專利名稱：多課題模塊化電子設(shè)計(jì)綜合創(chuàng)新實(shí)訓(xùn)平臺(tái)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電子信息工程教學(xué)領(lǐng)域，是一個(gè)綜合型嵌入式電子設(shè)計(jì)平臺(tái)，以電子信息類專業(yè)大學(xué)生在電子工程綜合訓(xùn)練、畢業(yè)(課題)設(shè)計(jì)、創(chuàng)新課程設(shè)計(jì)、電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽集訓(xùn)、職業(yè)技能培訓(xùn)為應(yīng)用背景。該平臺(tái)采用課題式、多模塊化設(shè)計(jì)特點(diǎn)，功能突出，一目了然，非常適合于教學(xué)和科研。
背景技術(shù)：
電子信息產(chǎn)業(yè)是我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的戰(zhàn)略性、基礎(chǔ)性和先導(dǎo)性支柱產(chǎn)業(yè)，產(chǎn)業(yè)規(guī)模居各工業(yè)部門之首，多種電子產(chǎn)品產(chǎn)量居全球第一。同時(shí)，因其相關(guān)技術(shù)變化快，創(chuàng)新性強(qiáng)，涉及技術(shù)領(lǐng)域多，并且擁有很強(qiáng)的輻射和帶動(dòng)作用，使得電子信息產(chǎn)業(yè)在大力發(fā)展創(chuàng)新型國(guó)家的今天，發(fā)揮著越來越突出的作用。電子信息產(chǎn)業(yè)已經(jīng)成為一個(gè)創(chuàng)新性最強(qiáng)、滲透性最 強(qiáng)、帶動(dòng)性最強(qiáng)的高智力密集型產(chǎn)業(yè)。電子信息產(chǎn)業(yè)不但本身是一個(gè)獨(dú)立的產(chǎn)業(yè)，有完整的技術(shù)、產(chǎn)品，更重要的是它還在為其他行業(yè)提供服務(wù)，與其他傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的結(jié)合，就能為這些產(chǎn)業(yè)的提升產(chǎn)生更好的效益。如今，電子信息產(chǎn)業(yè)已廣泛與工/農(nóng)/商業(yè)、建筑業(yè)、金融業(yè)、軍事、交通、物流等各個(gè)行業(yè)深度融合，為各行業(yè)的發(fā)展提供著智力和技術(shù)支持，拉動(dòng)著各行業(yè)的快速發(fā)展。另一方面，根據(jù)相關(guān)調(diào)查顯示，目前電子信息行業(yè)人才缺口卻甚為巨大。當(dāng)前人才缺口約為200萬(wàn)左右，而未來三年還將新增就業(yè)崗位超過150萬(wàn)個(gè)，其中新增吸納大學(xué)生就業(yè)近100萬(wàn)人。同時(shí)，隨著各行業(yè)信息化水平的不斷提高，其他各行業(yè)對(duì)電子信息相關(guān)技術(shù)人才的需求亦呈逐年上升趨勢(shì)。作為基礎(chǔ)技術(shù)平臺(tái)，嵌入式、FPGA、單片機(jī)等相關(guān)技術(shù)人才的需求將出現(xiàn)井噴之勢(shì)。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，僅嵌入式一年就將產(chǎn)生20萬(wàn)人才需求(目前80%嵌入式崗位處于有位無(wú)人窘境)，F(xiàn)PGA將有20-30萬(wàn)人才缺口(而目前國(guó)內(nèi)只有I萬(wàn))。在電子技術(shù)的應(yīng)有領(lǐng)域，智能樓宇建筑相關(guān)電子人才缺口 40萬(wàn)，而在智能樓宇現(xiàn)有全國(guó)近100萬(wàn)從業(yè)者中，專業(yè)技術(shù)人員不足5%，汽車電子兩年內(nèi)亦將產(chǎn)生80萬(wàn)人才需求。由此可見，無(wú)論是電子行業(yè)，還是其他行業(yè)，對(duì)電子信息人才的需求都將非常巨大。目前大部分高校畢業(yè)生的技能無(wú)法滿足用人單位的要求，造成了畢業(yè)生難找工作，用人單位招不到適用人才的局面。并且鑒于這種情況，學(xué)校為即將畢業(yè)的大學(xué)生開展了電子工程實(shí)訓(xùn)、畢業(yè)(課題)設(shè)計(jì)、創(chuàng)新課程設(shè)計(jì)、電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽等科目，培養(yǎng)應(yīng)用創(chuàng)新型人才，是當(dāng)前各高校普遍關(guān)注的熱點(diǎn)問題。目前的大多數(shù)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)由于集成度太高，學(xué)生往往難以系統(tǒng)、深入的掌握。該平臺(tái)采用模塊化、課題式的教學(xué)方式，利用多種課題方案引導(dǎo)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和設(shè)計(jì)興趣，結(jié)合各種模塊的不同組合，由淺入深地加強(qiáng)學(xué)生的相關(guān)知識(shí)學(xué)習(xí)和必要技能訓(xùn)練。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型是一款承載多種處理器技術(shù)和全面的電子設(shè)計(jì)的教學(xué)與訓(xùn)練平臺(tái)，該平臺(tái)可集合單片機(jī)、嵌入式處理器(ARM)、FPGA和DSP多種主流處理器技術(shù)為一體，采用多總處理器核心板和通用擴(kuò)展底板結(jié)構(gòu)，各種處理器核心板采用同一規(guī)格的接插件與一個(gè)通用的擴(kuò)展板連接。該結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可以方便的實(shí)現(xiàn)多種核心處理器模塊交換使用，該實(shí)驗(yàn)平臺(tái)整合了多種傳感器單元、信號(hào)調(diào)理電源、測(cè)量單元與控制存儲(chǔ)單元、人機(jī)交互單元，使得系統(tǒng)中所有單元均以有線網(wǎng)絡(luò)、無(wú)線網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)，通過局部ZIGBEE網(wǎng)絡(luò)、RFID網(wǎng)絡(luò)、GPRS網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)等成為一體，從而實(shí)現(xiàn)信號(hào)調(diào)理、測(cè)量、分析、控制、存儲(chǔ)和通訊為一體的電子設(shè)計(jì)綜合實(shí)訓(xùn)平臺(tái)。以往教學(xué)設(shè)備通常采用將豐富功能集成在一塊電路板上設(shè)計(jì)的方式，這種方式存在PCB復(fù)雜、布局緊湊、體積小集成度高等不足，導(dǎo)致學(xué)生沒有直觀的感性認(rèn)識(shí)，難于理解系統(tǒng)內(nèi)部功能和整體系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理。該平臺(tái)通過將嵌入式電子設(shè)計(jì)系統(tǒng)深度“解剖”，按功能分解為多達(dá)幾十個(gè)模塊，涵蓋了模擬電源、信號(hào)采集、控制、存儲(chǔ)、人機(jī)交互和通訊等方面，這些模塊采用業(yè)界實(shí)用技術(shù)或電路設(shè)計(jì)方法，各模塊設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單組合系統(tǒng)靈活多變，既可搭建簡(jiǎn)單應(yīng)用也可組合復(fù)雜系統(tǒng)，寓教于用，適合學(xué)生由淺入深、由模塊到系統(tǒng)的認(rèn)知習(xí)慣。針對(duì)以前的傳統(tǒng)教學(xué)方法。既便于教師授課，又利于學(xué)生學(xué)習(xí)，充分體現(xiàn)了課題式、模塊化的特點(diǎn)，采用模塊化設(shè)計(jì)，功能突出，一目了然，非常適合于教學(xué)和實(shí)訓(xùn)。目前學(xué)生電子設(shè)計(jì)教學(xué)僅能局限于處理器和相關(guān)電路的技術(shù)點(diǎn)學(xué)習(xí)，弱化了學(xué)生 對(duì)電子產(chǎn)品系統(tǒng)設(shè)計(jì)的理解。該平臺(tái)設(shè)計(jì)目的是著重加強(qiáng)學(xué)生對(duì)電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)和學(xué)習(xí)的訓(xùn)練，學(xué)生通過多種課題的學(xué)習(xí)和訓(xùn)練可以掌握電子產(chǎn)品的系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法，具備企業(yè)對(duì)電子人才需求的基本技能和素養(yǎng)。該平臺(tái)以多種電子行業(yè)最新、最常用的主流電子產(chǎn)品為參考提供了涵蓋工業(yè)控制行業(yè)、消費(fèi)類電子行業(yè)、測(cè)量行業(yè)、物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)等幾十種課題式應(yīng)用設(shè)計(jì)，通過該平臺(tái)提供的多種模塊多種組合(核心處理器模塊、控制模塊、傳感器或通信模塊等)可設(shè)計(jì)出豐富的課題實(shí)現(xiàn)電子產(chǎn)品的原型設(shè)計(jì)。本實(shí)用新型設(shè)計(jì)的內(nèi)容涵蓋電子工程實(shí)訓(xùn)、畢業(yè)(課題)設(shè)計(jì)、創(chuàng)新課程設(shè)計(jì)、電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽等科目設(shè)計(jì)的知識(shí)點(diǎn)，一個(gè)平臺(tái)，多種應(yīng)用。該平臺(tái)涉及的課程有《模擬電子》、《數(shù)字電子》、《單片機(jī)原理與應(yīng)用》、《信號(hào)與系統(tǒng)》、《嵌入式系統(tǒng)》、《傳感器原理與應(yīng)用》、《無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)》、《計(jì)算機(jī)控制技術(shù)》、《電機(jī)控制技術(shù)》、《自動(dòng)控制原理》、((RFID原理》等課程。該實(shí)訓(xùn)平臺(tái)的模塊可替換，意味平臺(tái)可以升級(jí)，可以通過自行創(chuàng)新設(shè)計(jì)或定制形成各自的特色，可以跟蹤并采用現(xiàn)代電子技術(shù)的最新成果。本實(shí)用新型的技術(shù)方案為通過將嵌入式電子測(cè)控系統(tǒng)深度“解剖”，逐級(jí)分解為十幾個(gè)模塊，即嵌入式處理器模塊，傳感器及信號(hào)調(diào)理模塊，信號(hào)放大模塊，信號(hào)變換模塊，信號(hào)源模塊，音視頻模塊，控制及電機(jī)模塊，通訊模塊，鍵盤模塊，顯示模塊，打印模塊，紅外收發(fā)模塊，無(wú)線模塊，高頻收發(fā)模塊和電源模塊等。這些模塊通過兩條雙排針連接器和信號(hào)轉(zhuǎn)接板連接。該平臺(tái)是一個(gè)通用型嵌入式電子設(shè)計(jì)平臺(tái)，充分體現(xiàn)了多課題式及模塊化的特點(diǎn)，嵌入式處理器模塊有四類，即單片機(jī)、ARM、FPGA和DSP，均采用了業(yè)界廣泛使用的處理器，分別設(shè)計(jì)成各種核心板，共用一個(gè)槽位，每種核心板結(jié)合其他共用模塊，可以組成不同的設(shè)計(jì)平臺(tái)，可以開展不同的課題。嵌入式處理器模塊是實(shí)訓(xùn)平臺(tái)的主控單元，分為四類，即單片機(jī)模塊，ARM模塊，F(xiàn)PGA模塊和DSP模塊等。根據(jù)選用的嵌入式處理器模塊的不同，可構(gòu)成不同的實(shí)訓(xùn)平臺(tái)。一種多課題模塊化電子設(shè)計(jì)綜合創(chuàng)新實(shí)訓(xùn)平臺(tái)，該平臺(tái)以嵌入式處理器模塊(2)為中心，其中，嵌入式處理器模塊(2)、傳感器及信號(hào)調(diào)理模塊(5)、信號(hào)放大模塊￠)、信號(hào)變換模塊(7)、信號(hào)源模塊⑶、音視頻模塊⑷、控制及電機(jī)模塊(11)、通訊模塊(12)、鍵盤模塊(9)、打印模塊(10)、紅外收發(fā)模塊(13)、無(wú)線模塊(14)、高頻收發(fā)模塊(15)、顯示模塊(16)和電源模塊(3)與信號(hào)轉(zhuǎn)接板⑴連接。該平臺(tái)的嵌入式處理器模塊⑵為通用接口，可以兼容單片機(jī)處理器模塊、ARM處理器模塊、FPGA處理器模塊和DSP處理器模塊。該平臺(tái)的音視頻模塊(4)包括視頻編解碼和音頻編解碼兩部分。多課題模塊化電子設(shè)計(jì)綜合創(chuàng)新實(shí)訓(xùn)平臺(tái)的特征在于電源模塊(3)與信號(hào)轉(zhuǎn)接板(I)連接。傳感器及信號(hào)調(diào)理模塊(5)與信號(hào)放大模塊(6)連接。信號(hào)放大模塊(6)與信號(hào)變換模塊(7)連接。信號(hào)源模塊(8)與信號(hào)變換模塊(7)連接。音視頻模塊(4)、信號(hào)變換模塊(7)、鍵盤模塊(9)、打印模塊(10)、控制及 電機(jī)模塊(11)、通訊模塊(12)、無(wú)線模塊(14)、高頻收發(fā)模塊(15)和顯示模塊(16)與嵌入式處理器模塊(2)連接。傳感器及信號(hào)調(diào)理模塊、信號(hào)放大模塊和信號(hào)變換模塊是實(shí)訓(xùn)平臺(tái)的信號(hào)采集單元，傳感器及信號(hào)調(diào)理模塊包含了溫度、濕度、氣體和光電等傳感器，同時(shí)還包含一個(gè)通用的傳感器輸入插座。另外，傳感器及信號(hào)調(diào)理模塊還包含了信號(hào)調(diào)理電路。信號(hào)放大模塊將來自傳感器及信號(hào)調(diào)理模塊的模擬信號(hào)予以放大，信號(hào)變換模塊包含了 SPI接口的模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)和數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC)，ADC將來自信號(hào)放大模塊的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。DAC將來自嵌入式處理器模塊的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)。信號(hào)源模塊提供實(shí)訓(xùn)平臺(tái)需要的信號(hào)源，選用ADI公司的AD9833芯片，可輸出正弦波、三角波或方波。同時(shí)模塊具有信號(hào)輸入和信號(hào)輸出接口，便于靈活使用。同時(shí)模塊上有一個(gè)寬帶放大器單元。音視頻模塊包括CMOS圖像傳感器采集電路、音頻信號(hào)采集和音頻回放電路等?？刂婆c電機(jī)模塊是實(shí)訓(xùn)平臺(tái)的控制單元，控制模塊包含了步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路、直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)及測(cè)速電路)繼電器(電磁和固態(tài))驅(qū)動(dòng)電路、數(shù)字開關(guān)量輸入和輸出電路、光耦隔離電路和告警模塊等。通訊模塊、紅外收發(fā)模塊，無(wú)線模塊和高頻模塊是實(shí)訓(xùn)平臺(tái)的通訊單元。通訊模塊包含了 RS232、RS485、CAN和USB等接口電路；紅外收發(fā)模塊采用IRM5000芯片生成。無(wú)線模塊和高頻收發(fā)模塊占用同一個(gè)槽位，無(wú)線模塊包含可替換的以下模塊，SPZIGBEE/WIFI/BT/GPRS/GPS 模塊等。鍵盤模塊、顯示模塊和打印模塊是實(shí)訓(xùn)平臺(tái)的人機(jī)接口單元，鍵盤模塊為4X4的鍵盤矩陣，顯示模塊包括3. 2英寸TFTLCD模塊和由四個(gè)8段數(shù)碼管組成的顯示模塊，打印模塊為平臺(tái)附件，通過通訊模塊的RS232接口連接。電源模塊生成實(shí)訓(xùn)平臺(tái)各模塊需要的電源。 本實(shí)用新型裝置有益效果多課題模塊化電子設(shè)計(jì)綜合實(shí)訓(xùn)平臺(tái)非常適合于電子實(shí)訓(xùn)。因?yàn)榍度胧綔y(cè)控系統(tǒng)系統(tǒng)深度“解剖”為多達(dá)十幾個(gè)模塊，所以實(shí)訓(xùn)教學(xué)中可以根據(jù)學(xué)時(shí)和學(xué)員的基本情況安排實(shí)訓(xùn)內(nèi)容，學(xué)員可以制作一個(gè)或多個(gè)模塊，甚至整個(gè)系統(tǒng)。而且對(duì)基礎(chǔ)不同的學(xué)員，可以因材施教。學(xué)員可以了解所制作模塊在整個(gè)測(cè)控系統(tǒng)中的作用和系統(tǒng)的組成，深入了解所設(shè)計(jì)模塊的原理和調(diào)測(cè)方法，并掌握原理圖設(shè)計(jì)、PCB設(shè)計(jì)和電子焊接等基本技能。多課題模塊化電子設(shè)計(jì)綜合實(shí)訓(xùn)平臺(tái)非常適合于畢業(yè)設(shè)計(jì)和課題設(shè)計(jì)。實(shí)訓(xùn)平臺(tái)根據(jù)配備嵌入式處理器模塊的不同，可以組成單片機(jī)開發(fā)平臺(tái)、ARM開發(fā)平臺(tái)、FPGA開發(fā)平臺(tái)和DSP開發(fā)平臺(tái)等。而在同一種開發(fā)平臺(tái)中，通過制作不同的傳感器模塊和通訊模塊等，就可形成不同的課題?；谠搶?shí)訓(xùn)平臺(tái)進(jìn)行模塊組合或開發(fā)某些特殊模塊，學(xué)員便可以形成自己的研發(fā)平臺(tái)，進(jìn)行開發(fā)或研究。多課題模塊化電子設(shè)計(jì)綜合實(shí)訓(xùn)平臺(tái)非常適合于創(chuàng)新課程設(shè)計(jì)。在創(chuàng)新課程的設(shè)計(jì)中，任課教師分析學(xué)生的需求，做到因材施教，避免用統(tǒng)一的內(nèi)容對(duì)待不同的學(xué)生，該實(shí)訓(xùn)平臺(tái)的特點(diǎn)使學(xué)生可以基于這個(gè)平臺(tái)進(jìn)行模塊級(jí)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)，也可以進(jìn)行系統(tǒng)級(jí)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)。實(shí)訓(xùn)平臺(tái)是融合多門課程教學(xué)內(nèi)容的產(chǎn)品，如傳感器、模擬電路、數(shù)字電路，微機(jī)原理、程序設(shè)計(jì)和自動(dòng)控制等，是多門課程的內(nèi)延更新和外延拓展，不僅有助于學(xué)生擴(kuò)展知識(shí)面，學(xué)以致用，更有助于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力。此外，多課題模塊化電子設(shè)計(jì)綜合實(shí)訓(xùn)平臺(tái)非常適合于電子信息類職業(yè)技能培訓(xùn)。該平臺(tái)總體上就是一個(gè)嵌入式測(cè)控系統(tǒng)，能夠使其在學(xué)校里學(xué)到或沒學(xué)到的知識(shí)高度融合，系統(tǒng)化并予以具體應(yīng)用。擁有這些職業(yè)技能，即可基本滿足電子類用人單位的要求，可以得心應(yīng)手的面對(duì)實(shí)際工作中的挑戰(zhàn)。

圖I :為本發(fā)明線路結(jié)構(gòu)框圖圖中1_信號(hào)轉(zhuǎn)接板，2-嵌入式處理器模塊，3-電源模塊，4-音視頻模塊，5-傳感器及信號(hào)調(diào)理模塊，6-信號(hào)放大模塊，7-信號(hào)變換模塊，8-信號(hào)源模塊，9-鍵盤模塊，10-打印模塊，11-控制及電機(jī)模塊，12-通訊模塊，13-紅外收發(fā)模塊，14-無(wú)線模塊，15-高頻收發(fā)模塊，16-顯不模塊。
具體實(shí)施方式
參照?qǐng)D1，多課題模塊化電子設(shè)計(jì)綜合實(shí)訓(xùn)平臺(tái)由信號(hào)轉(zhuǎn)接板(I)、嵌入式處理器模塊(2)、電源模塊(3)、音視頻模塊(4)、傳感器及信號(hào)調(diào)理模塊(5)、信號(hào)放大模塊(6)、信號(hào)變換模塊(7)、信號(hào)源模塊(8)、鍵盤模塊(9)、打印模塊(10)、控制及電機(jī)模塊(11)、通訊模塊(12)、紅外收發(fā)模塊(13)、無(wú)線模塊(14)、高頻收發(fā)模塊(15)和顯示模塊(16)組成。信號(hào)轉(zhuǎn)接板(I)主要負(fù)責(zé)各模塊信號(hào)的轉(zhuǎn)接，板上具有與各個(gè)模塊連接的連接器。各模塊與信號(hào)轉(zhuǎn)接板的連接采用防錯(cuò)設(shè)計(jì)，通過在信號(hào)板上設(shè)置一個(gè)安裝定位孔的方式實(shí)現(xiàn)，保證了模塊插入的正確性。嵌入式處理器模塊(2)中單片機(jī)模塊選用宏晶公司STC89C5X系列單片機(jī)，ARM處理器模塊選用ST公司的STM32系列CORTEX M3處理器STM32F20x，F(xiàn)PGA處理器模塊有兩種，一種選用ALTERA公司的CYCLONE III系列FPGA芯片，內(nèi)嵌NIOS II內(nèi)核，另一種選用XILINX的SPARANT 3系列FPGA芯片，內(nèi)嵌MicroBlaze內(nèi)核，DSP模塊選用TI公司的TMS320F2833x系列DSP處理器。電源模塊(3)通過對(duì)輸入的AC220V電源整流濾波生成+/_12V，+5V和+3. 3V電源
供整板使用。音視頻模塊(4)采集來自CMOS圖像傳感器的信號(hào)，并將信號(hào)輸入到嵌入式處理器模塊。同時(shí)音頻模塊實(shí)行對(duì)MIC輸入信號(hào)的采集、存儲(chǔ)和回放。傳感器及信號(hào)調(diào)理模塊(5)包含了溫度、濕度、氣體和光電等傳感器，同時(shí)還包含、一個(gè)通用的傳感器輸入插座。溫濕度傳感器米用AHlI,其它傳感器米用MQ2,光電傳感器米用的是光敏電阻，另外，傳感器及信號(hào)調(diào)理模塊還包含了一個(gè)由運(yùn)放0P07搭建的信號(hào)調(diào)理電路。信號(hào)放大模塊(6)將來自傳感器及信號(hào)調(diào)理模塊的模擬信號(hào)予以放大，信號(hào)放大電路是由運(yùn)放0P07生成的差動(dòng)放大電路。信號(hào)變換模塊(7)包含了模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)和數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC)，ADC采用TI公司SPI接口的12位芯片TLV2543，將來自信號(hào)放大模塊的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。DAC采用TI公司SPI接口的12位芯片TLV5616，將來自嵌入式處理器模塊的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)。信號(hào)源模塊⑶選用ADI公司的AD9833芯片,可輸出正弦波、三角波或方波,輸出頻率范圍為OMHz-12. 5MHz。模塊上有一個(gè)寬帶放大器單元，采用AD603實(shí)現(xiàn)。信號(hào)源模塊的輸出信號(hào)連接到信號(hào)變換模塊。鍵盤模塊(9)選用了一片IIC接口的芯片CH452，同時(shí)該芯片可以驅(qū)動(dòng)位于該模塊·上的四個(gè)七段數(shù)碼管。打印模塊(10)連接到通訊模塊(12)的RS232接口?？刂萍半姍C(jī)模塊(II)包含了步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路、直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)及測(cè)速電路、繼電器(電磁和固態(tài))驅(qū)動(dòng)電路、數(shù)字開關(guān)量輸入和輸出電路、光耦隔離電路和告警模塊等。這些電路的控制信號(hào)來自于嵌入式處理模塊(2)。通訊模塊(12)包含了 RS232、RS485、CAN和USB等接口電路；這些電路都連接到嵌入式處理模塊(2)紅外收發(fā)模塊(13)采用IRM5000芯片生成，占用了嵌入式處理模塊(2)的一個(gè)UART接口。無(wú)線模塊(14)和高頻收發(fā)模塊(15)占用同一個(gè)槽位，無(wú)線模塊實(shí)際包括ZIGBEE、WIFI、BT、GPRS和GPS等模塊，這些模塊可以共用一個(gè)槽位，根據(jù)用戶的需要配置。無(wú)線模塊(14)和高頻收發(fā)模塊(15)占用了嵌入式處理模塊(2)的一個(gè)帶流控UART接口。顯示模塊(16)由一塊3. 2英寸TFTIXD模塊和由四個(gè)8段數(shù)碼管組成的顯示模塊等組成，TFTIXD模塊通過(16)位并行總線接口與嵌入式處理模塊(2)連接，四個(gè)8段數(shù)碼管組成的顯示模塊處于鍵盤模塊的IIC接口芯片CH452控制。
權(quán)利要求1.一種多課題模塊化電子設(shè)計(jì)綜合創(chuàng)新實(shí)訓(xùn)平臺(tái)，該平臺(tái)以嵌入式處理器模塊(2)為中心，其中，嵌入式處理器模塊(2)、傳感器及信號(hào)調(diào)理模塊(5)、信號(hào)放大模塊￠)、信號(hào)變換模塊(7)、信號(hào)源模塊⑶、音視頻模塊⑷、控制及電機(jī)模塊(11)、通訊模塊(12)、鍵盤模塊(9)、打印模塊(10)、紅外收發(fā)模塊(13)、無(wú)線模塊(14)、高頻收發(fā)模塊(15)、顯示模塊(16)和電源模塊(3)與信號(hào)轉(zhuǎn)接板(I)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的平臺(tái)，其特征在于嵌入式處理器模塊(2)為通用接口，可以兼容單片機(jī)處理器模塊、ARM處理器模塊、FPGA處理器模塊和DSP處理器模塊。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的平臺(tái)，其特征在于音視頻模塊(4)包括視頻編解碼和音頻編解碼兩部分。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的平臺(tái)，其特征在于音視頻模塊(4)與嵌入式處理器模塊(2)連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的平臺(tái)，其特征在于傳感器及信號(hào)調(diào)理模塊(5)與信號(hào)放大模塊(6)連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的平臺(tái)，其特征在于信號(hào)放大模塊(6)與信號(hào)變換模塊(7)連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的平臺(tái)，其特征在于信號(hào)源模塊(8)與信號(hào)變換模塊(7)連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的平臺(tái)，其特征在于信號(hào)變換模塊(7)與嵌入式處理器模塊(2)連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的平臺(tái)，其特征在于鍵盤模塊(9)與嵌入式處理器模塊(2)連接。
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述的平臺(tái)，其特征在于打印模塊(10)與嵌入式處理器模塊(2)連接。
11.根據(jù)權(quán)利要求I所述的平臺(tái)，其特征在于控制及電機(jī)模塊(11)與嵌入式處理器模塊⑵連接。
12.根據(jù)權(quán)利要求I所述的平臺(tái)，其特征在于通訊模塊(12)與嵌入式處理器模塊(2)連接。
13.根據(jù)權(quán)利要求I所述的平臺(tái)，其特征在于無(wú)線模塊(14)與嵌入式處理器模塊(2)連接。
14.根據(jù)權(quán)利要求I所述的平臺(tái)，其特征在于高頻收發(fā)模塊(15)與嵌入式處理器模塊⑵連接。
15.根據(jù)權(quán)利要求I所述的平臺(tái)，其特征在于顯示模塊(16)與嵌入式處理器模塊(2)連接。
專利摘要一種多課題模塊化電子設(shè)計(jì)綜合創(chuàng)新實(shí)訓(xùn)平臺(tái)，該平臺(tái)以嵌入式處理器模塊(2)為中心，其中，嵌入式處理器模塊(2)、傳感器及信號(hào)調(diào)理模塊(5)、信號(hào)放大模塊(6)、信號(hào)變換模塊(7)、信號(hào)源模塊(8)、音視頻模塊(4)、控制及電機(jī)模塊(11)、通訊模塊(12)、鍵盤模塊(9)、打印模塊(10)、紅外收發(fā)模塊(13)、無(wú)線模塊(14)、高頻收發(fā)模塊(15)、顯示模塊(16)和電源模塊(3)與信號(hào)轉(zhuǎn)接板(1)連接。該平臺(tái)具有多課題、模塊化的特點(diǎn)，嵌入式處理器模塊有單片機(jī)、ARM、FPGA和DSP四類，均采用了業(yè)界廣泛使用的處理器，分別設(shè)計(jì)成各種核心板，共用一個(gè)槽位，每種核心板結(jié)合其他共用模塊，可以組成不同的設(shè)計(jì)平臺(tái)，可以開展不同的課題。
文檔編號(hào)G09B23/18GK202473034SQ20112031487
公開日2012年10月3日 申請(qǐng)日期2011年8月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月26日
發(fā)明者余亞平, 吳勇, 孫景琪, 趙莉 申請(qǐng)人:北京億旗創(chuàng)新科技發(fā)展有限公司