嵌入式車載平臺實驗裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于電子設備教學儀器領域，涉及一種裝置。特別涉及了一種智能車模、控制模塊和以車載為實驗平臺建立起來的實驗、實訓開放式一體化平臺。
【背景技術】
[0002]當前，無論在市場上還是在大中專院校的實驗室里都可以看到各種類型的單片機實驗箱。但無論型體尺寸如何，它們的結構形式都多屬整體結構。這種結構形式存在很多缺點，如:1.一種實驗箱只能完成一類單片機實驗，功能單一；2.由于是整體結構，不易更新換代，除非將整個實驗箱報廢；3.學生只有將整體結構搞清楚后才能動手實驗，不利于實現邊教邊實驗的教學規律；4.不利于功能的擴展，無法增加新的技術和實現不同專業開設不同的實驗內容。此外，每一種實驗箱都只針對一種CPU工作，無法滿足多學科的交叉學習；同時，單一的實驗箱缺少動感，學生學習起來不僅枯燥無味，而且無法與工程實際結合起來等等。總之，傳統的實驗裝置存在集中化、不靈活、太復雜、不易學、擴展性差、無動感、知識結構單一、與工程實際相脫節等諸多缺點。在深入教學研宄，總結當前流行的實驗箱的優缺點的基礎上研制出來“嵌入式車載平臺實驗裝置”。該實驗裝置采用了模塊式系統設計結構，采用車模為載體，動靜結合，融教與學、理論與實踐、感性與理性為一體，使學生在短時間內即可掌握所學知識，建立良好的教學、實驗與實訓平臺。
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【發明內容】
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[0004]本實用新型的目的就是為了解決現有技術上的缺陷而提供一種嵌入式車載平臺實驗裝置，該裝置融模塊式系統設計結構，可運動車載平臺為一體，在同類產品中，率先引入學科交叉的實驗與實訓理念，各類實驗模塊有機分離，合理組合，結構簡單、使用方便。本實用新型的技術解決方案是一種智能的嵌入式車載平臺，它包括模型車載平臺、單片機控制系統、FPGA控制系統、ARM控制系統。模型車載平臺可以分別與單片機控制系統、FPGA控制系統和ARM控制系統組成分離似的實驗平臺，同時，又可以有機的將它們組合在一起形成一個完整的系統。由于該平臺是模塊化結構，無論是教師還是學生，都可以通過選擇嵌入式車載平臺實驗裝置中的不同模塊，建立起相應的教學環境，使其適應自身的教學和學習。
[0005]本實用新型的目的還可以通過以下技術措施來進一步實現:它還包括不銹鋼體電控車模模型；LM298驅動模塊；無線串口模塊;WIFI模塊；紅外測速模塊；超聲波避障模塊；紅外尋線模塊；尋磁模塊；RFID讀卡模塊:液晶顯示屏模塊；觸摸屏模塊:單片機最小系統模塊:；FPGA最小系統模塊；ARM最小系統模塊。其特征在于:系統分為三種CPU,即由51系列單片機組成的控制模塊，由FPGA組成的控制模塊和由ARM組成的控制模塊。不同的CPU可以獨立的安裝在車模中，完成相應的控制功能。是一款全新的實驗、實訓教學平臺，適用于高等院校的本科生及研宄生的嵌入式系統教學與自學，具有廣泛的市場前景。
【附圖說明】
[0006]下面結合附圖和實施例對本事也新型做進一步的說明。
[0007]圖1為本實用新型結構示意圖
[0008]圖2為本實用新型控制電路框圖
[0009]圖3為實驗箱簡化結構圖。
【具體實施方式】
[0010]如圖1、圖2、圖3所示，本實用新型它包括有超聲波避障模塊1、尋磁模塊2、紅外尋線模塊3、紅外測速模塊4、備用I/O 5、最小系統模塊6、無線串口模塊7、LM298驅動模塊8、WIFI模塊9、液晶顯示屏模塊10、攝像頭模塊11、RFID讀卡模塊12。所有模塊放置于圖3實驗箱中。最小系統模塊6分別由51系列單片機組成的控制模塊，由FPGA組成的控制模塊和由ARM組成的控制模塊組成，作為嵌入式車載平臺實驗裝置的主控芯片，不同的CPU可以獨立的安裝在車模中，完成相應的控制功能，學生可以有選擇性的學習操作。在做整體性的測試中，將超聲波避障模塊1、尋磁模塊2、紅外尋線模塊3、紅外測速模塊4無線串口模塊7、LM298驅動模塊8、WIFI模塊9、液晶顯示屏模塊10、攝像頭模塊IURFID讀卡模塊12與最小系統模塊6相連，下載相應的程序便可以通過超聲波避障模塊I檢測與障礙物的距離將數據傳輸給最小系統模塊6，進而做到避障，尋磁模塊2可以識別磁線、紅外尋線模塊3識別黑白條，數據傳輸給最小系統模塊6來驅動LM298驅動模塊8，來驅動輪子的轉向。無線串口模塊7與最小系統模塊6相連，可以實驗無線控制此實驗裝置。攝像頭模塊11采集的視頻信息可以由WIFI模塊9傳輸到電腦界面顯示。
【主權項】
1.嵌入式車載平臺實驗裝置，它包括一種智能車模、控制模塊和由車體夠成的一體化平臺，主要由四個部分組成，即模型車載平臺、單片機控制系統、FPGA控制系統、ARM控制系統，模型車載平臺可以分別與單片機控制系統、FPGA控制系統和ARM控制系統組成分離似的實驗平臺，該平臺是模塊化結構，包括不銹鋼體電控車模模型；LM298驅動模塊；無線串口模塊；WIFI模塊；紅外測速模塊；超聲波避障模塊；紅外尋線模塊；尋磁模塊；RFID讀卡模塊；液晶顯示屏模塊；觸摸屏模塊；單片機最小系統模塊；FPGA最小系統模塊；ARM最小系統模塊，其特征在于:系統分為三種CPU，即由51系列單片機組成的控制模塊，由FPGA組成的控制模塊和由ARM組成的控制模塊，不同的CPU可以獨立的安裝在車模中，完成相應的控制功能。
2.如權利要求1所述的嵌入式車載平臺實驗裝置，其特征在于:在同車體結構內，只要選擇不同的最小系統模塊，即可適應不同的CPU工作，實現一車多用。
3.如權利要求1所述的嵌入式車載平臺實驗裝置，其特征在于:采用模塊化結構。
4.如權利要求1所述的嵌入式車載平臺實驗裝置，其特征在于:由單片機組成的控制模塊，由FPGA組成的控制模塊和由ARM組成的控制模塊，分別單獨和相應的外圍模塊組合即可形成獨立的系統。
5.如權利要求1所述的嵌入式車載平臺實驗裝置，其特征在于:不同的CPU控制模塊可以同時裝載在同一車載平臺上，即獨立工作又相互通信，擴大了系統功能。
6.如權利要求1所述的嵌入式車載平臺實驗裝置，其特征在于:以MCS51為代表的單片機適用匯編或C語言，而FPGA的核心是時序邏輯，適應VHDL或VERY-LOG語言，而ARM核心芯片更是可以構筑強大的無線通信系統。
【專利摘要】本實用新型公開了一種嵌入式車載平臺實驗裝置，屬于電子設備教學儀器領域，特別涉及了一種智能車模、控制模塊和由車體夠成的一體化平臺。主要是以單片機，FPGA，ARM為控制核心，以車載為實驗平臺建立起來的實驗、實訓開放式系統。該系統主要由四個部分組成，即模型車載平臺、單片機控制系統、FPGA控制系統、ARM控制系統。模型車載平臺可以分別與單片機控制系統、FPGA控制系統和ARM控制系統組成分離似的實驗平臺，同時，又可以有機的將它們組合在一起形成一個完整的系統。由于該平臺是模塊化結構，無論是教師還是學生，都可以通過選擇嵌入式車載平臺實驗裝置中的不同模塊，建立起相應的教學環境，使其適應自身的教學和學習。
【IPC分類】G09B19-00
【公開號】CN204288583
【申請號】CN201420531263
【發明人】張建民
【申請人】天津職業技術師范大學
【公開日】2015年4月22日
【申請日】2014年9月16日