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一、系統(tǒng)簡介
       LGARM-A89型 物聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)意實訓(xùn)套件是按照物聯(lián)網(wǎng)傳感層、接入層、網(wǎng)絡(luò)層、應(yīng)用層的體系結(jié)構(gòu)，采用模塊化思想設(shè)計的一套滿足物聯(lián)網(wǎng)教學(xué)實訓(xùn)、創(chuàng)新設(shè)計、課程設(shè)計、項目開發(fā)的系統(tǒng)。系統(tǒng)包含豐富的嵌入式主板、擴(kuò)展模塊、傳感器模塊、ZigBee 通信模塊、多頻段 RFID 模塊、焊接面包板、以及各種配件，具有軟硬件資源開放、自由組合、擴(kuò)展性強(qiáng)、啟發(fā)創(chuàng)新的特點。用戶可隨意選擇傳感器、網(wǎng)絡(luò)節(jié)點、嵌入式網(wǎng)關(guān)以及操作系統(tǒng)，形成具有獨立特色的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)。 二、平臺特點
1、豐富的網(wǎng)關(guān)資源：包含五種 ARM 架構(gòu)的核心板，分別是 Cortex-A8 架構(gòu)的S5PV210 核心板、Cortex-A9 架構(gòu)的 S5P4418 核心板、Cortex-M0 架構(gòu)的 LPC1114FBD48 主板、Cortex-M3 架構(gòu)的 LPC1857 核心板以及 Cortex-M4 架構(gòu)的 LPC4357 核心板。
2、種類多樣的擴(kuò)展接口與模塊，涵蓋電壓、電流、脈沖、無線電磁波等，支持用戶定制：
●擴(kuò)展功能模塊：基礎(chǔ)功能板、7*8 矩陣鍵盤、直流電機(jī)、ZigBee協(xié)調(diào)器等；
●輸入輸出類：4*4 矩陣鍵盤、雙數(shù)碼管、點陣 LCD12232、光電隔離輸入/繼電器輸出模塊、直流電機(jī)橋、蜂鳴器/LED、模擬視頻等模塊；
●通訊技術(shù)類：RS485 總線擴(kuò)展模塊、CAN 總線擴(kuò)展模塊、無線/紅外兼容接收器、無線 /紅外兼容遙控器、紅外通信模塊、315M/433M 通信模塊、RFID 低頻模塊、WiFi/藍(lán)牙、主機(jī)協(xié)調(diào)器、 4G 模塊、GPS 模塊、3G 模塊、USB 轉(zhuǎn)串口模塊、USB-HUB 模塊、 USB 攝像頭等；
3、靈活多樣的傳感器與執(zhí)行器，涵蓋聲、光、電、力、熱、磁等，支持用戶定制：溫濕度、數(shù)字氣壓、振動、光照強(qiáng)度、可燃?xì)怏w、遙控按鍵、RFID（低頻/高頻/超高頻）、光敏、三軸加速度、顏色、火焰、結(jié)露/雨滴、壓力、超聲波、粉塵、磁場強(qiáng)度、紫外線、單軸傾角、干簧門磁/霍爾開關(guān)、儀表放大器、熱電偶、電流檢測、紅外反射、紅外對射、接近式開關(guān)、紅外遙控、紅外測距、電量檢測、熱釋電紅外、繼電器、電磁閥、LED 蜂鳴器、串口通信、指紋識別、可控硅、交流接觸器等。
4、支持多種短距離通信技術(shù)：含 315M、433M、紅外、ZigBee、BT/WiFi。
5、支持多種長距離通信技術(shù)：含以太網(wǎng)、3G/4G、GPS 定位等。
6、自由組合，靈活配置：可以自由選擇傳感器、執(zhí)行器、結(jié)合短距離和長距離無線通信模塊，實現(xiàn)傳感器信息采集、無線傳輸以及互聯(lián)網(wǎng)接入。
7、豐富的應(yīng)用實訓(xùn)案例：家居溫度智能控制、溫室大棚環(huán)境監(jiān)控、家庭安防門禁監(jiān)控、智能 RFID 圖書管理系統(tǒng)等。用戶可以在完成基礎(chǔ)實驗后，可以再開發(fā)不用應(yīng)用場景的系統(tǒng)。
三、硬件資源
套件采用加厚的實驗箱，內(nèi)部由三層分別放置獨立模塊的海綿板組成。第一層主要放置兩種高性能網(wǎng)關(guān)、一種 M0 嵌入式控制板和三頻段的 RFID 模塊，分別是以 Cortex-A8 和 Cortex-A9 為核心的智能網(wǎng)關(guān)。第二層主要放置六種 ZigBee通信節(jié)點，以及多達(dá) 30 種傳感器模塊。傳感器模塊可隨時替換 ZigBee 通信節(jié)點的傳感器部分。第三層主要放置 M3、M4 架構(gòu)的嵌入式主板、高性能網(wǎng)關(guān)的四種擴(kuò)展模塊、以及其他所需的傳感器和配線附件。
1、第一層硬件結(jié)構(gòu)： 2、第二層硬件結(jié)構(gòu)： 3、第三層硬件結(jié)構(gòu)： 四、軟件資源
1、ZigBee 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)透明傳輸軟件：34 種傳感器/控制器均可通過雙排針與 ZigBee 通信模塊形成傳感節(jié)點。使用 ZigBee 無線通信技術(shù)，將系統(tǒng)的各種 ZigBee 傳感節(jié)點、四個頻段的 RFID 設(shè)備組成一個無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)采樣信息的無線傳輸與設(shè)備的遠(yuǎn)程控制。傳輸協(xié)議采用 ZigBee2007 規(guī)范；兼容 ZigBee2006 規(guī)范；支持星型網(wǎng)、樹狀網(wǎng)、Mesh 網(wǎng)；支持多任務(wù)處理；支持 Z-TOOL 軟件、Packet Sniffer 邏輯分析儀；基于 IAR 51 集成開發(fā)環(huán)境的工程仿真調(diào)試環(huán)境；支持 TinyOS 操作系統(tǒng)；支持 Contiki OS 系統(tǒng)基于 IPv6 協(xié)議棧組網(wǎng)。
2、Cortex-A8/A9 智能網(wǎng)關(guān)應(yīng)用管理軟件：Cortex-A8/A9 智能網(wǎng)關(guān)，可流暢運行 Android 操作系統(tǒng)或 Linux 操作系統(tǒng)。操作系統(tǒng)版本各不相同。在智能網(wǎng)關(guān)操作系統(tǒng)環(huán)境下，開發(fā)基于串口、網(wǎng)絡(luò)通信的應(yīng)用程序，管理 ZigBee 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點，實現(xiàn)傳感層信息的互聯(lián)網(wǎng)接入。Android 網(wǎng)關(guān)應(yīng)用程序是采用 Eclipse 或 Android Studio 結(jié)合 JAVA 語言開發(fā)的圖形化應(yīng)用程序界面。Linux 網(wǎng)關(guān)應(yīng)用程序采用 Qt 庫結(jié)合 QT C++語言開發(fā)的圖形化應(yīng)用程序界面。
3、Cortex  系 列 （ M0/M3/M4 ） 嵌 入 式 硬件 接 口 驅(qū)動 軟 件 ：對于Cortex-M0/M3/M4 嵌入式主板，采用 IAR 集成開發(fā)環(huán)境或者 Keil Uvison 開發(fā)環(huán)境，開發(fā)各自處理器具有的硬件接口驅(qū)動程序，大致如 GPIO 輸出控制、串口通信、 ADC 模數(shù)轉(zhuǎn)換、定時器、按鍵中斷、I2C 通信、SSP 通信、RTC 時鐘、LCD 顯示、LCD 觸摸控制、EMAC 網(wǎng)頁等測試程序。  
五、典型實驗

類別	典型實驗
ZigBee 實 驗	1. ZigBee 無線透明傳輸綜合實驗： 包含溫濕度、數(shù)字氣壓、振動、光照強(qiáng)度、可燃?xì)怏w、遙控按鍵、RFID（低頻/高頻/超高頻/有源）、光敏、三軸加速度、顏色、火焰、結(jié)露/雨滴、壓力、粉塵、磁場強(qiáng)度、紫外線、單軸傾角、干簧門磁/霍爾開關(guān)、儀表放大器、熱電偶、電流檢測、紅外反射、紅外對射、紅外遙控、紅外測距、電流檢測、熱釋電紅外、繼電器、雙數(shù)碼管、LED 蜂鳴器、串口通信等傳感器、控制器與 ZigBee 協(xié)調(diào)器的無線組網(wǎng)、無線傳輸與控制。
A9 Android 系統(tǒng)實驗	★1. 網(wǎng)關(guān) Andorid 平臺快速建立： 實驗一 win7(64 位)下對 SD/TF 卡分區(qū)并燒寫 uboot 到 SD/TF 卡實驗 實驗二 ubuntu 下格式化 SD/TF 卡并燒寫 uboot 到 SD/TF 卡實驗 實驗三 使用 sdfuse 燒寫系統(tǒng) 實驗四 使用 fastboot 燒寫系統(tǒng) 實驗五  NXUsbDownloader_v1.4.1 下載 uboot 啟動實驗 2. Andorid 開發(fā)環(huán)境的建立實驗： 實驗一 VMWare 的安裝 實驗二 Ubuntu14.04LTS 的安裝 實驗三 VMTools 工具安裝 實驗四 Samba 安裝 實驗五 TFTP 服務(wù)器安裝 實驗六 NFS 安裝 實驗七 交叉編譯工具鏈的安裝 實驗八  串口工具的安裝與使用 （win7 下使用 secureCRT，ubuntu 下使用 Minicom） 實驗九 win7/ubuntu 下安裝 adb 調(diào)試工具 實驗十 ubuntu 下安裝 fastboot 燒寫工具 3. Android 源碼編譯 實驗一 Android 編譯環(huán)境的搭建：安裝合適的 JDK、建立 swap 分區(qū)，安裝所需的軟件包。 實驗二 Android 源碼編譯：編譯整個Android 源碼；單獨編譯模塊；配置 和編譯內(nèi)核。	4. Android 系統(tǒng)測試與使用 包含攝像頭測試、HDMI 測試、TF 卡測 試、電池測試（含充電測試與電池啟動）、 Audio 測試（含喇叭與耳機(jī)測試，mic 測 試）、藍(lán)牙測試、Keypad 測試、GPS 測 試、加速度傳感器測試、有線網(wǎng)絡(luò)測試、 WiFi 測試、USB-HUB 測試（U 盤測試與鼠標(biāo)測試）、USB ADB 測試、電話短信與數(shù)據(jù)通信測試、背光測試、觸摸屏測試、串口通信測試、RS485 通信測試等。 5. 以 Hello World 為例的項目實驗 包含： （1）如何在 Android 內(nèi)核源代碼中編寫 硬件驅(qū)動程序； （2）如何在 Android 系統(tǒng)中增加 C 可執(zhí)行程序來訪問硬件驅(qū)動程序； （3）如何在 Android 硬件抽象層增加接口模塊訪問硬件驅(qū)動程序； （4）如何在 Android 系統(tǒng)中編寫 JNI 方法在應(yīng)用程序框架層提供 Java 接口訪問硬件； （5）如何在 Android 系統(tǒng)的應(yīng)用程序框 架層增加硬件服務(wù)接口； （6）如何在 Android 系統(tǒng)中編寫 APP 通 過應(yīng)用程序框架層訪問硬件服務(wù)。 6. “如何添加自己的驅(qū)動”實驗 （1）如何確定編譯配置； （2）編寫自己的編譯文件； （3）在標(biāo)配的配置文件選擇編譯自己的 驅(qū)動； （4）把自己的編譯配置整合到標(biāo)配配置。
A9  網(wǎng) 關(guān) Android 應(yīng)用開發(fā) 實驗	7.智能網(wǎng)關(guān)擴(kuò)展模塊應(yīng)用實驗 實驗一 7*8 矩陣鍵盤檢測實驗 實驗二 基礎(chǔ)功能板實驗（含 LED 燈流水燈顯示、按鍵檢測、蜂鳴器控制、AD 轉(zhuǎn)換實驗） 實驗三 直流風(fēng)扇控制實驗	實驗四 步進(jìn)電機(jī)控制實驗 實驗五 繼電器輸出控制實驗 2. CAN 總線通信實驗 3. 智能網(wǎng)關(guān)基于 Android 的 ZigBee 傳感節(jié)點采集與控制實驗：匯聚套件中所有傳感器節(jié)點屬性信息、采樣信息等。
A8  網(wǎng) 關(guān) Android 系統(tǒng)搭建 與應(yīng)用實 驗	★1.網(wǎng)關(guān) Andorid 平臺快速建立： 實驗一 winxp 下對 SD 卡進(jìn)行分區(qū) 實驗二 winxp 下燒寫 uboot 到 SD 卡 實驗三 使用 sdfuse 燒寫系統(tǒng)(使用開 發(fā)板按鍵一鍵燒寫) 2. Android 系統(tǒng)的測試與使用 ★2. ANDROID (WINDOWS)開發(fā)環(huán) 境建立： 實驗一 JAVA 環(huán)境建立，安裝 JDK 實驗二 ECLIPSE 安裝 實驗三 ADT 安裝 實驗四 導(dǎo)入 ANDROID SDK 與更新 3. 以 Hello World 為例新建工程實 驗（包含實驗步驟，so 庫函數(shù)說明等） 4. 智能擴(kuò)展模塊區(qū)基礎(chǔ)實驗 實驗一 LED 燈控制實驗 實驗二 8*7 矩陣鍵盤實驗 實驗三 步進(jìn)電機(jī)控制實驗 實驗四 直流風(fēng)扇控制實驗 實驗五 三路繼電器控制實驗 實驗六 16*24 點陣顯示實驗 實驗七 板載 LED 等實驗 實驗八 ADC 采集實驗 實驗九 PWM 蜂鳴器實驗	5. 智能網(wǎng)關(guān)上基于 Android 的 ZigBee 傳 感節(jié)點采樣控制應(yīng)用程序?qū)嶒灒?br /> 包含溫濕度、數(shù)字氣壓、三軸加速度、顏 色、光敏、火焰、空氣質(zhì)量、可燃?xì)怏w、 遙控按鍵、RFID（低頻/高頻/超高頻/有 源）、振動、光照強(qiáng)度、結(jié)露/雨滴、紅 外對射、壓力、粉塵、磁場強(qiáng)度、紫外線、 單軸傾角、干簧門磁/霍爾開關(guān)、儀表放 大器、熱電偶、電流檢測、紅外反射、紅 外遙控、紅外測距、電流檢測、熱釋電紅 外、繼電器、雙數(shù)碼管、LED 蜂鳴器、串 口通信等各種傳感器與控制器的無線組 網(wǎng)以及無線傳輸。 6. 智能網(wǎng)關(guān) ZigBee 傳感節(jié)點的 Android 應(yīng)用開發(fā)實驗： 實驗一 溫濕度傳感器數(shù)據(jù)采樣 實驗二 數(shù)字氣壓檢測實驗 實驗三 光線傳感器光照度采樣 實驗四 可燃?xì)怏w傳感器氣體檢測 實驗五 繼電器模塊輸出控制實驗 實驗六 遙控按鍵模塊按鍵檢測實驗 根據(jù)上述六個典型實驗，可以開發(fā)套件中 其他傳感器、控制器的  Android 應(yīng)用實 驗。不再贅述。
A8  網(wǎng) 關(guān) Linux   系統(tǒng)實驗	1. 網(wǎng)關(guān) Linux 系統(tǒng)燒寫 實驗一、windows 下對 SD 卡分區(qū) 實驗二、windows 下燒寫 uboot.bin 到 SD 卡 實驗三、Linux 下燒寫 uboot.bin 到 SD 卡 實驗四、使用 sdfuse 燒寫系統(tǒng)（包括 uboot、內(nèi)核、文件系統(tǒng)的燒寫） 實驗五、使用 fastboot 燒寫系統(tǒng)（包 括 uboot、內(nèi)核、文件系統(tǒng)的燒寫） 2. 宿主機(jī)開發(fā)環(huán)境搭建 實驗一、安裝 VMware 虛擬機(jī)軟件 實驗二、在 VMware 上安裝 ubuntu 實驗三、安裝 VMTools 工具 實驗四、配置 Root 登錄用戶 實驗五、TFTP 服務(wù)器安裝 實驗六、NFS 安裝 實驗七、交叉編譯工具鏈的安裝 實驗八、串口工具的安裝與使用 3. 系統(tǒng)編譯 實驗一、編譯 uboot 實驗 實驗二、配置編譯 Linux3.0.8 內(nèi)核 實驗三、制作 Ext3 格式根文件系統(tǒng) 實驗四、交叉編譯 Qt4.7.3 庫 4. 嵌入式 Linux 程序例程 實驗一、串口應(yīng)用程序 實驗二、按鍵程序測試	實驗三、GPS 程序測試 實驗四、CMOS 攝像頭程序測試 實驗五、音頻測試程序 mplayer 實驗六、LCD 背光控制程序 實驗七、RTC 使用測試 實驗八、錄音測試 實驗九、LCD 截屏程序 實驗十、無線網(wǎng)絡(luò)連接程序 實驗十一、CAN 總線應(yīng)用程序 實驗十二、電容屏應(yīng)用 實驗十三、綜合應(yīng)用程序網(wǎng)頁遠(yuǎn)程監(jiān)控 5. 網(wǎng)絡(luò)配置 實驗一、3G 上網(wǎng)配置 實驗二、WIFI 網(wǎng)絡(luò)配置 實驗三、DHCP 網(wǎng)絡(luò) IP 自動獲取 實驗四、通過 WIFI 網(wǎng)絡(luò)上網(wǎng) 實驗五、wpa_supplicant 管理 wifi 實驗六、wget 使用說明 試驗七、telnet 登錄網(wǎng)關(guān) 6. 附加實驗 實驗一、嵌入式數(shù)據(jù)庫 minisql 使用 實驗二、apache 使用說明 實驗三、TTS 軟件 E-Speak 實驗四、制作 Linux 啟動 LOGO 實驗五、PHP5.3.8 移植 實驗六、嵌入式數(shù)據(jù)庫 sqlite 移植 實驗七、uboot 命令使用說明
A8 網(wǎng)關(guān) Linux QT 應(yīng)用實驗	7. QT 擴(kuò)展模塊應(yīng)用程序?qū)嶒?br /> 實驗一、基礎(chǔ)功能板 LED 燈控制 實驗二、PWM 蜂鳴器控制 實驗三、按鍵輸入檢測實驗 實驗四、AD 數(shù)據(jù)采集 實驗五、直流風(fēng)扇控制實驗 實驗六、步進(jìn)電機(jī)控制實驗 實驗七、3 路繼電器板輸出控制 實驗八、攝像頭測試實驗 實驗九、串口應(yīng)用測試 實驗十、Can 總線通信測試 實驗十一、WiFi 搜索與聯(lián)網(wǎng)測試 實驗十二、3G 聯(lián)網(wǎng)測試 實驗十三、GPS 搜星與定位測試	8. 智能網(wǎng)關(guān)上基于 Qt 的 ZigBee 傳感節(jié) 點采樣控制應(yīng)用程序?qū)嶒灒?br /> 包含溫濕度、數(shù)字氣壓、三軸加速度、顏 色、光敏、火焰、空氣質(zhì)量、可燃?xì)怏w、 遙控按鍵、RFID（低頻/高頻/超高頻/有 源）、振動、光照強(qiáng)度、結(jié)露/雨滴、紅 外對射、壓力、粉塵、磁場強(qiáng)度、紫外線、 單軸傾角、干簧門磁/霍爾開關(guān)、儀表放 大器、熱電偶、電流檢測、紅外反射、紅 外遙控、紅外測距、電流檢測、熱釋電紅 外、繼電器、雙數(shù)碼管、LED 蜂鳴器、串 口通信等各種傳感器與控制器的無線組 網(wǎng)以及無線傳輸。
M0 嵌入 式主板實 驗	實驗一、LPC1114F 開發(fā)環(huán)境建立 （包括 IAR 環(huán)境搭建、JLINK 驅(qū)動安 裝） 實驗二、GPIO 輸出控制 LED 燈 實驗三、JOYSTICK 與按鍵控制 LED 實驗四、PWM 輸出控制蜂鳴器 實驗五、2.2 寸 TFT 液晶顯示	實驗六、觸摸屏實驗 實驗七、UART 串口通信實驗 實驗八、ADC 轉(zhuǎn)換實驗 實驗九、SPI 通信實驗 實驗十、IIC 通信實驗 實驗十一、DS18B20 溫度采集實驗
M3 嵌入 式主板實 驗	實驗一、LPC1857 開發(fā)環(huán)境建立 （包括 IAR 環(huán)境搭建、JLINK 驅(qū)動安 裝） 實驗二、初識 LPC 固件庫 實驗三、IAR EWARM 新建工程 實驗四、GPIO 輸出控制 LED 燈 實驗五、串口通信實驗 實驗六、ADC 采集實驗	實驗七、定時器實驗 實驗八、can 總線通信實驗 實驗九、中斷實驗 實驗十、RTC 實驗 實驗十一、I2C 實驗 實驗十二、lcd_Demo 實驗 實驗十三、lcd_Touch 實驗 實驗十四、EMAC 網(wǎng)頁實驗
M4 嵌入 式主板實 驗	實驗一、LPC4357 開發(fā)環(huán)境建立 （包括 IAR 環(huán)境搭建、JLINK 驅(qū)動安 裝） 實驗二、初識 LPC 固件庫 實驗三、IAR EWARM 新建工程 實驗四、GPIO 輸出控制 LED 燈 實驗五、串口通信實驗 實驗六、ADC 采集實驗	實驗七、定時器實驗 實驗八、can 總線通信實驗 實驗九、中斷實驗 實驗十、RTC 實驗 實驗十一、I2C 實驗 實驗十二、lcd_Demo 實驗 實驗十三、lcd_Touch 實驗 實驗十四、EMAC 網(wǎng)頁實驗