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LGDZ-GN01型電子多功能實(shí)訓(xùn)臺

品牌：理工偉業(yè) 咨詢電話：010-82827827 82827835

一、總體要求：

1、融合多MCU核心，包括嵌入式網(wǎng)關(guān)Cortex-A9核心的S5P4418平臺、M4異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)匯集網(wǎng)關(guān)、M3嵌入式基礎(chǔ)采集/控制實(shí)訓(xùn)單元、M3工業(yè)級嵌入式采集/控制實(shí)訓(xùn)單元（配套1：1實(shí)物建模3D虛擬仿真平臺資源）、51單片機(jī)基礎(chǔ)采集/控制實(shí)訓(xùn)單元。涵蓋基礎(chǔ)顯示、數(shù)據(jù)采集傳感器單元（嵌入式傳感器及控制執(zhí)行模塊）、工業(yè)級傳感執(zhí)行器（工業(yè)級標(biāo)準(zhǔn)傳感器配套3D虛擬仿真平臺資源）、無線傳感單元（Zigbee、WIFI、藍(lán)牙、LORA、NB-IOT無線通信模組）、射頻識別單元（低頻、高頻、超高頻、有源2.4G射頻識別模塊）。涵蓋全面的教學(xué)資源，實(shí)訓(xùn)平臺滿足單片機(jī)原理、嵌入式系統(tǒng)及應(yīng)用、嵌入式CORTEX-A系列系統(tǒng)與應(yīng)用、嵌入式Linux系統(tǒng)管理與移植、無線傳感網(wǎng)技術(shù)、單片機(jī)原理課程設(shè)計(jì)、嵌入式系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)等10多門關(guān)鍵技術(shù)課程的實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)、課程設(shè)計(jì)及畢業(yè)設(shè)計(jì)。
2、實(shí)訓(xùn)平臺與以上主體設(shè)備模塊采用非固定式磁性吸合連接方式，平臺采用磁吸附固定，方便快速更換，靈活拆分；嵌入式中間件、M3嵌入式基礎(chǔ)采集/控制實(shí)訓(xùn)單元、51單片機(jī)基礎(chǔ)采集/控制實(shí)訓(xùn)單元主控模塊預(yù)留標(biāo)準(zhǔn)的IO通信及供電等標(biāo)準(zhǔn)接口，可以結(jié)合實(shí)訓(xùn)模塊、組件、線材、接插件等硬件，配合軟件資源，從零開始，逐步升級，自由設(shè)計(jì)并完成各種類型的單片機(jī)、無線傳感網(wǎng)、射頻識別、嵌入式等物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)實(shí)訓(xùn)及應(yīng)用項(xiàng)目，靈活開展獨(dú)立模塊化實(shí)驗(yàn)教學(xué)與項(xiàng)目式案例教學(xué)任務(wù)。
3、配套嵌入式3D虛擬仿真軟件，軟件與真實(shí)實(shí)驗(yàn)設(shè)備及配套課程完全一致。軟件使用C/S+B/S架構(gòu)，支持真實(shí)數(shù)據(jù)和虛擬數(shù)據(jù)互聯(lián)互通,虛擬仿真平臺能夠通過MQTT協(xié)議連接物聯(lián)網(wǎng)云平臺，實(shí)現(xiàn)虛擬仿真?zhèn)鞲衅鲾?shù)據(jù)采集及顯示（餅狀圖、柱狀圖、歷史數(shù)據(jù)），云平臺可對虛擬仿真執(zhí)行器下行聯(lián)動控制。
4、配套嵌入式3D仿真平臺需具備Web端教學(xué)管理功能、教師管理、評測中心、學(xué)生端、班級管理、理論教學(xué)、仿真教學(xué)、實(shí)踐教學(xué)、生成實(shí)訓(xùn)報告等功能。教師登錄賬戶后，可在“評測中心”發(fā)布實(shí)驗(yàn)任務(wù)給學(xué)生端，學(xué)生端在登錄后，可看到相關(guān)提示,學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)任務(wù)生成實(shí)驗(yàn)報告后上傳到web管理系統(tǒng),教師接收學(xué)生端實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及報告（包含實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)器材、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)步驟、評分、步驟記錄），支持通過打印機(jī)直接打印。

二、嵌入式核心控制模塊/中間件：

1、Cortex-A9嵌入式網(wǎng)關(guān)：平臺搭載了以Cortex-A9核心的Samsung S5P4418處理器最小系統(tǒng)板、10.1英寸電容觸摸屏；平臺搭載HDMI/MIPI/USB Host/USB OT/UART/I2C/SPI/PWM/ADC/JTAG等外設(shè)擴(kuò)展接?，支持學(xué)生在嵌入式操作系統(tǒng)Linux方面的知識水平和應(yīng)用能力訓(xùn)練與測試（如BootLoader、Kernel、文件系統(tǒng)的移植編譯與燒寫，操作系統(tǒng)內(nèi)核驅(qū)動靜態(tài)、動態(tài)的開發(fā)，嵌入式圖形界面QT技術(shù)應(yīng)用開發(fā)），以嵌入式外設(shè)傳感器、執(zhí)行器作為接口，實(shí)現(xiàn)硬件系統(tǒng)搭建、驅(qū)動開發(fā)、應(yīng)用測試及環(huán)境監(jiān)測、智能安防、智能門禁等系統(tǒng)應(yīng)用開發(fā)，促進(jìn)其提升嵌入式系統(tǒng)開發(fā)思維與實(shí)際場景應(yīng)用能力。
2、M4異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)匯集網(wǎng)關(guān)：核心MCU采用32位微控制STM32F429，主頻180MHz，集成1024KB FLASH存儲器，256KB SRAM；搭載3.5寸TFT觸摸顯示屏，板載SWD實(shí)時仿真接口，支持單步、斷點(diǎn)等實(shí)時仿真；預(yù)留4個通用無線模塊接口；CPU的控制管腳及功能腳引出用于拓展接入各種外設(shè)模塊，含有豐富的外設(shè)資源：TTL串口、232串口、USB轉(zhuǎn)串口、12V5V3.3V電源接口、485接口、RS232接口、PWM接口、SPI接口、IIC接口、ADC接口、GPIO接口等，便于開展嵌入式基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容；支持ZIGBEE、WIFI、藍(lán)牙、LORA、433等無線模塊，可匯聚多種異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)。
3、M3嵌入式基礎(chǔ)采集/控制實(shí)訓(xùn)單元：核心板配備Cortex-M3級別處理器，板載SWD實(shí)時仿真接口，支持單步、斷點(diǎn)等實(shí)時仿真?；A(chǔ)板板載LED流水燈、LCD1602液晶顯示屏、紅外接收器、溫濕度傳感器、超聲波傳感器、ADC可調(diào)旋鈕、觸摸按鍵等開發(fā)資源，以及1個無線模塊接口，支持ZIGBEE、WIFI、LORA、藍(lán)牙、433M、NBIOT等無線模塊。板載20個香蕉插座，包含12V5V3.3V電源接口、485接口、RS232接口、PWM接口、SPI接口、IIC接口、ADC接口、GPIO接口等。
4、M3工業(yè)級嵌入式采集/控制實(shí)訓(xùn)單元：配備Cortex-M3級別處理器，3.5寸TFT觸摸顯示屏（480*320分辨率），可提供良好的人機(jī)交互界面；矩陣鍵盤；對外提供485、CAN、ADC、SPI、PWM、GPIO、UART、IIC等多種接口，支持多種傳感器；通用雙排防反插接口，ZigBee，WiFi，LoRa等無線模塊可自由切換；可配合3D虛擬仿真軟件完成實(shí)訓(xùn)，與物聯(lián)網(wǎng)虛擬仿真平臺中的智能農(nóng)業(yè)、智能家居、智能門禁、智能安防、智慧氣象等系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)中所使用智能硬件硬件接口、通信協(xié)議完全一致。
5、51單片機(jī)基礎(chǔ)采集/控制實(shí)訓(xùn)單元：內(nèi)嵌8051CPU，采用國產(chǎn)STC MCU，超高速32位8051內(nèi)核（1T），比傳統(tǒng)8051快70倍以上，集成128KB FLASH存儲器，12KB SRAM，外擴(kuò)4Mbit SPI NOR FLASH, 256Kbit IIC EEPROM，板載USB TYPE-C接口，支持硬件USB直接下載用戶程序；板載SWD實(shí)時仿真接口，支持STC-USB Link1D工具模塊，支持單步、斷點(diǎn)等實(shí)時仿真；板載LED流水燈、LCD1602液晶顯示屏、紅外接收器、溫濕度傳感器、超聲波傳感器、ADC可調(diào)旋鈕、觸摸按鍵等開發(fā)資源；板載1個無線模塊接口，支持ZIGBEE、WIFI、LORA、藍(lán)牙、433M、NBIOT等無線模塊；板載20個香蕉插座，包含12V5V3.3V電源接口、485接口、RS232接口、PWM接口、SPI接口、IIC接口、ADC接口、GPIO接口等。

三、嵌入式基礎(chǔ)無線傳感網(wǎng)絡(luò)模組：

1、Zigbee無線通信模塊x3：采用TI CC2530F256RHAR微處理器，256KB Flash，8KB RAM，2.4GHz(IEEE802.15.4)。
2、WIFI無線通信模塊x2：核心處理器采用MCUESP8266，主頻支持80或160 MHz，支持RTOS，集成 Wi-Fi MAC/BB/RF/PA/ LNA單元。
3、藍(lán)牙無線通信模塊x2：基于TI CC2541低功耗藍(lán)牙 SOC 芯片，核心處理器CC2541F256RHAR；256KB Flash，8KB RAM。
4、LORA無線通信模塊x2：低頻半雙工支持點(diǎn)對點(diǎn)通訊協(xié)議的Lora模組，工作頻段398~525MHz；發(fā)射功率 10dBm ~22dBm；靈敏度 -140dBm@0.268Kbps；傳輸距離可達(dá)5km。
5、NB-IOT無線通信模塊x1：高性能、低功耗的多頻段NB-IoT無線通信模塊，支持B1/B3/B8/B5/B20/B28頻段；支持3GPP TS和Quectel增強(qiáng)型AT指令，內(nèi)嵌網(wǎng)絡(luò)服務(wù)協(xié)議棧。

四、嵌入式基礎(chǔ)射頻識別模塊

1、125K 低頻RFID模塊：采用125K 低頻RFID模塊，獨(dú)立MCU可編程；通訊速率：9600波特率；讀寫距離：1～2cm。
2、13.56M 高頻RFID模塊：采用高頻NFC芯片；工作頻率為13.56MHz；板載PCB印制板天線；支持ISO14443A/B協(xié)議,支持標(biāo)準(zhǔn)非接觸s50卡、s70卡、身份證讀取。
3、900M超高頻RFID模塊：采用UHF-R200超高頻模塊，模塊化的接口設(shè)計(jì)增強(qiáng)超高頻RFID的抗干擾性；板載3DB陶瓷天線,讀卡距離大于10cm；發(fā)射功率-13～10 dBm可調(diào)；支持51單片機(jī)、Arduino單片機(jī)、M3、M4核心板互聯(lián)通信。
4、有源2.4G射頻識別模塊：無線收發(fā)芯片nRF24LE01；內(nèi)置硬件鏈路層；增強(qiáng)型ShockBurst功能；自動應(yīng)答及自動重發(fā)功能；地址及CRC檢驗(yàn)功能。

五、嵌入式基礎(chǔ)感知實(shí)驗(yàn)單元：

1、傳感器數(shù)據(jù)采集板：溫濕度傳感器、光照傳感器、PM2.5傳感器、光電傳感器、震動傳感器、氣壓傳感器、火焰?zhèn)鞲衅鳌⒒魻杺鞲衅鳌?br /> 2、執(zhí)行器控制板：直流電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)、8位RGB全彩指示燈、蜂鳴器、舵機(jī)、繼電器。
3、顯示單元模塊：集成8位數(shù)碼管、交通信號指示燈、16*16LED點(diǎn)陣、2.0寸TFT液晶屏。
4、工業(yè)級傳感器及執(zhí)行器：溫濕度傳感器、光照傳感器、風(fēng)速傳感器、風(fēng)向傳感器、煙霧傳感器、多普勒人體感應(yīng)傳感器、報警燈執(zhí)行器、風(fēng)扇執(zhí)行器；提供傳感器及執(zhí)行器配套的3D虛擬仿真軟件平臺資源，通過軟件模擬出來的傳感器具有和真實(shí)傳感器完全一致的特性及接口，支持傳感器/執(zhí)行器器件屬性設(shè)定，可設(shè)置傳感器固定數(shù)據(jù)與隨機(jī)數(shù)據(jù)；可配合M3工業(yè)級嵌入式采集/控制實(shí)訓(xùn)單元及虛擬仿真平臺完成智能農(nóng)業(yè)、智能家居、智能門禁、智能安防、智慧氣象等系統(tǒng)的嵌入式應(yīng)用場景實(shí)訓(xùn)，上位機(jī)程序可同時操作虛實(shí)兩種硬件設(shè)備，方便虛實(shí)結(jié)合使用。

六、嵌入式實(shí)驗(yàn)開發(fā)工具及配件：

1、ZIGBEE無線配置器：支持 GB2530Zigbee 無線收發(fā)器的參數(shù)配置；通過 USB 轉(zhuǎn)串口連接電腦使用；在 PC 上位機(jī)程序中輸入 PANID 進(jìn)行搜索；搜索時可以指定信號，默認(rèn)為全信道輪詢掃描；可以修改 Zigbee 模組的 ID、PANID、DestID、信號、名稱等多種參數(shù)的設(shè)置。
2、ST-LINK 仿真器：支持全系列 STM32 SWD 和全系列 STM8 SWIM 的下載和調(diào)試；鋁合金 U 盤外殼，并標(biāo)注了接口定義；紅藍(lán)雙色 LED 指示燈顯示工作狀態(tài)；同時對外提供 5V 和 3.3V；內(nèi)部帶有 500MA 自恢復(fù)保險絲保證板卡安全；可接杜邦線或者 10Pin 排線；USB 2.0 全速兼容接口，通過 USB 給 5V 電源連接器供電。
3、CC-DEBUG仿真器：支持 TI 系列帶 8051 內(nèi)核的CC 全系列芯片以及多個收發(fā)器的下載和調(diào)試，例如 Zigbee (CC2530)和藍(lán)牙 (CC2540) 等；支持目標(biāo)電壓 1.2V~3.6V 自適應(yīng)；接口類型為 USB/SPI；支持 SmartRF FlashPro 和 IAR for 8051 等多種開發(fā) 軟件；
4、香蕉線：用于連接傳感器、執(zhí)行器等外設(shè)硬件模塊；香蕉線的接線頭有多種形式，包括分為針對針，針對夾片的。

七、A9嵌入式系統(tǒng)拓展資源模塊（整個實(shí)驗(yàn)室提供3套）：

1、提供60 PIN嵌入式標(biāo)準(zhǔn)接口轉(zhuǎn)接板，開放GPIO、UART、IIC、SPI、ADC、PWM、單總線、并行總線等常規(guī)類型接口，支持AD 旋鈕、蜂鳴器、溫濕度、電磁鎖、繼電器、直流電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)、光照傳感器、電機(jī)推桿、矩陣鍵盤、數(shù)碼管、矩陣LED、RFID模塊等采集控制單元模塊接入，能夠滿足嵌入式、移動互聯(lián)等學(xué)科的訓(xùn)練;
2、提供AD 旋鈕、蜂鳴器、溫濕度、電磁鎖、繼電器、直流電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)、光照傳感器、電機(jī)推桿、矩陣鍵盤、數(shù)碼管、矩陣LED等獨(dú)立實(shí)驗(yàn)單元模塊，模塊采用磁吸固定結(jié)構(gòu)。

八、配套提供虛擬仿真教學(xué)平臺：

1、物聯(lián)網(wǎng)虛擬仿真平臺（下稱3D仿真平臺）滿足與實(shí)訓(xùn)平臺聯(lián)動，可以將理論學(xué)習(xí)、仿真練習(xí)、動手實(shí)踐有序的融入到教學(xué)過程中，滿足理實(shí)虛一體化教學(xué)需求。
2、3D仿真平臺須同時支持C/S+B/S架構(gòu)的訪問，通過Socket方式實(shí)現(xiàn)與外圍設(shè)備通訊；能夠虛擬不同應(yīng)用場景，并支持相應(yīng)的創(chuàng)新開發(fā)；仿真平臺提供仿真實(shí)訓(xùn)與硬件實(shí)訓(xùn)的數(shù)據(jù)互聯(lián)，實(shí)現(xiàn)聯(lián)動操作，在仿真實(shí)訓(xùn)中的操作可直接控制硬件部分動作；同時支持云教學(xué)資源加載及更新，支持云教學(xué)資源的更新自動推送功能；
3、3D仿真平臺需具備Web端教學(xué)管理功能、教師管理、評測中心、學(xué)生端、班級管理、理論教學(xué)、仿真教學(xué)、實(shí)踐教學(xué)、生成實(shí)訓(xùn)報告等功能。教師登錄賬戶后，可在“評測中心”發(fā)布實(shí)驗(yàn)任務(wù)給學(xué)生端，學(xué)生端在登錄后，可看到相關(guān)提示,學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)任務(wù)生成實(shí)驗(yàn)報告后上傳到web管理系統(tǒng),教師接收學(xué)生端實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及報告（包含實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)器材、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)步驟、評分、步驟記錄），支持通過打印機(jī)直接打印。
4、3D仿真平臺操作軟件需具備檢測功能，可以實(shí)時檢測連線錯誤；主要包括M3工業(yè)級物聯(lián)網(wǎng)采集/控制實(shí)訓(xùn)單元與傳感器接線、電源接線錯誤，遵循學(xué)生動手、驗(yàn)證、糾錯原則，輔助學(xué)生理解實(shí)驗(yàn)，完成實(shí)驗(yàn)。
5、3D仿真平臺包含以下仿真設(shè)備：實(shí)訓(xùn)平臺中所含的傳感器系列、嵌入式實(shí)訓(xùn)開發(fā)模塊、無線通信模塊、執(zhí)行器模塊、工業(yè)級傳感器模塊（溫濕度傳感器、光照傳感器、CO2傳感器、風(fēng)速傳感器、風(fēng)向傳感器、報警燈執(zhí)行器、風(fēng)扇執(zhí)行器、門禁電磁鎖、酸堿度PH傳感器、土壤溫濕度傳感器、土壤鹽分傳感器、電磁閥控制器、智能燃?xì)獗怼⒅悄茈姳?、智能水表等模塊對象）、網(wǎng)關(guān)、路由器節(jié)點(diǎn)、協(xié)調(diào)器、無線異構(gòu)融合網(wǎng)關(guān)模塊等，以及ST-LINK仿真器、CCDebuger仿真器、Zigbee網(wǎng)絡(luò)配置器、低頻125K模塊、高頻ISO 14443模塊、高頻ISO 15693模塊物聯(lián)網(wǎng)類基礎(chǔ)器件。
6、3D仿真平臺提供的實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目包含但：智能農(nóng)業(yè)系統(tǒng)、智能家居系統(tǒng)、智能門禁系統(tǒng)、智能安防系統(tǒng)、農(nóng)業(yè)氣象站監(jiān)測系統(tǒng)、STM32開發(fā)基礎(chǔ)開發(fā)、STM32傳感器開發(fā)、無線傳感網(wǎng)絡(luò)配置、綜合接線組網(wǎng)應(yīng)用、Android開發(fā)、C#開發(fā)；對應(yīng)的傳感器原理及嵌入式開發(fā)課程≥80個學(xué)時，物聯(lián)網(wǎng)工程規(guī)劃與設(shè)計(jì)≥40個學(xué)時，物聯(lián)網(wǎng)工程應(yīng)用設(shè)計(jì)≥60個學(xué)時,提供實(shí)驗(yàn)對應(yīng)的PPT課件講義及視頻資源。
7、3D仿真平臺須支持實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目仿真數(shù)據(jù)通過主流的MQTT協(xié)議與云平臺信息交互，在云平臺上顯示（餅狀圖、柱狀圖、歷史數(shù)據(jù)）相關(guān)數(shù)據(jù)，并能控制仿真執(zhí)行器和真實(shí)執(zhí)行器。
8、仿真平臺支持STM32傳感器編程實(shí)驗(yàn)：整個實(shí)驗(yàn)全部采用3D沉浸式虛擬仿真，可獨(dú)立完成STM Keil編程（智能節(jié)點(diǎn)電源接線、仿真器連接、Keil編程環(huán)境使用、填寫關(guān)鍵代碼編譯、下載調(diào)試等）全過程。所有實(shí)驗(yàn)過程與代碼編程均按照真實(shí)設(shè)備開發(fā)接?進(jìn)?，學(xué)生的學(xué)習(xí)可無縫移植到真實(shí)的硬件設(shè)備之中。
9、仿真平臺支持物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)集成實(shí)驗(yàn)：所有實(shí)驗(yàn)全部采?3D沉浸式虛擬仿真，包含（3D傳感器接線操作實(shí)驗(yàn)、STM 協(xié)議配置實(shí)驗(yàn)、?絡(luò)層組?配置實(shí)驗(yàn)等）物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)搭建全過程實(shí)驗(yàn)。搭建的虛擬軟件系統(tǒng)具有和真實(shí)硬件系統(tǒng)完全一致的特性及接口，提供真實(shí)的網(wǎng)絡(luò)TCP/IP相關(guān)通信協(xié)議，支持手機(jī)APP或電腦遠(yuǎn)程控制虛擬仿真系統(tǒng)；同時，真實(shí)硬件傳感數(shù)據(jù)?持接?虛擬仿真系統(tǒng)，虛擬仿真系統(tǒng)與真實(shí)設(shè)備可實(shí)現(xiàn)同步控制效果。

關(guān)鍵詞：數(shù)控車床實(shí)訓(xùn)設(shè)備實(shí)訓(xùn)裝置教學(xué)儀器實(shí)驗(yàn)設(shè)備教學(xué)設(shè)備實(shí)訓(xùn)臺考核裝置技能考核電工電子實(shí)驗(yàn)裝置數(shù)控技術(shù) 實(shí)訓(xùn)考核技能實(shí)訓(xùn) 數(shù)控系統(tǒng) 電氣控制自控實(shí)訓(xùn) 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng) 數(shù)控軟件數(shù)控實(shí)訓(xùn) 電氣技術(shù) 數(shù)控設(shè)備數(shù)控銑床高教設(shè)備教學(xué)車床數(shù)控機(jī)床職教設(shè)備 PLC控制 PLC技術(shù) PLC實(shí)驗(yàn)

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LGDZ-GN01型 電子多功能實(shí)訓(xùn)臺

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