[实用新型]一种通信网络教学系统

说明书

本实用新型涉及一种通信网络教学系统，属于通信网络教学领域，由一个通信主节点、多个通信子节点、路由器、上位机构成，所述通信主节点和所述通信子节点相互连接组成为星状网络拓扑结构，所述通信主节点和所述路由器相连接，所述路由器一端与所述上位机相连接。本实用新型系统是采用ZigBee、WiFi、433MHz三种无线通信模块以及以太网有线通信模块构建的通信网络教学系统，通信主节点采用Atmega64作为控制器，通信子节点采用Atmega64作为控制器，选用DHT11作为通信子节点的温湿度传感器。系统成本低、体积小，数据传输具有灵活性高、适应性强、可靠性高，可用于通信教学实验，使学生掌握以上通信技术的通信协议、组网原理等，有较好的实践教学价值。

技术领域

本实用新型属于通信网络教学领域，尤其是一种基于ZigBee、WiFi、433MHz和以太网通信技术的教学系统。

背景技术

随着科学技术的进步，通信网络技术得到不断的发展与应用，在现代通信网络技术教学中，一个融合多种通信方式的教学系统尤为重要。目前，国内的很多通信网络教学系统通信手段单一，无法承担多项通信网络教学任务、没有将多种通信网络集成在一套系统里，具有一定的局限性，难以承担多项教学任务。

ZigBee是一种近距离、低功耗、低成本、低速率的无线组网通信技术，主要适合承载数据流量较小的业务，可嵌入各种设备中，它具有低功耗、低成本、自组网的特点，已经被广泛的应用到自动控制和远程监控领域。

WiFi是近年新出现的一种基于网络的无线信号传输技术。它采用IEEE802.11协议栈网络标准，内置TCP/IP协议栈，其通信速率高达11Mbps。具有通信速率高、无线组网方式简单、实时性高和维护方便的优点，在手机、电脑和智能家居上得到广泛应用。

433MHz模块是基于此频段开发的无线模块，其显著优势是信号穿透能力强、抗衰减能力好、传输距离远、功耗低，一般适用于数据量较小的应用场景。

以太网是一种基带局域网技术，它使用同轴电缆作为网络媒体，采用载波多路访问和冲突检测机制的通信方式。由于其简单、成本低、可扩展性强、与IP网能够很好地结合等特点，是目前使用最广泛的局域网技术。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种硬件结构简单、体积小、设备可靠性高，利用三种无线通信手段以及以太网有线通信手段，能够满足对通信网络教学的要求，实现准确、稳定、可靠、灵活多变的通信组网与数据传输，具有较好教学效果的通信教学系统。

本实用新型实现目的的技术方案是：

一种通信网络教学系统，由一个通信主节点、多个通信子节点、路由器、上位机构成，所述通信主节点和所述通信子节点相互连接组成为星状网络拓扑结构，所述通信主节点和所述路由器相连接，所述路由器一端与所述上位机相连接；所述通信主节点由ZigBee、WiFi、433MHz无线通信模块、以太网有线通信模块和单片机构成，所述ZigBee、WiFi、433MHz无线通信模块分别与所述单片机相连接，所述以太网有线通信模块的一端与所述单片机相连接，所述单片机与路由器的一端相连接，所述路由器的另一端与上位机连接；所述通信子节点由ZigBee、WiFi、433MHz无线通信模块、单片机和温湿度传感器组成，所述ZigBee、WiFi、433MHz无线通信模块分别与所述单片机相连接，所述温湿度传感器与单片机的一端连接。

而且，所述通信主节点的ZigBee无线通信模块的RX和TX引脚分别连接到单片机的TXD1和RXD1引脚，WiFi无线通信模块的RXD和TXD引脚分别连接到单片机的TXD0和RXD0引脚，433MHz无线通信模块SPI接口的CSn、SI、SO、和SCLK引脚分别连接到单片机的PE2、PE3、PE4和PE5引脚，以太网有线通信模块的RJ45接口与路由器的RJ45接口相连接。