物联网智慧教室项目全面解析

D1智慧教室项目解决方案

D1.1课程介绍

实际项目开发流程:需求分析,项目设计,项目规划,解决方案和技术方案的确认 

每一段代码,每一个实验,写的笔记,都要动手。

D1.2智慧教室项目解决方案 

1.2.1智慧教室应用分析

 

(一) 智能环境检测系统

 (二)智能安防监控系统

(三)智能电器控制系统 

(四)智能灯光控制

(五)智能窗帘控制 

1.2.2智慧教室方案设计

1.利用Zigbee实现教室内,无线传感网络搭建,对接环境传感器,教室内风扇,空调,灯,报警等装置
2.利用STM32实现Zigbee网关设计,运行触摸屏界面,嵌入式Web服务器

 

 D1.3智慧教室项目演示

(一)人机界面功能演示

(二)Web网页功能演示

(三)硬件操作演示

– Zigbee 
    – 准备Zigbee协调器板子安装在STM32开发板上
    – 准备Zigbee温湿度采集模块和Zigbee风扇模块
– STM32开发板
    – 连接网页
    – 接入USB转串口
    – 连接电源
    – 插入SD卡


 

D1.4 智慧教室项目设计

(一)环境信息采集控制功能

硬件设计

– 使用STM32开发板模拟灯光控制,报警控制,光照信息采集
    – 灯光控制通过GPIO控制板载LED
    – 报警控制通过GPIO控制蜂鸣器
    – 光照采集通过ADC采集板载光敏电阻

 

 
软件设计

  – 控制接口
    – LED打开,关闭
    – Buzer打开,关闭
– 采集任务
    – 创建采集任务
    – 等待Zigbee串口数据
    – 解析Zigbee串口数据

 

(二)人机交互功能

硬件设计

– LCD接口
    – 数据/指令接口,采用STM32 FSMC接口
    – 触摸感应接口,采用STM32 SPI接口
– 外部扩展内存接口
    – 需要跑嵌入式GUI库,对内存要求比较高
    – 采用STM32 FSMC接口驱动外部SRAM
– 外部扩展FLASH接口
    – GUI显示中文,需要有中文字库,需要把中文字库放在外部FLASH
    – 采用STM32 SPI接口驱动外部FLASH

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 软件设计

– LCD外设驱动
    – Touch驱动
    – LCD驱动
– 嵌入式GUI库
    – STemWin移植
    – GUI显示任务
    – Touch检测任务
 

 

(三)WebServer功能

硬件设计

WebServer是基于网络通信,需要硬件支持

– 以太网-WebServer
    – STM32 通过RMII接口驱动以太网外设
– SD卡- 存储网页文件
    – STM32 通过RMII接口驱动以太网外设
 

 

 软件设计

Web其实就是浏览器与服务器通过HTTP协议进行网络通信

– STM32作为Web服务器
    – 通过LwIP驱动网卡,实现HttpServer
    – 通过FatFS驱动SD卡,实现存储网页文件
– Web网页开发
    – 移植开源网页框架


 

 D1.5开发环境搭建

软件环境

STM32CubeMx

MDK-ARM

 

zigbee

 IAR for 8051

zstack

串口调试工具CommBox

  

硬件环境

STM32F407开发板

ST-link

USB转RS232

读卡器

网线

zigbee

CC2530 开发板

作者:Sercin

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