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嵌入式實驗箱介紹

芯力量實驗箱是針對嵌入式課程、物聯網應用課程、無線通信課程和傳感器網絡課程開發(fā)的綜合實驗箱。實驗箱主要由主控板和外圍模塊兩部分組成。其中，主控板包括了MCU核心電路、功能模塊電路和輸入輸出接口，是實驗箱完成數據處理、存儲，實現聲音與顯示輸出等功能的部分；外圍模塊包括了情景傳感執(zhí)行模組、無線通信模組和電機模塊，是實驗箱實現設備間的無線通信、完成智能場景下光測量、煙霧測量及報警和實現電機驅動功能的模塊。實驗箱實物圖如圖所示。

在主控板中，MCU核心電路主要由144管腳的主控芯片及其周圍電路組成，是實驗箱的控制單元，能夠接收數據并對其進行處理，并將指令分配給不同模塊執(zhí)行。其內部資源主要有：

l 3072KB Flash

l 96KB SRAM

l 4路USART和2路UART

l 3路I2C和3路SPI

l 3路ADC和2路DAC

l 16個中斷和114個GPIO

l FS+HS結構的USB OTG和1路SDIO

為豐富主控板可實現的功能，實驗箱上還設計了音頻輸出電路、蜂鳴器電路和AD/DA程控放大電路等功能電路模塊。功能模塊電路的組成及各部分的主要功能如下表所示。

組成部分	參數描述	主要功能
電源電路	5V、3.3V、4.1V	接收外部輸入的5V電壓，為MCU及板上其他部件提供所需電壓
音頻輸出電路		作為音頻處理的中轉模塊
AD/DC程控放大電路		將采集的模擬、數字信號進行去噪聲、放大等處理
繼電器輸出電路		轉化電流、電壓以控制其他元件
光耦隔離電路	接外部開關量，可復用	抗干擾，轉換電平
EPROM存儲電路		斷電后數據存儲
電機模塊電路		驅動電機

 核心板的組成及其主要功能

除MCU核心電路和功能電路外，主控板上還有輸入輸出接口和按鍵、LED燈等部分以配合實驗需要。按鍵包括復位按鍵，電源按鍵等。輸入輸出接口則主要有：

l 程序下載口

l 串口

l USB接口

l 網口

l SD卡接口

l 音頻接口

l GPIO擴展接口

在除搭載有MCU核心電路和功能電路模塊的主控板外，實驗箱的外圍電路能配合主控板以滿足不同課程的實驗需求。其中，情景傳感執(zhí)行模塊能夠實現物聯網課程中智能場景下對不同的環(huán)境信號的檢測與報警模擬。情景傳感執(zhí)行模塊能實現智能農業(yè)、智能物流、智能煙感和智能路燈四種智能場景下周圍環(huán)境的信息監(jiān)測、監(jiān)控與報警。

無線通信模組包括了NB模塊、WIFI模塊和藍牙模塊等五種常見的無線通信模塊，能夠滿足無線通訊、物聯網以及傳感器網絡課程的實驗要求。無線通信模組的組成及其主要功能如下表所示。

名稱	描述	主要功能
NB模塊		實現NB通信
WIFI模塊	四個不同功能的模塊	實現基于WIFI Mesh的智能家居系統(tǒng)
4G模塊	模塊自帶天線	實現4G通信
藍牙模塊	共3個	實現基于藍牙 Mesh的智能家居系統(tǒng)
ZigBee模塊	包括底板、通信模塊和傳感模塊，ZigBee模塊共3個	實現ZigBee通信

無線功能模組組成及其主要功能

外圍電路中的電機模塊能夠在MCU的指令下驅動電機完成不同的任務；配合實驗箱上的其他組成部分，能夠豐富實驗的控制形式。

平臺功能

●ARM體系結構與接口技術

●嵌入式操作系統(tǒng)

●支持C、匯編開發(fā)

創(chuàng)新技術

●使用國產主流開發(fā)芯片和套件

●ARM系統(tǒng)架構

●與騰訊云、華為云、阿里云連接

●多操作系統(tǒng)應用

適用課程

●單片機應用

●嵌入式系統(tǒng)

●無線通信

●匯編語言