專利名稱:嵌入式車載平臺(tái)實(shí)驗(yàn)裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種嵌入式車載平臺(tái)實(shí)驗(yàn)裝置，屬于電子設(shè)備教學(xué)儀器領(lǐng)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(tái)。主要是以單片機(jī)，F(xiàn)PGA，ARM為控制核心，以車載為實(shí)驗(yàn)平臺(tái)建立起來的實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)開放式系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要由四個(gè)部分組成，即模型車載平臺(tái)、單片機(jī)控制系統(tǒng)、FPGA控制系統(tǒng)、ARM控制系統(tǒng)。模型車載平臺(tái)可以分別與單片機(jī)控制系統(tǒng)、FPGA控制系統(tǒng)和ARM控制系統(tǒng)組成分離似的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，同時(shí)，又可以有機(jī)的將它們組合在一起形成一個(gè)完整的系統(tǒng)。由于該平臺(tái)是模塊化結(jié)構(gòu)，無論是教師還是學(xué)生，都可以通過選擇嵌入式車載平臺(tái)實(shí)驗(yàn)裝置中的不同模塊，建立起相應(yīng)的教學(xué)環(huán)境，使其適應(yīng)自身的教學(xué)和學(xué)習(xí)。
【專利說明】嵌入式車載平臺(tái)實(shí)驗(yàn)裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于電子設(shè)備教學(xué)儀器領(lǐng)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(shí)驗(yàn)平臺(tái)建立起來的實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)開放式一體化平臺(tái)。

【背景技術(shù)】
[0002]當(dāng)前，無論在市場上還是在大中專院校的實(shí)驗(yàn)室里都可以看到各種類型的單片機(jī)實(shí)驗(yàn)箱。但無論型體尺寸如何，它們的結(jié)構(gòu)形式都多屬整體結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)形式存在很多缺點(diǎn)，如:1.一種實(shí)驗(yàn)箱只能完成一類單片機(jī)實(shí)驗(yàn)，功能單一；2.由于是整體結(jié)構(gòu)，不易更新?lián)Q代，除非將整個(gè)實(shí)驗(yàn)箱報(bào)廢；3.學(xué)生只有將整體結(jié)構(gòu)搞清楚后才能動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，不利于實(shí)現(xiàn)邊教邊實(shí)驗(yàn)的教學(xué)規(guī)律；4.不利于功能的擴(kuò)展，無法增加新的技術(shù)和實(shí)現(xiàn)不同專業(yè)開設(shè)不同的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。此外，每一種實(shí)驗(yàn)箱都只針對(duì)一種CPU工作，無法滿足多學(xué)科的交叉學(xué)習(xí)；同時(shí)，單一的實(shí)驗(yàn)箱缺少動(dòng)感，學(xué)生學(xué)習(xí)起來不僅枯燥無味，而且無法與工程實(shí)際結(jié)合起來等等。總之，傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)裝置存在集中化、不靈活、太復(fù)雜、不易學(xué)、擴(kuò)展性差、無動(dòng)感、知識(shí)結(jié)構(gòu)單一、與工程實(shí)際相脫節(jié)等諸多缺點(diǎn)。在深入教學(xué)研宄，總結(jié)當(dāng)前流行的實(shí)驗(yàn)箱的優(yōu)缺點(diǎn)的基礎(chǔ)上研制出來“嵌入式車載平臺(tái)實(shí)驗(yàn)裝置”。該實(shí)驗(yàn)裝置采用了模塊式系統(tǒng)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，采用車模為載體，動(dòng)靜結(jié)合，融教與學(xué)、理論與實(shí)踐、感性與理性為一體，使學(xué)生在短時(shí)間內(nèi)即可掌握所學(xué)知識(shí)，建立良好的教學(xué)、實(shí)驗(yàn)與實(shí)訓(xùn)平臺(tái)。
[0003]
【發(fā)明內(nèi)容】
:
[0004]本實(shí)用新型的目的就是為了解決現(xiàn)有技術(shù)上的缺陷而提供一種嵌入式車載平臺(tái)實(shí)驗(yàn)裝置，該裝置融模塊式系統(tǒng)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，可運(yùn)動(dòng)車載平臺(tái)為一體，在同類產(chǎn)品中，率先引入學(xué)科交叉的實(shí)驗(yàn)與實(shí)訓(xùn)理念，各類實(shí)驗(yàn)?zāi)K有機(jī)分離，合理組合，結(jié)構(gòu)簡單、使用方便。本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案是一種智能的嵌入式車載平臺(tái)，它包括模型車載平臺(tái)、單片機(jī)控制系統(tǒng)、FPGA控制系統(tǒng)、ARM控制系統(tǒng)。模型車載平臺(tái)可以分別與單片機(jī)控制系統(tǒng)、FPGA控制系統(tǒng)和ARM控制系統(tǒng)組成分離似的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，同時(shí)，又可以有機(jī)的將它們組合在一起形成一個(gè)完整的系統(tǒng)。由于該平臺(tái)是模塊化結(jié)構(gòu)，無論是教師還是學(xué)生，都可以通過選擇嵌入式車載平臺(tái)實(shí)驗(yàn)裝置中的不同模塊，建立起相應(yīng)的教學(xué)環(huán)境，使其適應(yīng)自身的教學(xué)和學(xué)習(xí)。
[0005]本實(shí)用新型的目的還可以通過以下技術(shù)措施來進(jìn)一步實(shí)現(xiàn):它還包括不銹鋼體電控車模模型；LM298驅(qū)動(dòng)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(jī)最小系統(tǒng)模塊:；FPGA最小系統(tǒng)模塊；ARM最小系統(tǒng)模塊。其特征在于:系統(tǒng)分為三種CPU,即由51系列單片機(jī)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(dú)立的安裝在車模中，完成相應(yīng)的控制功能。是一款全新的實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)教學(xué)平臺(tái)，適用于高等院校的本科生及研宄生的嵌入式系統(tǒng)教學(xué)與自學(xué)，具有廣泛的市場前景。

【附圖說明】

[0006]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本事也新型做進(jìn)一步的說明。
[0007]圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖
[0008]圖2為本實(shí)用新型控制電路框圖
[0009]圖3為實(shí)驗(yàn)箱簡化結(jié)構(gòu)圖。

【具體實(shí)施方式】
[0010]如圖1、圖2、圖3所示，本實(shí)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(tǒng)模塊6、無線串口模塊7、LM298驅(qū)動(dòng)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(shí)驗(yàn)箱中。最小系統(tǒng)模塊6分別由51系列單片機(jī)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(tái)實(shí)驗(yàn)裝置的主控芯片，不同的CPU可以獨(dú)立的安裝在車模中，完成相應(yīng)的控制功能，學(xué)生可以有選擇性的學(xué)習(xí)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(qū)動(dòng)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(tǒng)模塊6相連，下載相應(yīng)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(shù)據(jù)傳輸給最小系統(tǒng)模塊6，進(jìn)而做到避障，尋磁模塊2可以識(shí)別磁線、紅外尋線模塊3識(shí)別黑白條，數(shù)據(jù)傳輸給最小系統(tǒng)模塊6來驅(qū)動(dòng)LM298驅(qū)動(dòng)模塊8，來驅(qū)動(dòng)輪子的轉(zhuǎn)向。無線串口模塊7與最小系統(tǒng)模塊6相連，可以實(shí)驗(yàn)無線控制此實(shí)驗(yàn)裝置。攝像頭模塊11采集的視頻信息可以由WIFI模塊9傳輸?shù)诫娔X界面顯示。
【權(quán)利要求】
1.嵌入式車載平臺(tái)實(shí)驗(yàn)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(tái)，主要由四個(gè)部分組成，即模型車載平臺(tái)、單片機(jī)控制系統(tǒng)、FPGA控制系統(tǒng)、ARM控制系統(tǒng)，模型車載平臺(tái)可以分別與單片機(jī)控制系統(tǒng)、FPGA控制系統(tǒng)和ARM控制系統(tǒng)組成分離似的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，該平臺(tái)是模塊化結(jié)構(gòu)，包括不銹鋼體電控車模模型；LM298驅(qū)動(dòng)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(jī)最小系統(tǒng)模塊；FPGA最小系統(tǒng)模塊；ARM最小系統(tǒng)模塊，其特征在于:系統(tǒng)分為三種CPU，即由51系列單片機(jī)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(dú)立的安裝在車模中，完成相應(yīng)的控制功能。2.如權(quán)利要求1所述的嵌入式車載平臺(tái)實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于:在同車體結(jié)構(gòu)內(nèi)，只要選擇不同的最小系統(tǒng)模塊，即可適應(yīng)不同的CPU工作，實(shí)現(xiàn)一車多用。3.如權(quán)利要求1所述的嵌入式車載平臺(tái)實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于:采用模塊化結(jié)構(gòu)。4.如權(quán)利要求1所述的嵌入式車載平臺(tái)實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于:由單片機(jī)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(dú)和相應(yīng)的外圍模塊組合即可形成獨(dú)立的系統(tǒng)。5.如權(quán)利要求1所述的嵌入式車載平臺(tái)實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于:不同的CPU控制模塊可以同時(shí)裝載在同一車載平臺(tái)上，即獨(dú)立工作又相互通信，擴(kuò)大了系統(tǒng)功能。6.如權(quán)利要求1所述的嵌入式車載平臺(tái)實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于:以MCS51為代表的單片機(jī)適用匯編或C語言，而FPGA的核心是時(shí)序邏輯，適應(yīng)VHDL或VERY-LOG語言，而ARM核心芯片更是可以構(gòu)筑強(qiáng)大的無線通信系統(tǒng)。
【文檔編號(hào)】G09B19-00GK204288583SQ201420531263
【發(fā)明者】張建民 [申請(qǐng)人]天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué)