编程环境搭建1. 安装编程软件:首先,在北邮计算机实验室的计算机上安装了Visual Studio Code,这是一个功能强大的代码编辑器,可以支持多种编程语言。
2. 配置环境变量:为了方便调用编程软件,我们将环境变量设置好,使得在命令行中输入软件名称即可启动。
二、基本语法学习1. 数据类型:学习了整型、浮点型、字符型等基本数据类型,并掌握了它们的特点和适用场景。
2. 运算符:了解了算术运算符、关系运算符、逻辑运算符等,并学会了如何使用它们进行简单的计算和判断。
3. 控制语句:学习了if-else语句、for循环、while循环等,掌握了如何控制程序的执行流程。
4. 函数:了解了函数的定义、调用和参数传递,学会了如何封装代码,提高代码的可读性和可重用性。
三、编程实践1. 编写计算器程序:根据所学知识,编写了一个简单的计算器程序,实现了加减乘除等基本运算。
2. 编写排序算法:学习了冒泡排序、选择排序、插入排序等基本排序算法,并实现了它们的代码。
3. 编写学生信息管理系统:根据实际需求,设计并实现了一个学生信息管理系统,包括添加、删除、修改和查询学生信息等功能。
实验结果:通过本次实验,我成功完成了以下任务:1. 熟悉了编程环境,掌握了基本的编程技能。
2. 理解了编程的基本概念和语法规则。
3. 培养了逻辑思维和问题解决能力。
实验总结:1. 编程环境搭建:在北邮计算机实验室,我成功安装了Visual Studio Code编程软件,并配置了环境变量。
2. 基本语法学习:通过学习,我掌握了数据类型、运算符、控制语句和函数等基本语法,为后续编程实践打下了基础。
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课程设计实验报告-----物联网实验学院:电子工程学院班级:2011211204指导老师:赵同刚一.物联网概念物联网是新一代信息技术的重要组成部分。
物联网的英文名称叫“The Internet of things”。
顾名思义,物联网就是“物物相连的互联网”。
这有两层意思:第一,物联网的核心和基础仍然是互联网,是在互联网的基础上延伸和扩展的网络;第二,其用户端延伸和扩展到了任何物体与物体之间,进行信息交换和通信。
因此,物联网的定义是:通过射频识别(RFID)、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,按约定的协议,把任何物体与互联网相连接,进行信息交换和通信,以实现对物体的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。
二.物联网作用现有成熟的主要应用包括:—检测、捕捉和识别人脸,感知人的身份;—分析运动目标(人和物)的行为,防范周界入侵;—感知人的流动,用于客流统计和分析、娱乐场所等公共场合逗留人数预警;—感知人或者物的消失、出现,用于财产保全、可疑遗留物识别等;—感知和捕捉运动中的车牌,用于非法占用公交车道的车辆车牌捕捉;—感知人群聚集状态、驾驶疲劳状态、烟雾现象等各类信息。
三.物联网无线传感(ZigBee)感知系统ZigBee是一种新兴的短距离、低功耗、低数据速率、低成本、低复杂度的无线网络技术。
ZigBee在整个协议栈中处于网络层的位置,其下是由IEEE 802.15.4规范实现PHY(物理层)和MAC(媒体访问控制层),对上ZigBee提供了应用层接口。
ZigBee可以组成星形、网状、树形的网络拓扑,可用于无线传感器网络(WSN)的组网以及其他无线应用。
ZigBee工作于2.4 GHz的免执照频段,可以容纳高达65 000个节点。
这些节点的功耗很低,单靠2节5号电池就可以维持工作6~24个月。
除此之外,它还具有很高的可靠性和安全性。
这些优点使基于ZigBee的WSN广泛应用于工业控制、消费性电子设备、汽车自动化、家庭和楼宇自动化、医用设备控制等。
ZigBee的基础是IEEE802.15.4,这是IEEE无线个人区域网工作组的一项标准,被称作IEEE802.15.4(ZigBee)技术标准。
ZigBee不仅只是802.15.4的名字。
IEEE仅处理低级MAC层和物理层协议,因此ZigBee 联盟对其网络层协议和API 进行了标准化。
ZigBee 联盟还开发了安全层。
四.物联网系统组成(一)硬件平台1、硬件组成从硬件角度看,系统由4大部分组成:位于最底层的传感器采集节点、中间的路由节点、将数据传送到PC 机的协调器节点以及PC 机几个平台。
系统框图如图2-1所示: PC协调器(LM3S9B96)采集节点1采集节点5采集节点3采集节点4路由1路由2采集节点6采集节点2路由3ZigBeeUART/USBZigBee ZigBee ZigBee图2-1 系统框图从上图可以看到,除协调器与PC 机的通讯可采用以太网或USB 外,其他各个部分之间都采用ZigBee 网络。
整个系统除了PC 机外的其他部分都采用当前最流行的低功耗、小封装的Cortex-M3芯片做主控芯片。
其中的终端节点和路由节点采用LM3S811,汇聚节点采用内部集成以太网和USB 控制器的LM3S6952或LM3S9B96,终端节点除ZigBee 部分进行数据传输外,还有不同的传感器信号处理部分。
具体见下面介绍。
2、主要器件介绍● LM3S6952:支持最大主频为50MHz 的ARM Cortex-M3内核,256 Kbyte FLASH,64 KByte SRAM ,LQFP-100封装。
集成10/100MHz 以太网、睡眠模块、正交编码器、3路10位ADC 、带死区PWM 、模拟比较器、3路UART 、SSI 、通用定时器,I2C 、CCP 等外设。
● LM3S9B96:支持最大主频为80 MHz 的ARM Cortex-M3内核,256 KByte FLASH,96 KByte SRAM ,LQFP-100封装。
集成10/100MHz 以太网、2路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、16路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。
● LM3S811:支持最大主频为50 MHz的ARM Cortex-M3内核,64 KByte FLASH,8 KByte SRAM,LQFP-48封装。
集成正交编码器、4路10位ADC、带死区PWM、模拟比较器、2路UART、SSI、3个通用定时器,I2C、CCP等外设。
CC2420:CC2420是Chipcon As公司推出的首款符合2.4GHz IEEE802.15.4标准的射频收发器。
该器件包括众多额外功能,是第一款适用于ZigBee产品的RF器件。
它基于Chipcon公司的SmartRF 03技术,以0.18um CMOS工艺制成只需极少外部元器件,性能稳定且功耗极低。
CC2420的选择性和敏感性指数超过了IEEE802.15.4标准的要求,可确保短距离通信的有效性和可靠性。
利用此芯片开发的无线通信设备支持数据传输率高达250kbps可以实现多点对多点的快速组网。
CC2420的主要性能参数如下:●工作频带范围:2.400~2.4835GHz;●采用IEEE 802.15.4规范要求的直接序列扩频方式;●数据速率达250kbps,码片速率达2MChip/s;●采用O-QPSK调制方式;●超低电流消耗(RX:18.8mA,TX:17.4mA)高接收灵敏度(-95dBm);●抗邻频道干扰能力强(39dB);●内部集成有VCO、LNA、PA以及电源整流器,采用低电压供电(2.1~3.6V);●输出功率编程可控;●IEEE 802.15.4的MAC层硬件可支持自动帧格式生成、同步插入与检测、16bitCRC校验、电源检测、完全自动MAC层安全保护(CTR,CBC-MAC,CCM);●与控制微处理器的接口配置容易(4总线SPI接口);●开发工具齐全,提供有开发套件和演示套件;●采用QLP-48封装,外形尺寸只有7×7mm。
(二)、协调器介绍(一)、协调器主要负责将路由器或采集节点上传的数据发送到上位机,因此采用集成USB控制器的LM3S9B96芯片,LM3S9B96芯片资源如下:支持最大主频为80 MHz的ARM Cortex-M3内核,256 KByte FLASH,96 KByte SRAM,LQFP-100封装。
集成10/100MHz以太网、2路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、16路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。
(二)、协调器为EL-IOT-II实验箱,结构框图如图2-4所示:采采采采采采采采采采320x240TFT LCD7279 KEY&DISPLAY 采采UART2采采JTAG2采采UART1采采POWERCAN 采采ETHERENT 采采USB 采采JTAG1&REST1AD Vref 采采WIFI 采采采采LM3S9B96ZigBee RF18M SDRAM 采采I2S AUDIO SENSOR1ZigBee RF2ZigBee RF21M Flash& SD CARD LED1& SWITCH1ZigBee RF3ZigBee RF3LED2DS18B20_1LED2DS18B20_27279 KEY&DISPLAY JTAG3采采UART3采采LM3S811_1REST 2SWITCH 2LM3S811_2REST3SWITCH 3采采6M 采采6M 采采JTAG_LOCK 1JTAG_LOCK 2图2-4 EL-IOT-II 实验箱结构框图(三)、EL-IOT-II 实验箱由三部分:左边的为协调器,所采用的CPU 芯片为LM3S9B96,右边的为两个采集节点,所采用的CPU 芯片为LM3S811。
各模块介绍如下所示:1、POWER 单元POWER 主要为整个实验箱提供+5V 和+3.3V 电源,分别由相应的指示灯指示。
实验箱后面的开关可以控制电源通断。
所采用的+3.3V 电源转换芯片为AS2830-3.3,最大可以提供2A 的电流。
电路图如图2-5所示:图2-5 电源部分电路2、UART1单元该部分主要完成LM3S9B96与PC机通信或者控制实验箱上的外扩WIFI 模块,所用芯片为MAX3232。
电路图如图2-6所示:图2-6 232电平转换电路5、USB单元该部分主要实现USB通信实验,包括USB作为从设备与PC机通信和USB作为主设备去控制USB外设(如USB鼠标),由于LM3S9B96芯片集成了USB控制器,因此只需外接电平转换芯片,电路比较简单,电路图如图2-9所示:图2-9 USB部分电路6、JTAG1&REST1单元JTAG1是LM3S9B96的下载口,采用标准20针的JTAG下载口,通过J-LINK或M3-LINK 仿真器对程序下载或仿真,电路图如图2-10所示:REST1是LM3S9B96的复位按键,低电平复位,电路图如图2-11所示:图2-11 复位电路9、8M SDRAM单元该部分通过LM3S9B96的EPI总线外扩了一个8M的SDRAM存储器,主要用于存储图片的二进制文件。
电路如图2-14所示:图2-14 8M SDRAM单元电路10、时钟1单元该部分主要给LM3S9B96提供系统时钟跟网络时钟,系统时钟外接晶振为16MHz可以通过芯片内部的PLL倍频,最大支持80MHz,网络时钟为25MHz。
电路图如图2-15所示:图2-15 时钟电路11、320x240 TFT LCD单元实验箱上包含了一个3.5寸的TFT LCD液晶,320X240像素,26万色,(四线电阻屏)支持触摸功能。
作为LM3S9B96的显示设备,实时得显示信息。
电路如图2-16所示:图2-16 液晶接口电路12、ZigBee RF1接口单元该部分主要是外扩ZigBee模块,通过LM3S9B96控制,从而实现协调器数据的接收与ZigBee的组网,通信方式为SPI,接口电路如图2-17所示:图2-17 协调器的ZigBee接口电路(三)EL-IOTM板卡资源总览☆ CPU单元: Cortex-M3内核, LM3S811芯片,工作频率最高50MHz;☆时钟:6MHz,通过芯片内部的锁相环可以达到50MHz;☆ SENSOR INTERFACE:该部分主要支持的传感器包括:温湿度、光照度、加速度、湿度、可燃气体、红外温度、二氧化碳、氧气等;☆ ZIGBEE INTERFACE:该部分主要是安装CC2420模块,然后通过ZIGBEE进行无线传输;☆ 按键:一个JTAG_LOCK键防止芯片锁死和两个用户按键;☆ LED灯:3个LED灯供用户使用;☆ 复位键:芯片复位使用,低电平复位;☆ 蜂鸣器:可以完成蜂鸣器实验,也可以作为电池电量低报警使用。