I. Visão Geral do Produto
Nos últimos anos, com o desenvolvimento da indústria de circuitos integrados, da tecnologia de manufatura inteligente e da tecnologia da computação, os sensores inteligentes e os microcontroladores tornaram-se cada vez mais populares, a tecnologia amadureceu e a aplicação se expandiu consideravelmente. Eles também desempenham um papel cada vez mais importante nas áreas de informação eletrônica, comunicações em rede, tecnologia de controle industrial e indústria médica. A caixa experimental de sensores inteligentes GLCG-XS-2300 atende plenamente às necessidades de ensino, adota o método de placa principal + placa base e é equipada com diversas interfaces de uso comum, além de uma interface de expansão para aplicações de sensores.
II. Configuração do Produto
1. Esta caixa experimental de sensores inteligentes utiliza o núcleo Cortex-M4 como controlador principal da plataforma experimental e suporta o módulo de expansão de controladores da série STC51;
2. Equipada com uma tela sensível ao toque capacitiva de 4 polegadas com resolução de 800*480 como terminal de exibição e controle;
3. Possui uma interface Ethernet 10M/100M, que permite expandir experimentos em rede. Equipada com 1 interface RS232, 1 interface RS485 e 1 interface de barramento CAN 2.0;
4. Equipada com interface para módulo de rede sem fio, compatível com módulos de comunicação Wi-Fi, Bluetooth e ZigBee;
5. Recursos de interface incluem: interface de depuração serial USB, 1 interface para sensor de 13 pinos, 1 interface de E/S de expansão 2*7, 1 interface de saída de tensão ajustável, 1 interface de saída de corrente controlável, 1 interface de medição de corrente, um conjunto de interfaces para alimentação externa de ±12V, um conjunto de interfaces para alimentação externa de ±5V e interface de depuração para simulador de módulo de rede sem fio;
6. Recursos da placa principal:
(1) Possui dois circuitos DCDC e três circuitos LDO. A placa base, a placa de sensores e a placa principal são alimentadas independentemente.
(2) Alarme sonoro e visual integrado.
(3) Matriz industrial 4×4 e tubos digitais integrados.
(4) Base magnética para placa de sensores e porta de fiação para sensores 2×9.
(5) 1 interface de E/S de expansão 2×7 de 2,54 mm.
(6) Equipado com tela LCD de 4,3 polegadas com tela sensível ao toque capacitiva.
(7) Interface Ethernet.
(8) Interface de download de programa para módulo de rede sem fio 2×6 de 2,54 mm.
(9) Interface de depuração USB para porta serial.
(10) Seletor de configuração do modo de inicialização.
(11) Porta serial RS232 (conector DB9 fêmea).
(12) 1 RS485.
(13) 1 interface de barramento CAN 2.0.
(14) 2 botões independentes.
(15) Interface para cartão TF e cartão de memória.
(16) Trava da placa de circuito.
(17) Suporte para bateria traseira do relógio de tempo real (RTC) com bateria inclusa.
(18) Interface do módulo de rede sem fio e respectiva porta de download e interface de depuração.
(19) Botão de reset.
(20) Interface de medição de tensão adaptativa de 0 a 40 V.
(21) Interface de saída de tensão controlável de 1 a 9,9 V.
(22) Interface de saída de corrente controlável de 4 a 20 mA.
(23) Interface de medição de corrente de 0 a 1500 mA.
(24) Com interfaces de tensão de ±12 V e ±5 V.
(25) Existem duas maneiras de conectar a placa do sensor à placa de base: através de cabos banana ou diretamente através de cabos de conexão 2*10.
(24) (26) Slot de expansão de 13 pinos integrado, que pode ser conectado a sensores de temperatura e umidade, ventilador CC, intensidade de luz, sensor fotoelétrico, chama, gás combustível, potenciômetro, buzzer, relé, toque, infravermelho humano, alcance ultrassônico e outros.
III. Projeto Experimental
1. Experimento com dispositivo sensor de velocidade automático
Programa para microcontrolador (MCU), coleta o sinal de velocidade e o exibe graficamente na tela LCD. O dispositivo interage com a tela sensível ao toque capacitiva para controlar o motor e ajustar a velocidade.
(1) Acionamento do motor
(2) Medição de velocidade
(3) Função de autoteste do dispositivo sensor de velocidade automático
(4) Controle de velocidade PID
2. Experimento com dispositivo sensor de medição de luz inteligente
Programa para microcontrolador (MCU), coleta o sinal de intensidade de luz e o exibe graficamente na tela LCD. O dispositivo interage com a tela sensível ao toque capacitiva para controlar a luz RGB e ajustar a intensidade da luz.
(1) Conversão de tensão em corrente constante e experimento de emissão de luz
(2) Experimento de luz tricolor RGB
(3) Experimento com amplificador operacional
(4) Experimento de detecção de tensão
3. Experimento com dispositivo sensor de temperatura inteligente
Escreva um programa de computador de chip único para coletar sinais de temperatura e exibi-los graficamente em uma tela LCD. Você poderá interagir com a tela sensível ao toque capacitiva para controlar a placa de aquecimento e ajustar a temperatura.
(1) Experimento de aquecimento de placa de refrigeração semicondutora
(2) Experimento de dissipação de calor por ventilador
(3) Experimento de amplificação e aquisição de sinal de temperatura PT100
(4) Experimento de controle de temperatura em malha fechada
4. Placa de expansão para aplicação de sensores
Experimentos com sensor de deformação em escala eletrônica com circuito de ponte, sensor Hall, sensor de corrente parasita, ventilador CC, relé e controle de buzzer; experimentos de medição de temperatura, umidade e intensidade luminosa; experimentos de detecção por toque e fotoelétrica; experimentos de alarme de chama e gás inflamável; Experimento de infravermelho humano, etc.
(1) Ventilador CC
(2) Relé
(3) Buzzer
(4) Temperatura e umidade
(5) Medição de intensidade luminosa
(6) Toque
(7) Sensor fotoelétrico
(8) Chama
(9) Gás combustível
(10) Infravermelho humano
(11) Medição ultrassônica de distância
(12) Potenciômetro
5. Experimento de interação por voz:
(1) Função de interação por voz com inteligência artificial
(2) Consulta de valores do sensor por voz
(3) Controle por voz
6. Parte Cortex-M4:
(1) Introdução ao RealView MDK
(2) Instalação e uso
(3) Introdução ao STM32CUBEMX
(4) Instalação e uso
(5) Experimento de letreiro luminoso
(6) Experimento de alarme sonoro e luminoso
(7) Experimento de interrupção de tecla
(8) Experimento de transmissão e recepção de dados na porta serial UART 1
(9) Sistema SysTick Experimento
(10) Experimento de varredura de teclas em display de tubo digital
(11) Experimento de conversão analógico-digital (ADC)
(12) Experimento de conversão digital-analógica (DAC)
(13) Experimento de modo loopback CAN
(14) Experimento de relógio de tempo real (RTC)
(15) Experimento de leitura e gravação em memória flash NOR
(16) Experimento de acesso à memória flash NAND
(17) Experimento de acesso ao sistema de arquivos FATFS em cartão SD
(18) Experimento de ping Lwip de componente de rede TCP/IP
(19) Experimento de exibição em tela LCD
(20) Experimento de toque em tela LCD