物联网工程实训报告

信息工程学院

《物联网工程实训》报告

专业班级 物联网A1201

学 号 0408120136

姓 名 王强

组 号

实 验 室

成绩评定

老师签名

2014 年 06 月 10 日

实训一 温湿度传感器调试实训

一、实训目的

1.1 学习和掌握工业温湿度传感器的调试和安装方法

二、实训设备

硬件： PC机、温湿度传感器

软件： 串口调试助手（大师）、ts4418.exe CRC校验工具

三、实训原理

本实训室实训台上使用的是JCJ102型高精度数字温湿度传感器，该款传感器采用标准RS-232通信接口。其采用递推平均数字软件滤波与硬件电路滤波相结合的滤波方法，使外界对采样的干扰尽可能降到最低，全量程精度高、稳定性强、一致性好、响应速度快。 JCJ102采用国际标准modbus数字通信协议，可与世界上任意一款组态软件对接。通过RS-232串行接口可与计算机组成多点温湿度测量系统。

应用场合：药厂、办公室、超市、生产车间、仓库、机房、档案馆、博物馆、弹药库等测量场合。

温湿度传感器主要参数

传感器类型：进口数字温湿度敏感元件

工作电源：12V DC

工作电流：≤50mA

温度范围：温度-40℃~80℃

湿度范围：5-95%RH；

温度精准度：≤±0.5℃

湿度精准度：≤±3%RH

输出接口：RS232；

四、实训内容

第一步：认知实训台上的温湿度传感器

如图1所示，位置1是实训台上的温湿度传感器，位置2为该温湿度传感器的RS-232接口，将它与实训台的一个Zigbee节点相连。

图1 实训台上的温湿度传感器

第二步：通过串口获取并解析温湿度传感器数据

1、 将温湿度传感器的RS232串口从Zigbee节点上小心拔下来，通过配套的串口延长线和

PC机相连。

2、 打开PC机上的串口调试助手软件，如图2所示，

选择正确的端口、波特率等后，打开串口，同时将数据收发都设置为十六进制。

图2

3、 在发送栏中发送十六进制字符串 01 04 00 00 00 02 71 CB，点击发送按钮，可以发现（如

图3）在接收窗口有数据返回。返回值为：01 04 04 01 13 02 DD CA 84，转换后的温度为27.5，湿度为73.3%。并且在使用手握住传感器后发现数据有所变化,温度升高为37.4，湿度为82.1%。

图3

第三步：数据指令解析

1、 发送指令

01 04 00 00 00 02 71 CB 这是一个标准的ModBus协议指令字符串

01 ：是传感器的ModBus地址，实训台上的温湿度传感器地址默认为01。

04 ：ModBus控制指令，04代表上位机想要获取传感器的数据。

00 00 00 02： 代表想要获取两个数据（即温度数据和湿度数据）。

71 CB ：CRC校验码，可通过CRC校验软件获取。

2、 返回指令

01 04 04 01 13 02 DD CA 84

01 ：与发送区相对应，即传感器的地址

04 ：与发送区相对应，代表传感器返回的是测量值

04 ：代表返回了 4 个字节，温度数据和湿度数据各占两个字节。

01 13 ：十六进制温度，01 13转换成十进制275，再除以10得27.5，27.5℃就是现在的室温。

02 DD ：十六进制湿度 02 D8转换成十进制是733，再除以10得73.3，73.3%RH就是现在的室内湿度。

CA 84 ：CRC校验字节

第四步：使用CRC校验软件对数据校验

打开CRC校验软件 ts4418.exe，以发送指令01 04 00 00 00 02 71 CB，我们将除了CRC校验码以外的字节输入到框内如图4所示，点击“计算”按键后得到计算结果，需要注意的是我们使用的传感器采用的CRC校验方式是“低位在前，高位在后”，

所以和运算结果正好

相反，即71 CB。

图4

实训二、光照传感器调试实训

一、实训目的

1.1 学习和掌握工业光照传感器的调试和安装方法

二、实训设备

硬件： PC机、光照传感器

软件： 串口调试助手（大师）、ts4418.exe CRC校验工具

三、实训原理

本实训台上使用的是JCJ100P型光照传感器，该传感器采用高灵敏硅光传感器，内置双敏感源，自动衰减减近红外，光谱相应接近人眼函数。符合欧盟RoHS指令，无铅、无镉标准。

应用场合：农业大棚、工业现场测量、办公室、超市、档案室、生产车间、仓库、机房、工地等测量场合。标准RS232通信接口，可以直接接计算机。

光照传感器主要参数：

工作电源： DC 12V

准确度：

量程范围： 0-5000LUX

通讯接口： RS232，支持标准Modbus协议

工作环境： -20℃ ~ 60℃

四、实训内容

1、硬件连接，同上将光照传感器连接上Zigbee节点。

2、打开PC机上的串口调试助手软件，

发送指令：

02 04 00 00 00 01 31 F9 (根据实训一中的介绍，发送指令的第一个字节02是指的传感器的ModBus地址)。

3、解析接收指令

将指令发出后即可收到一串十六进制数值（如图4）：02 04 02 01 A7 BD 1A，将其中第四个和第五个字节取出转换为十进制既是光照传感器返回当前的光照强度为：423 lux。

用手将传感器遮掩，再次发出指令发现，这个光照值变小为：123 lux。

图4 串口助手截图

实训三、二氧化碳传感器调试实训

一、实训目的

1.1 学习和掌握工业二氧化碳传感器的调试和安装方法

二、实训设备

硬件： PC机、二氧化碳传感器

软件： 串口调试助手（大师）、ts4418.exe CRC校验工具

三、实训原理

本实训台上使用的是JCJ280型二氧化碳传感器，该款传感器采用高性能数字式传感器及电路，自带精准测量和温度补偿机制，具有良好的长期稳定性和可靠性，响应速度卡。具备标准RS232通信接口。

二氧化碳传感器主要参数：

精度： 1、75ppm或10%读书，取大值。 2、30ppm+5%读数。

量程： 0~2000ppm

输出： 4~20mA、0~10V，RS232，遵循ModBUS协议。

电源： 12V DC

显示精度： 1ppm

四、实训内容

1、打开PC机上的串口调试助手软件，

发送指令

03 04 00 00 00 01 30 28 (根据实训一中的介绍，发送指令的第一个字节03是指的传感器的ModBus地址)。

2、解析接收指令

二氧化碳传感器返回的两个字节的二氧化碳值（即返回指令的第四个和第五个字节）为（如图5）：03 04 02 01 99 01 0A，将其转换成十进制，即为当前的二氧化碳值：409 ppm。向传感器吐一口气，再次发送指令，观察到二氧化碳值变大为：450ppm。

图5 串口助手截图

实训四、光电感烟探测器调试实训

一、实训目的

1.1 学习和掌握工业光电感烟探测器的调试和安装方法

二、实训设备

硬件： PC机、光电感烟探测器

软件： 串口调试助手（大师）、ts4418.exe CRC校验工具

三、实训原理

本实训台上使用的是JCJ121型光电感烟探测器，该款传感器是根据感应烟雾颗粒的原理来工作。采用独特的结果设计以及光电信号处理技术，具有防尘，防虫，抗外界光线干扰等功能，从设计上保证了产品的稳定性。该探测器对缓慢阴燃或明然产生的可见烟雾，有较好的反应。

特别需要注意的是，和前三款传感器不同，光电感烟探测器输出的不是一个数据量，而只是一个开关量，即使只有两个值，有烟和无烟。

光电感烟探测器主要参数：

工作电压： 12V DC

静态电流： ≤

8mA

报警电流： ≤35mA

工作温度： -10℃~50℃

环境湿度： ≤95%RH

监测面积： 20㎡

指示灯： 10秒/次

输出类型： 常开、常闭或RS232

传感器类型：红外光电管

灵敏度等级：符合（GB4715-93） 4.22火灾灵敏度试验标准

当检测环境内出现浓烟火情时报警，并通过RS232结果发送开关量

四、实训内容

1、打开PC机上的串口调试助手软件，

发送指令

04 04 00 00 00 01 31 9F (根据实训一中的介绍，发送指令的第一个字节04是指的传感器的ModBus地址)。

2、解析接收指令

光电感烟探测器的返回值为（如图6）：04 04 02 00 00 75 30。解析这串字符中的光电感烟为：00 00 。这是由于光电感烟探测器只会返回两个值 00 00 或者00 01，当返回00 00时证明当前环境下并无烟雾，而当返回00 01时说明当前环境下有烟雾。

图6 串口助手截图

实训五、WiFi设备服务器的配置和使用实训

一、实训目的

1.1 学习和掌握WiFi设备服务器的调试和安装方法

三、实训原理

WiFi设备服务器收货清单为WiFi设备服务器主机、5V1A电源适配器以及配套天线，如图1所示。

图1

实训台上的WiFi设备服务器如图2所示，默认情况下，实训台上的WiFi设备服务器通过串口与位于其上方的Zigbee协调器相连。

二、实训设备

硬件： PC机、WiFi设备服务器

软件： 串口调试助手（大师）、TCP&UDP调试工具

四、实训内容

Step1、将PC机和WiFi设备服务器相连，为WiFi设备服务器上电。

在PC机上打开HLK-RM04_串口配置工具程序，如图7所示，选择正确的端口号为COM5，按一下WiFi设备服务器上的复位按键，在应用程序上点击“搜索模块”，这时出现如图7所示提示信息。

图7

Step2、退出配置模式实现WiFi转串口通信功能。

完成配置后，重启WiFi设备服务器。将配套的USB WiFi网卡安装在PC机上，并接入和WiFi设备服务器相同的WiFi网络。

在PC机上同时打开串口调试助手和TCP&UDP调试软件。

打开串口调试助手时，需要填入的参数要与图7中的“串口参数”栏里面的参数相同，这样才可以完成通信。

打开TCP&UDP调试助手时，首先点击左上角的“创建连接”，然后在弹出串口的目标IP地址上填入图7中所示的WiFi设备服务器的“本地IP地址”（192.168.0.100），端口上填入图7所示的WiFi设备服务器的“端口”（4001），之后点击创建。

Step3、通过WiFi的方式获取传感器数值

拔掉WiFi设备服务器和PC机间的串口，让WiFi设备服务器和其上方的Zigbee协调器通过串口线相连。

打开PC机上的TCP&UDP调试工具，使用Step2中的方法，与WiFi设备服务器建立TCP连接，分别以十六进制发送前四个实验的数据，则接收到如表1所示的数据。

表1 接收到的数据