无线传感网课程

M4物联网

物联网基础教学实验平台M4款采用Cortex-M4微处理器，搭载4.3寸TFT触摸液晶屏幕，支持FreeRTOS、RT-Thead等多种操作系统。平台配备无线异构网关与无线传感网络节点，支持接入光照、温湿度、燃气、人体感应、手势识别等传感器，数码管、继电器、风扇、舵机、电磁锁等执行器，构建了ZigBee、WiFi、BT、LoRa等多种无线传感网络及多个物联网传感执行单元；支持接入智能无线工业节点，搭配物联网虚拟仿真实验平台，实现虚实结合互联互通。支持扩展语音识别、指纹识别北斗/GPS定位、RFID射频识别等模块，搭建功能更加丰富的物联网传感执行系统。适用于电子信息工程、物联网工程等专业，开展单片机与嵌入式开发技术、无线传感网络技术、RFID射频识别技术等教学实验课程

物联网基础教学实验平台（M4 款）是面向电子信息工程、物联网工程、计算机等专业打造的基础型物联网教学实训设备，以ARM Cortex‑M4高性能处理器为核心，采用模块化、可插拔、虚实结合设计，支持 ZigBee、WiFi、BLE、LoRa、NB‑IoT 多协议无线通信，可快速搭建完整无线传感网络。平台集成丰富传感器与执行器，支持阿里云等云平台接入，搭配物联网虚拟仿真系统实现虚实联动，可开展嵌入式开发、无线传感网络、射频识别、云平台接入等全流程实验，满足物联网基础课程教学、实验实训、项目开发与创新实践需求。

1. 核心主控单元

  • 主控芯片：ARM Cortex‑M4 内核，主频 **≥180MHz**，Flash≥1MB，SRAM≥256KB
  • 显示交互：≥4.3 寸 TFT 触控屏，分辨率≥800×480，支持背光调节
  • 独立使用：核心板可脱离底板单独完成 **≥20 项实验 **
  • 接口资源：USB、JTAG、以太网、TF 卡、音频、串口、I²C、SPI、ADC、PWM 等

2. 多协议异构网关

  • 支持：ZigBee、WiFi、BLE、LoRa 四路网关协调器
  • 通信：支持串口透传、HTTP/GET/POST、MQTT 等协议
  • 切换：可将数据切换至 ARM 平台或 PC 平台

3. 无线传感节点

  • 节点数量：每套含9 个 M3 内核节点
  • 无线模块：ZigBee (CC2530)、BLE (CC2541)、WiFi (ESP8266)、LoRa (SX1278)、NB‑IoT、433M
  • 传感模块：温湿度、光照、燃气、人体感应、火焰、气压、雨雪、震动、霍尔、红外对射等
  • 执行模块：风扇、舵机、数码管、RGB 灯、调光灯、电磁锁、继电器、蜂鸣器等
  • 接口：统一20P 防反插插座，传感器 / 执行器可任意互换

4. NB‑IoT 窄带节点

  • 主控：STM32‑M4
  • 显示：1.3 寸 IPS 240×240 彩屏
  • 接口：RS232、RJ45、SD、RS485、ADC、SPI、PWM、I²C 等
  • 支持：LiteOS、云平台接入

5. 软件与云平台

  • 系统：FreeRTOS、RT‑Thread
  • 云平台：支持快速接入阿里云物联网平台
  • 功能：传感器数据可视化、远程控制、图表显示、刷卡联动、扫码识别

6. 调试工具

  • ST‑Link、CC‑Debugger 仿真器，支持程序烧写与调试

平台配套3 门核心实验课程，覆盖嵌入式、无线通信、物联网应用全体系：

  1. 《嵌入式 STM32 M4 应用开发》LED、按键、串口、定时器、中断、ADC、温湿度、光照、烟雾、超声波、电磁锁、继电器、舵机、步进电机等24 项实验。

  2. 《物联网 CC2530&ZigBee&BLE 应用开发》基础 IO、串口、传感器采集、执行器控制、ZStack 协议栈、BLE 组网、无线透传、联动控制等54 项实验。

  3. 《物联网 STM32&WiFi&LoRa 应用开发》STM32 基础、传感器、执行器、LoRa 远程控制、WiFi 透传、无线通信等35 项实验。

1. 专业教学解决方案

匹配物联网、电子信息专业人才培养方案，提供硬件 + 课程 + 资源一站式教学支撑，覆盖《嵌入式原理》《无线传感器网络》《物联网工程实践》等核心课程，快速建成标准化物联网基础实验室。

2. 实验实训解决方案

采用模块化分层教学，从单片机开发→无线通信→传感控制→云平台接入循序渐进，支持虚实结合仿真实验，降低学习难度，提升学生动手能力与工程思维。

3. 云边协同创新解决方案

支持快速接入阿里云，实现数据上云、远程控制、可视化展示，可用于课程设计、毕业设计、学科竞赛，支撑智能安防、环境监测、智能家居等创新项目开发。

4. 实验室运维解决方案

一体化底板 + 模块化插拔设计，防反插、易维护、不易损坏；配套完整手册、源码、PPT、视频资料，支持多套设备统一管理，降低部署与维护成本。