[发明专利]一种嵌入式技术实训系统及其实训方法

说明书

技术领域

本发明属于物联网应用技术及电子信息技术，具体涉及一种嵌入式技术实训系统及其实训方法。

背景技术

随着物联网产业在我国的迅速发展，企业对物联网相关技术人员的需求逐步增大，各大高等院校都陆续开设了物联网专业课程，物联网企业也开展了相应的员工培训。在这些科研教学以及员工培训中，嵌入式技术的实训是一个重要的环节，但现有的物联网教学在缺少一种与嵌入式技术配套的实训设备以及相应的实训方法。

发明内容

本发明的目的在于克服上述不足，提供一种嵌入式技术实训系统及其实训方法。本发明是物联网综合实训台中的核心而又独立模块，作为独立的智能终端包含了硬件和软件，可作为电子信息技术专业(偏硬)或计算机类专业(偏软)的嵌入式技术的实训设备，也可以作为物联网项目中的中间传输层，可对传感层设备进行监控或通过网络与上位机交换数据；学生可以动手安装、调试物联网项目，并编写相应程序，更好的综合理解和掌握嵌入式应用技术。

本发明的技术方案如下：

一种嵌入式技术实训系统，包括嵌入式主板，所述嵌入式主板采用微处理器Samsung S5PV210，基于CortexTM-A8，最高可支持1080p30fps硬件解码视频流畅播放，格式可为MPEG4,H.263,H.264等，运行主频1GHz，DDR2RAM内存512M，NAND Flash 256M，采用友善之臂tiny210核心板；LCD采用工业级真彩7寸，分辨率1024*768；所述嵌入式主板由S5PV210核心板、嵌入式系统电源电路、USB Host和USB Slave接口电路、嵌入式系统串口电路、输入输出端口控制及SD卡电路、嵌入式系统网络控制电路、高清音视频控制电路以及电阻及电容触摸屏控制电路组成；其中，S5PV210核心板分别与嵌入式系统电源电路、USB Host和USB Slave接口电路、嵌入式系统串口电路、输入输出端口控制及SD卡电路、嵌入式系统网络控制电路、高清音视频控制电路以及电阻及电容触摸屏控制电路相连接。

系统所具有的标准接口资源包括：1个CMOS摄像头、1个miniHDMI高清接口，1个10/100M自适应以太网RJ45接口，1路3.5mm立体声音频输出接口，1路在板麦克风输入，1个标准SD卡座。

系统所具有的板载即用资源包括：1个wifi，1个PWM控制蜂鸣器，1个可调电阻，用于ADC转换测试，1个板载实时时钟备份电池。

系统所具有的扩充接口资源包括：3个DB9式RS232串口，4路USB Host接口，1路USB slave接口，1路ADC，1路PWM输出，16个普通GPIO，用作输入输出控制。

系统的输入输出采用模块结构，各模块可任意拼接，包括步进电机模块，直流电机模块，LED调光灯模块，2位LED七段数码管模块，风扇控制模块，蜂鸣器控制模块，LED指示灯模块，键盘模块，光照传感器模块，温湿度检测模块。

本发明还公开了一种基于上述嵌入式技术实训系统的实训方法，包括以下方法：方法一：用非操作系统方法，直接操作GPIO控制寄存器；方法二：编写驱动程序，重新编译内核，用Qt4.7应用程序控制；方法三：用esclisp编写APP程序，在Android操作系统下实现；方法四：利用MS eMbedded Visual C++4.0编程，在Windows CE操作系统下实现；方法五：嵌入式系统建立Websevicer，在上位机用浏览器实现控制；方法六：嵌入式系统建立Webclient，通过上位机或服务器的界面直接控制；方法七：建立传感层、传输层、应用层的三层结构，嵌入式作为网关通过串口控制Zigbee协调器，再通过Zigbee协调器控制终端Zigbee节点。

本发明的有益技术效果是：

本发明实训系统既可作为智能终端，又可以作为物联网项目的移动服务器端用于控制终端节点、与手机或PC机通信；本发明涵盖了嵌入式产品开发的整个过程，包括了硬件设计、驱动程序的编写，以及嵌入式应用程序操作系统和非操作系统多平台开发程序的过程。同时，把该实训系统的输入输出设备做成模块形式，每个模块可以通过连接线相连，用以模拟多种形式的输入输出设备，便于组合不同的应用项目，不仅降低了成本，而且方便实现多种真实的物联网项目，加强了学生对嵌入式技术的认识，显著提高了嵌入式技术的应用能力。

本发明可应用于国家级专业资源库的嵌入式系统课程，并应用于国家级物联网应用技术专业资源库的《嵌入式系统》课程。

附图说明

图1是本发明的嵌入式系统结构框图。