LGJS-S5P型電子多功能實訓臺

一、總體要求：

1、融合多MCU核心，包括嵌入式網關Cortex-A9核心的S5P4418平臺、M4異構網絡匯集網關、M3嵌入式基礎采集/控制實訓單元、M3工業級嵌入式采集/控制實訓單元（配套1：1實物建模3D虛擬仿真平臺資源）、51單片機基礎采集/控制實訓單元。涵蓋基礎顯示、數據采集傳感器單元（嵌入式傳感器及控制執行模塊）、工業級傳感執行器（工業級標準傳感器配套3D虛擬仿真平臺資源）、無線傳感單元（Zigbee、WIFI、藍牙、LORA、NB-IOT無線通信模組）、射頻識別單元（低頻、高頻、超高頻、有源2.4G射頻識別模塊）。涵蓋全面的教學資源，實訓平臺滿足單片機原理、嵌入式系統及應用、嵌入式CORTEX-A系列系統與應用、嵌入式Linux系統管理與移植、無線傳感網技術、單片機原理課程設計、嵌入式系統課程設計等10多門關鍵技術課程的實驗、實訓、課程設計及畢業設計。

2、實訓平臺與以上主體設備模塊采用非固定式磁性吸合連接方式，平臺采用磁吸附固定，方便快速更換，靈活拆分；嵌入式中間件、M3嵌入式基礎采集/控制實訓單元、51單片機基礎采集/控制實訓單元主控模塊預留標準的IO通信及供電等標準接口，可以結合實訓模塊、組件、線材、接插件等硬件，配合軟件資源，從零開始，逐步升級，自由設計并完成各種類型的單片機、無線傳感網、射頻識別、嵌入式等物聯網相關實訓及應用項目，靈活開展獨立模塊化實驗教學與項目式案例教學任務。

3、配套嵌入式3D虛擬仿真軟件，軟件與真實實驗設備及配套課程完全一致。軟件使用C/S+B/S架構，支持真實數據和虛擬數據互聯互通,虛擬仿真平臺能夠通過MQTT協議連接物聯網云平臺，實現虛擬仿真傳感器數據采集及顯示（餅狀圖、柱狀圖、歷史數據），云平臺可對虛擬仿真執行器下行聯動控制。

4、配套嵌入式3D仿真平臺需具備Web端教學管理功能、教師管理、評測中心、學生端、班級管理、理論教學、仿真教學、實踐教學、生成實訓報告等功能。教師登錄賬戶后，可在“評測中心”發布實驗任務給學生端，學生端在登錄后，可看到相關提示,學生完成實驗任務生成實驗報告后上傳到web管理系統,教師接收學生端實驗數據及報告（包含實驗目的、實驗器材、實驗內容、實驗步驟、評分、步驟記錄），支持通過打印機直接打印。

二、嵌入式核心控制模塊/中間件：

1、Cortex-A9嵌入式網關。

2、M4異構網絡匯集網關。

3、M3嵌入式基礎采集/控制實訓單元。

4、M3工業級嵌入式采集/控制實訓單元。

5、51單片機基礎采集/控制實訓單元。

三、嵌入式基礎無線傳感網絡模組：

1、Zigbee無線通信模塊x3。

2、WIFI無線通信模塊x2。

3、藍牙無線通信模塊x2。

4、LORA無線通信模塊x2。

5、NB-IOT無線通信模塊x1。

四、嵌入式基礎射頻識別模塊

1、125K 低頻RFID模塊。

2、13.56M 高頻RFID模塊。

3、900M超高頻RFID模塊。

4、有源2.4G射頻識別模塊。

五、嵌入式基礎感知實驗單元：

1、傳感器數據采集板。

2、執行器控制板。

3、顯示單元模塊。

4、工業級傳感器及執行器。

六、嵌入式實驗開發工具及配件：

1、ZIGBEE無線配置器。

2、ST-LINK 仿真器。

3、CC-DEBUG仿真器。

4、香蕉線。

七、A9嵌入式系統拓展資源模塊（整個實驗室提供3套）：

提供60 PIN嵌入式標準接口轉接板，開放GPIO、UART、IIC、SPI、ADC、PWM、單總線、并行總線等常規類型接口，支持AD 旋鈕、蜂鳴器、溫濕度、電磁鎖、繼電器、直流電機、步進電機、光照傳感器、電機推桿、矩陣鍵盤、數碼管、矩陣LED、RFID模塊等采集控制單元模塊接入，能夠滿足嵌入式、移動互聯等學科的訓練;

提供AD 旋鈕、蜂鳴器、溫濕度、電磁鎖、繼電器、直流電機、步進電機、光照傳感器、電機推桿、矩陣鍵盤、數碼管、矩陣LED等獨立實驗單元模塊，模塊采用磁吸固定結構。

八、配套提供虛擬仿真教學平臺：

1、物聯網虛擬仿真平臺（下稱3D仿真平臺）滿足與實訓平臺聯動，可以將理論學習、仿真練習、動手實踐有序的融入到教學過程中，滿足理實虛一體化教學需求。

2、3D仿真平臺須同時支持C/S+B/S架構的訪問，通過Socket方式實現與外圍設備通訊；能夠虛擬不同應用場景，并支持相應的創新開發；仿真平臺提供仿真實訓與硬件實訓的數據互聯，實現聯動操作，在仿真實訓中的操作可直接控制硬件部分動作；同時支持云教學資源加載及更新，支持云教學資源的更新自動推送功能；

3、3D仿真平臺需具備Web端教學管理功能、教師管理、評測中心、學生端、班級管理、理論教學、仿真教學、實踐教學、生成實訓報告等功能。教師登錄賬戶后，可在“評測中心”發布實驗任務給學生端，學生端在登錄后，可看到相關提示,學生完成實驗任務生成實驗報告后上傳到web管理系統,教師接收學生端實驗數據及報告（包含實驗目的、實驗器材、實驗內容、實驗步驟、評分、步驟記錄），支持通過打印機直接打印。

4、3D仿真平臺操作軟件需具備檢測功能，可以實時檢測連線錯誤；主要包括M3工業級物聯網采集/控制實訓單元與傳感器接線、電源接線錯誤，遵循學生動手、驗證、糾錯原則，輔助學生理解實驗，完成實驗。

5、3D仿真平臺包含以下仿真設備：實訓平臺中所含的傳感器系列、嵌入式實訓開發模塊、無線通信模塊、執行器模塊、工業級傳感器模塊（溫濕度傳感器、光照傳感器、CO2傳感器、風速傳感器、風向傳感器、報警燈執行器、風扇執行器、門禁電磁鎖、酸堿度PH傳感器、土壤溫濕度傳感器、土壤鹽分傳感器、電磁閥控制器、智能燃氣表、智能電表、智能水表等模塊對象）、網關、路由器節點、協調器、無線異構融合網關模塊等，以及ST-LINK仿真器、CCDebuger仿真器、Zigbee網絡配置器、低頻125K模塊、高頻ISO 14443模塊、高頻ISO 15693模塊物聯網類基礎器件。

6、3D仿真平臺提供的實訓項目：智能農業系統、智能家居系統、智能門禁系統、智能安防系統、農業氣象站監測系統、STM32開發基礎開發、STM32傳感器開發、無線傳感網絡配置、綜合接線組網應用、Android開發、C#開發；對應的傳感器原理及嵌入式開發課程≥80個學時，物聯網工程規劃與設計≥40個學時，物聯網工程應用設計≥60個學時,提供實驗對應的PPT課件講義及視頻資源。

7、3D仿真平臺須支持實訓項目仿真數據通過主流的MQTT協議與云平臺信息交互，在云平臺上顯示（餅狀圖、柱狀圖、歷史數據）相關數據，并能控制仿真執行器和真實執行器。

8、仿真平臺支持STM32傳感器編程實驗。

9、仿真平臺支持物聯網系統集成實驗。

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