[实用新型]无线传输控制网络实验教学平台

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种无线传输控制网络的实验教学平台。

背景技术

实验教学是理工科专业一种十分重要的教学手段。在现代科学技术的发展和教育理念的更新的背景下，通过使实验教学能更好地将理论和实践相结合，并创造新的教学模式，以及有利于培养学生的实践能力和创新思维，因此在高素质创新人才培养中具有重要的作用。

目前，由于无线网络技术的内容较新且涉及大量的协议和算法，在高校的相关课程教学中，普遍存在内容枯燥抽象、实验设备昂贵等问题，导致教学效果不明显和学习效率不理想。为解决以上的问题，一种比较有效的途径是采用网络仿真技术，即利用OPNET、QualNet、NS2等软件进行模拟仿真。但运用这类软件时，要求学生掌握复杂的软件环境和脚本编写，并且这类网络仿真软件无法模拟复杂的真实环境，这些都限制了仿真软件在相关无线网络教学中的应用，无法让学生对无线网络有直观地的理解和实际的操作。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种架构简单、能让学生能直观理解和操作的无线传输控制网络实验教学平台。

本实用新型是通过以下技术方案实现的：一种无线传输控制网络实验教学平台，包括PC机、汇聚节点和多个其他节点，每个节点包括单片机及通过SPI接口与单片机连接的无线射频模块，该多个节点之间通过无线射频模块进行无线通信，组成一个无线Ad Hoc网络；该PC机与汇聚节点通过串口接口电路进行通信，该汇聚节点负责收集并处理来自无线网络的数据，然后通过串口接口电路将数据发送给PC机并在PC机的显示器上显示，或者该PC机对操作指令进行解析，然后转化为控制命令数据，通过串口接口电路发送给汇聚节点，通过汇聚节点发送到其他节点。

该汇聚节点还包括单片机供电电路、无线射频模块供电电路、时钟电路和串口接口电路；单片机供电电路为单片机提供电源，无线射频模块供电电路为无线射频模块提供电源，时钟电路与单片机直接连接，串口接口电路与单片机连接。

该多个其他节点包括传感器节点，该传感器节点还包括单片机供电电路、无线射频模块供电电路、时钟电路和传感器模块标准接口；其中，单片机供电电路为单片机提供电源，无线射频模块供电电路为无线射频模块提供电源，时钟电路与单片机直接连接，传感器模块标准接口与单片机连接，外接的传感器可通过该传感器模块标准接口与单片机进行通信。

该多个其他节点包括远程控制节点，该远程控制节点还包括单片机供电电路、无线射频模块供电电路、时钟电路和继电器控制电路；其中，单片机供电电路为单片机提供电源，无线射频模块供电电路为无线射频模块提供电源，时钟电路与单片机直接连接，继电器控制电路与单片机连接，单片机通过控制该继电器控制电路可控制外接设备的开关通断。

相对于现有技术，本实用新型提供的无线传输控制网络实验教学平台架构简单，提供可视化路由，可生动、直观地向学生展示网络的真实工作过程，从而达到提高无线网络的教学质量的目的。

附图说明

图1是本实用新型无线传输控制网络实验教学平台的结构示意图。

图2是图1所示第一节点11的结构示意图。

图3是图1所示第二节点12的结构示意图。

图4是图1所示第四节点14的结构示意图。

图5是本实用新型网络协议栈模型。

图6是图1所示无线射频模块22的状态转换图。

图7是本实用新型路由协议LOHR中路由发现方法流程图。

图8是本实用新型路由协议LOHR中路由维护方法流程图。

图9是图1所示的PC机10的数据处理方法流程图。

具体实施方式

请参阅图1，其是本实用新型无线传输控制网络实验教学平台的结构示意图。该无线传输控制网络实验教学平台包括PC机10、第一节点11、第二节点12、第三节点13、第四节点14至第N节点1N。

该节点根据功能可分为汇聚节点、传感器节点和远程控制节点三种。在本实施例中，设置第一节点11为汇聚节点，第二节点12和第三节点13为传感器节点，第四节点14和第N节点1N为远程控制节点。