一、总体要求 1. 要求平台采用新型实训操作台教学载体,按照“项目引领、任务驱动”的教学模式,采用模块化、积木式设计理念,可根据不同教学实训需求进行功能模块单元组合完成不同开发难度、不同系统框架与功能实验实训系统的自主设计与搭建。 2. 要求平台搭配不同性能与开发难度的核心控制板(MCS-51和Arm Cortex-M4)以及传感器、执行器、自动识别、通信单元等创新应用模块。 3. 支持物联网通信,可完成无线组网与智能互联,可接入多种云平台(企业私有云平台、百度天工、华为云、微信云等)完成云端数据交互与互联控制。 4. 要求平台充分融合了不同层次和不同专业背景的人才培养需求设计,完全满足电子信息、嵌入式、物联网、移动互联等电子信息大类专业核心课程日常教学、实践实训及竞赛创新使用。 二、硬件**及技术参数要求 1. 核心控制单元要求 (1)STC8A核心控制单元要求 1)主控制器:要求采用STC8A系列或以上MCU,主频≥45MHz; 2)内存和存储:Flash容量≥64KB,SRAM容量≥8KB; 3)要求单元支持ISP编程,支持单芯片在线仿真; 4)板载**及扩展接口(包含但不限于):1路12V供电接口、1路电源管理模块、1路硬件复位按键,2个功能按键,2个LED灯,1路任务板接口,1路循迹板接口,1路通信显示板接口,1路电机驱动板接口,1路扩展板接口,1路USB转串口。 (2)Cortex-M4核心控制单元要求 1)主控制器:要求采用Arm Cortex-M4系列或以上MCU,主频≥168MHz; 2)内存和存储:Flash容量≥1MB,SRAM容量≥192KB; 3)板载**及扩展接口(包含但不限于):1路12V供电接口,1路硬件复位按键,1路电源管理模块接口,4个功能按键,4个LED灯,1路任务板接口,1路循迹板接口,1路通信显示板接口,1路扩展板接口,5路CAN总线接口,1个SD卡插槽,1路3.5寸TFT显示屏接口,1路RS485通信接口,1路4Pin串口,1路DAC接口。 2. 通信显示单元要求 (1)要求单元提供≥1个OLED显示屏,分辨率≥128 64; (2)要求单元提供≥2路通信模块接口,支持两个通信模块同时工作; (3)板载**及扩展接口(包含但不限于):1路电源开关、1路以太网接口、1路14Pin核心控制单元接口、2个WiFi模块重置按键、1个WiFi模块供电开关、1个ZigBee模块程序下载接口。 3. 功能接口扩展单元要求 (1)要求单元提供≥1路6P接口; (2)要求单元提供≥4路3P功能扩展接口; (3)要求单元提供≥1路4P串口; (4)要求单元提供≥1路4P IIC通信接口; (5)要求单元提供≥1路16P核心控制单元接口。 4. 智能感知单元要求 (1)霍尔传感器单元要求 要求单元提供≥1路开关霍尔传感器和≥1路线性霍尔传感器,灵敏度Typ.1.4(mV/GS),磁场范围±650 ~ ±1000Gauss。 (2)火焰传感器单元要求 要求单元提供≥1路火焰检测单元,可检测波长范围760~1100nm,火焰检测距离≥80cm,探测角度为≥60°。 (3)红外热释电人体检测传感器单元要求 要求单元提供≥1路红外热释电传感器,最大感应距离≥3米,输出H=3.3V,L=0V,供电支流3.3V~5V,静态电流≤20uA。 (4)温湿度传感器单元要求 要求单元提供≥1路已校准数字信号输出的温湿度传感器,内部集成1个电阻式感湿元件和1个NTC测温元件,湿度量程20~90%RH,湿度精度±5%RH,温度量程0~50℃,温度精度±2℃。 (5)光照度传感器单元要求 要求单元提供≥1路光照度测量传感器,传感器内置≥16位高精度AD转换器,最小分辨率≤0.5lx,测量范围0~65535lx,支持IIC总线通信。 (6)超声波传感器单元要求 要求单元采用16mmRT分体探头超声波传感器,使用芯片接收解调,****中心频率调节,提供≥1个4Pin接口。 (7)姿态传感器单元要求 要求单元提供≥1路集成3轴MEMS陀螺仪和3轴MEMS加速度计的六轴传感器,陀螺仪测量范围为±250/500/1000/2000°/s(dps),加速度计测量范围为±2/4/8/16g,提供≥1路IIC通信接口。 (8)红外测温传感器单元要求 要求单元提供≥1路非接触式红外测温传感器,内置低噪声放大器、≥17位ADC和DSP单元,精度≤0.5℃,分辨率≤0.02℃,测量范围-40~125℃。 (9)压力传感器单元要求 要求单元提供≥1路压力传感器,电压范围2.6~5.5V,量程范围3~15kg,灵敏度≥1mV/0.1V,零点漂移≥0.05%F.S/1min。 (10)光敏电阻传感器单元要求 要求单元提供≥1路光敏电阻传感器,光谱峰值≥540nm,最大电压150V DC,最大功耗≤90mw,提供≥1路3Pin接口。 (11)烟雾传感器单元要求 要求单元提供≥1路可燃气体浓度测量传感器,可检测液化气、丙烷、氢气等可燃气体,测量范围为300~10000ppm,测量精度≥5,响应时间≤10s,恢复时间≤10s。 (12)酒精传感器单元要求 要求单元提供≥1路酒精浓度检测传感器,测量范围10~1000ppm,响应时间≤10s,预热时间≤60s,输出电压2.5~4.0V,测量精度gas≥5(125ppm)。 5. 执行控制单元要求 (1)RGB LED灯单元要求 要求单元提供≥1个全彩LED灯,支持内部编程,可输出全彩RGB颜色,端口扫描频率≥2KHz,数据发送速率≥800Kbps。 (2)风扇单元要求 要求单元提供≥1个风扇单元,可通过PWM控制其转速,工作电压为DC 5V,工作电流0.09~0.25A,电机转速3000~4000RPM。 (3)步进电机单元要求 要求单元提供≥1个5线4相步进电机,工作电压:DC5V,步转角≥18°/STEP,定位扭矩≥10g/cm,保持扭矩≥25g/cm,起动扭矩≥10g/cm,噪音≤55db。 (4)舵机单元要求 要求单元提供≥1个舵机模块,无负载速度≥0.17s/60°(4.8V)、0.13s/60°(6.0V),扭矩≥12KG,死区设定≤4us,工作电压为3.0V~7.2V。 (5)智能门锁单元要求 要求单元提供≥1个微型电磁锁(规格≥27mm*28mm*17mm),工作电流≥0.4A/5W,锁舌行程≥10mm,吸力≥10N。 6. 自动识别单元要求 (1)13.56M RFID单元要求 1)单元提供非接触式读写卡芯片,工作频率≥13.56MHz,支持ISO 14443A/MIFARE协议,感应区域0~10cm,支持IIC通信,支持s50、s70、MifarePro、Ultralight、DESFire等五种类型卡片。 2)要求单元提供配套使用的RFID调试助手上位机软件,软件功能包含但不限于寻卡、防冲撞、选卡、密钥验证、数据块读写操作、数值加、数值减、数据缓冲存储,基础读卡、办卡机、电子钱包和阅读机等功能。 (2)智能语音识别单元要求 1)要求单元支持中文普通话和方言同时识别,可自定义学习训练唤醒词和控制指令,学习训练内容不限制语种,不限制说话内容;支持动态调整录音音量,离线状态下识别指令可达万条;单元是基于最新DNN深度神经网络识别算法的远场语音识别系统,采用智能语音芯片和高灵敏度数字麦克风,集成本地语音识别、语音增强、语音降噪、声源定位和本地语音合成等多种算法;提供≥1路4P UART接口电路,提供≥1路喇叭接口,提供≥1路2W喇叭,支持3.3~5V宽工作电压。 2)要求单元提供配套的详细使用教程,教程包含但不限于协议解析、配置文件说明、配置步骤等内容。 (3)指纹识别单元要求 要求单元提供≥1路电容式指纹识别传感器,内置ARM Cortex-M4内核,支持指纹采集、处理、存储及指纹比对功能,采用标准UART通信,指纹数量可存储≥200枚,指纹验证时间≥300ms,支持360°指纹录入匹配。 7. 人机交互单元要求 (1)数码管显示单元要求 要求单元提供≥1个两位八段式数码管,提供≥1个串行转并行芯片,提供≥1个4Pin接口和≥1个6Pin接口。 (2)点阵显示单元要求 要求单元提供≥1个8*8点阵,提供≥1个串行转并行芯片,提供≥1个6Pin接口。 (3)矩阵键盘单元要求 要求单元提供≥1路4x4矩阵键盘,支持按键功能自定义。 8. 通信应用单元要求 (1)WiFi无线通信单元要求 要求单元提供≥1路WiFi通信模块:支持IEEE802.11b/g无线标准,频率范围2.412~2.484 GHz,波特率范围1200~115200bps。 (2)蓝牙无线通信单元要求 要求单元采用标准Bluetooth V4.1协议,配套上位机软件,支持AT指令配置,主从机切换,透传模式传输。 1)工作频段:2379~2496MHz; 2)工作电压:2.35~3.3V; 3)通信接口:UART,波特率4800~256000bps; (3)ZigBee无线通信单元要求 要求单元提供≥1路ZigBee通信模块,采用CC2530系列或以上ZigBee芯片,支持2.4~2.4853G主频通信,提供≥1路0.96寸OLED屏。 (4)红外遥控通信单元要求 要求单元具有红外通信功能,提供≥1路红外发送单元和≥1路红外接收单元。 9. 新型实验实训操作台要求 要求实验台采用高强度碳钢,激光切割,数控折弯焊接成型,整体加工精度控制在0.5mm以内,表面经过酸洗磷化,环氧树脂烤漆,高温处理。 (1)要求单元提供≥1个12V供电接口,≥1个电源开关; (2)要求单元提供≥1个USB-B型接口,≥1个USB-A型接口; (3)要求单元提供≥1个TTL串口,≥1个8通道逻辑分析仪接口; (4)要求单元提供≥1个电流电压表头测量端子,≥1个液晶显示屏; (5)要求单元内部集成≥1个程序下载器,支持代码调试、程序下载等功能; (6)实验台集实训与收纳于一体,包含实验操作和收纳两部分,可用于实验操作,收纳放置实验导线、电源、下载器。 三、主要实验案例**要求 1. 单片机基础实验案例要求 要求提供不少于10个单片机基础实验案例,包含但不限于PWM调光实验、串口通信实验、ADC电压采集实验。 2. 嵌入式微控制器基础实验案例要求 要求提供不少于10个嵌入式微控制器基础实验案例,包含但不限于串口通信数据收发实验、内部温度传感器实验、SD卡数据读写实验。 3. 人机交互系统应用实验案例要求 要求提供不少于7个人机交互系统应用实验案例,包含但不限于基于数码管的倒计时显示实验、基于点阵屏的图文显示实验、基于OLED屏的图文显示实验。 4. 智能感知系统应用实验案例要求 要求提供不少于10个智能感知系统应用实验案例,包含但不限于车位地磁检测器实验、环境温湿度监测实验、测温枪实验。 5. 自动识别与控制执行系统应用实验案例要求 要求提供不少于10个自动识别与控制执行系统应用实验案例,包含但不限于电动风扇调速控制实验、射频识别数据读写实验、智能语音识别实验。 6. 无线通信系统应用实验案例要求 要求提供不少于6个无线通信系统应用实验案例,包含但不限于远程环境温湿度监测实验、ZigBee无线通信实验、红外无线通信实验。 7. 嵌入式系统综合应用实验案例要求 要求提供不少于8个嵌入式系统综合应用实验案例,包含但不限于简易函数信号发生器模拟实验、智能语音交互控制系统模拟实验、农业光照度调节系统模拟实验。 |