一、总体要求 1. (略) 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. (略) 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. (略) 通信,可完 (略) 与智能互联, (略) ( (略) 、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. (略) 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、 (略) 、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、硬件资源及技术参数要求 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)板载资源及扩展接口(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)板载资源及扩展接口(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)板载资源及扩展接口(包含但不限于):1路电源开关、 (略) 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~*lx,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,支持带通滤波器的中心频率调节,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、*烷、氢气等可燃气体,测量范围为300~*ppm,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 *A/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,可自定义学台为四轮驱动; (5)车身重量≥1.8kg(含电池组)。 2. 核心控制单元要求 (1)主控制器内核架构不低于Cortex-M4,精简指令集不低于32位,最大工作频率≥168MHZ,Flash≥1M,RAM≥192KB,支持浮点单元(FPU)单精度; (2)电源管理芯片:输入电压3.5-28V,输出电压0.8~25V,输出电流≥5A,开关频率≥570KHz; (3)CAN总线收发器:支持最大数据传输速率≥1Mb/s,输入电平与3.3V和5V设备兼容,可以连接≥110个节点,未通电的节点不会干 (略) ,发送数据显性超时功能,对电池和接 (略) 保护; (4)要求提供≥4个独立按键,带LED灯指示; (5)要求提供≥1个复位按键; (6)要求提供≥4个独立LED灯; (7)要求提供≥2个拨档电源开关; (8)要求提供≥1组16Pin(*)任务板I/O口插座,带过流保护; (9)要求提供≥1组14Pin(*)扩展备用接口; (10)要求提供≥1组6Pin SWD下载调试接口; (11)要求提供≥4组4Pin CAN总线接口; (12)要求提供≥2组4Pin UART接口; (13)要求提供≥1路SD卡接口; (14)要求提供≥1路10/ (略) 卡接口; (15)要求提供≥1路480M高速USB接口; (16)要求提供≥2组电池电量检 (略) 。 3. 智能显示通信单元要求 (1)主控制器内核架构不低于Cortex-M3,精简指令集不低于32位,最大工作频率≥72MHZ,RAM≥48KB,Flash≥256KB; (2)CAN总线收发器:支持最大数据传输速率≥1Mb/s,输入电平与3.3V和5V设备兼容,可以连接≥110个节点,未通电的节点不会干 (略) ,发送数据显性超时功能,对电池和接 (略) 保护; (3)显示模块≥3.5寸TFT液晶; (4)FLASH≥16Mbit数据存储器; (5)ZigBee通信模块:采用性能不低于CC2530系列的芯片,2.4G~2.4853G主频通信,该频率可以自行设定,板载≥0.96寸OLED屏, (略) 信息、状态显示等功能,通信协议可自由定义,方便二次开发使用。 (6)WIFI通信模块:频率范围2.4G~2.4853G,通过无线与手机端实现互联互通,此外通信协议可自由定义,方便二次开发使用;板载 (略) 卡接口; (7)要求提供≥1组6Pin SWD下载调试接口; (8)要求提供≥1组4Pin CAN总线接口; (9)要求提供≥1组4Pin UART接口; (10)要求提供≥1个系统复位按键; (11)要求提供≥2个WIFI复位按键; (12)要求提供≥1个系统供电开关; (13)要求提供≥1个WIFI供电开关。 4. 电机单元要求 (1)驱动电机:直流减速电机; (2)最高转速:12VDC,130转/分钟; (3)电机测速码盘接口:提供≥2组电机的测速码盘信号,可完成电机测速; (4)减速比:≥45:1; (5)编码器:≥11脉冲每圈; (6)车轮外径:≥59mm。 5. 车载供电单元要求 (1)要求提供≥2组锂电池独立供电,避免相互干扰; (2)车身带固定电池充电接口; (3)电池组输出电压≥12.6V; (4)电池容量≥6800毫安时。 6. 智能循迹单元要求 (1)利用光电传感器完成自动循迹行走功能; (2)要求提供≥15组红外对管; (3)主控制器内核架构不低于Cortex-M3,精简指令集不低于32位,最大工作频率≥72MHZ,Flash≥64KB; (4)CAN总线收发器:支持最大数据传输速率≥1Mb/s,输入电平与3.3V和5V设备兼容,可以连接≥110个节点,未通电的节点不会干 (略) ,发送数据显性超时功能,对电池和接 (略) 保护; (5)要求提供≥1组6Pin SWD下载调试接口; (6)要求提供≥1组4Pin CAN总线接口; (7)要求提供≥1组4Pin UART接口; (8)要求提供≥1路10Pin扩展接口; (9)要求提供≥1个系统复位按键; (10)要求提供≥2路可调电位器; (11)每组红外对管分时独立控制,不低于10位ADC同步采样,经内部算法处理,减轻了外部噪声带来的干扰,增加了循迹的稳定性,每 (略) 的红外对管灵敏度自适应,减轻现场调试难度。 7. 功能任务扩展单元要求 (1)要求提供≥1个超声波测距模块; (2)要求提供≥1个光强度传感器; (3)要求提供≥1个光敏电阻; (4)要求提供≥1个红外发射模块; (5)要求提供≥1个智能语音识别交互模块; (6)要求提供≥1个900M RFID标签; (7)要求提供≥1个13.56M RFID读写卡模块; (8)要求提供≥1个蜂鸣器单元; (9)要求提供≥2路左右双闪 (略) ; (10)通过16Pin(*)排线与核心控制单元相连。 8. 电机控制单元要求 (1)主控制器内核架构不低于Cortex-M3,精简指令集不低于32位,最大工作频率≥72MHZ,Flash≥256KB; (2)CAN总线收发器:支持最大数据传输速率≥1Mb/s,输入电平与3.3V和5V设备兼容,可以连接≥110个节点,未通电的节点不会干 (略) ,发送数据显性超时功能,对电池和接 (略) 保护; (3)电机驱动芯片:双路H桥电机驱动器,可驱动单/双通道刷式直流、步进电机,工作电源电压范围4V-18V; (4)要求提供≥4组6Pin码盘测速及电机驱动接口; (5)要求提供≥1组6Pin SWD下载调试接口; (6)要求提供≥1组4Pin CAN总线接口; (7)要求提供≥1路独立按键接口; (8)要求提供≥1路蓝牙扩展接口; 9. 摄像头模块要求 (1)摄像头像素:≥*; (2)云台转角:水平≥340°,垂直≥160°; (3)摄像头模块具有丰富的数据接口(WIFI、TCP/IP); (4)支持JPEG、H.264等压缩格式,方便进行二次的开发与扩展。 |