嵌入式系统综合实验与开发平台
发布日期:2021-09-30 浏览次数:

多核心嵌入式综合实验箱(型号:DK-STM32-03)简介

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         实验开发平台(型号:DK-STM32-03)采用核心板+底板设计方案,产品采用模块化设计,可开设电子技术、MCS-51单片机、Arduino单片机、Cortex-m4内核单片机等多门实训实验课程,配备对应的微控制器核心板;配备丰富的模拟电路和数字电路常用芯片、传感器、无线网络、执行器、显示器等模块;支持uC/0S-III操作系统。实验箱长宽高分别为45cm、32cm和11.5cm,内部包含上下两层EVA模具,下层模具与箱体底面固定,用于存放关键配件,上层模具可活动取出,用于固定电路板。

一、核心板块部分

        系统核心板可更换,主板上有2排2.54MM间距标准排针引出全部I/O引脚、2个20针2.54MM间距双排母口插座以更换核心板、运行不同的操作程序,支持满足以下要求的核心系统。

      1) Cortex-M4核心板(标配): 

        ① 处理器:基于ARm Cortex-M4内核的 STM32F407,主频≥168MHz; 

        ② 片内Flash≥1MB,SRAM≥196KB,片外Flash≥2MB; 

        ③ 一个20pin的JTAG接口,支持SWD下载模式;

        ④ 2路 TTL UART接口,2排64pin排针,全部GPIO通过排针按端口顺序分组引出; 

        ⑤ 1个独立复位按键、3个独立的用户按键和2个用户自定义led灯;

        ⑥ 1个电源插口、1个3.3V电压转换芯片和1个5.0V电压转换芯片; 

        ⑦ 核心板尺寸:长10cm、宽8cm。

        2) Cortex-M3核心板(选配): 

         ①处理器:ARM Cortex-M3内核的STM32F103;主频72MHz; 

         ② 片内SRAM≥48KB,Flash≥256KB; 

         ③ 一个20pin的JTAG接口,支持SWD下载模式;

         ④ 2路 TTL UART接口,2排64pin排针,全部GPIO通过排针按端口顺序分组引出;

         ⑤ 1个独立复位按键、3个独立的用户按键和2个用户自定义led灯; 

         ⑥ 1个电源插口、1个3.3V电压转换芯片和1个5.0V电压转换芯片;

         ⑦ 核心板尺寸:长10cm、宽8cm。 

        3) Arduino单片机核心板(选配): 

        ①处理器: Atmel公司 ATMEGA2560,采用AVR RISC结构,主频≥16MHz; 

        ②片内Flash≥256KB,SRAM≥8KB;

        ③ 1路 USB-UART接口,含CH340G芯片; 

        ④ 2排81pin排针和1排48pin排针,全部GPIO通过排针按端口顺序分组引出; 

        ⑤1个独立复位按键和2个用户自定义led灯; 

        ⑥1个电源插口、1个5.0V电压转换芯片;

        ⑦ 核心板尺寸:长10cm、宽8cm。

二、底板部分

        采用模块化方案设计,各模块间完全独立,统一采用2.54MM间距排针,引出控制引脚和输入输出引脚,具有灵活的可操作性。底板功能参数如下:

        1) 处理器类:

        ① STC12C5A60S2单片机模块:内部Flash≥60KB、RAM≥1KB, 1路TTL UART接口,1路贴片LED灯、1个独立电源开关;4排16pin和1排8pin排针引出全部IO引脚;支持串口程序下载。

        ② STC12LE5630AD单片机模块:内部Flash≥30KB、RAM≥512B, 1路TTL UART接口,1路贴片LED灯、1个独立电源开关;3排16pin和1排8pin排针引出全部IO引脚;支持串口程序下载。

        2) 传感器类:

        ① 1个10KΩ光敏电阻和1个10KΩ热敏电阻;

        ② 1个模拟电压输出光强传感器TEMT6000:工作电压DC5V、工作温度-40~85℃、照度范围1~1000Lux、输出信号0~5V模拟电压;

        ③ 1个模拟光传感器OPT101:工作电压DC 9~12V、工作温度0~70℃、高响应度0.45A/W (650nm)、带宽14kHz@RF=1MΩ;

        ④ 2个数字温湿度传感器(SHT10):湿度测量范围‌0~100%RH、‌精度‌±4.5%RH‌,温度测量范围-40~+123.8℃‌、测量精度‌±0.5℃,‌响应时间8秒‌,工作电压DC5V;

        ⑤ 1个数字大气压力传感器(MS5611-01AB):压力测量范围10~1200mbar、测量精度±1.5mbar,海拔高度分辨率‌10cm,工作温度范围-40℃~85℃,接口类型‌I²C和SPI接口、最高可达20MHz,工作电压DC3.3V; 

        ⑥ 1个超声波测距传感器接口(HC-SR04):探测距离‌:2cm~600cm、精度‌3mm,感应角度‌<15°,高脉冲输出,工作电压DC5V;

        ⑦ 1个摄像头接口:感光阵列‌640x480像素,支持多种分辨率模式(如VGA(640x480像素)、CIF(352x288像素)和QCIF(176x144像素))‌, 支持YUV、RGB565/555、GRB4:2:2等多种输出格式‌, 帧率‌最高可达30fps@VGA分辨率‌,带图像缓存区;

        ⑧ 1个称重传感器模块(HX711):24位模数转,双路差分输入通道、可编程增益128或64,采用 ‌SPI兼容接口‌,可直接连接STM32单片机,工作电压DC5V;

        ⑨ 1个九轴姿态传感器:输出三轴(加速度+角速度+角度)四元数,陀螺仪范围±200O/s,加速度范围±20g,角度范围XY轴±180°、Y轴±90°,回传速率0.2~200Hz(可设置),串口TTL/IIC通信,波特率4800~230400(IIC速率可达400K),工作电压DC3.3V。

        3) 显示器类:

        提供多种显示器模块:1个7段共阳极数码管模块;1个8位共阴极数码管模块;1个LCD1602液晶显示模块;1个1.3寸OLED液晶显示模块;1个2.4寸SPI通信接口的TFT_LCD液晶显示模块。

        4) 常用集成芯片类:

        提供多种模拟电路和数字电路常用的集成芯片模块,可通过杜邦线与核心板连接,构成复杂电子控制系统;包括1个16位流水灯模块、1个ST130A红外光电开关模块、1个X9313W数字电位器模块、1个74hc164串行转并行模块、1个74HC00D与非门模块、1个74HC32或非门模块、1个CD4069反相器模块、2个74HC573锁存器、2个74HC 109 JK触发器、1个IIC接口AT24C64存储器模块、1个74LS161同步加法器模块、1个74LS138数据分配器模块、1个74LS151数字数据选择器模块、1个CD4051模拟信号选择器模块、1个双电源LM393电压比较器模块、1个轨对轨TS922A运算放大器模块、1个增益可调AD623仪表放大器模块、1个555定时器模块、2个2SC5707电磁阀驱动芯片、1个DS1302实时时钟模块、1个16位SPI接口的LTC1864模数转换模块;

        5) 常用执行器类:

        提供多种常用的执行器模块,可通过杜邦线与核心板连接,构成复杂电子控制系统;包括2个继电器、1个有源蜂鸣器、1个无源蜂鸣器、1个RC300C直流电机、1个28BYJ-48-5V步进电机、1个MG996R舵机;

        6) 无线通信类:

        ① 1个无线WIFI模块:主频为80MHz,可超频至160MHz,支持802.11 b/g/n协议,兼容WPA/WPA2/WPA3安全标准,工作模式包括STA模式(作为客户端连接路由器)、AP模式(创建热点)和STA+AP模式(两者兼备),最大发射功率20.5dBm,支持2.4GHz频段,速率达72.2Mbps‌;工作电压为3.0~3.6V;

        ② 1个4路433MHz无线遥控开关模块:采用超外差RF芯片,工作频率433MHz,调制方式ASK,具有点动、自锁、互锁等功能,四通道高电平信号输出,传输距离不低于50米,工作电压DC2.5~5V;

        ③ 1个远程无线数据传输模块:采用LoRa扩频技术,工作频率‌410~441MHz,天线类型‌SMA-K(50Ω阻抗),传输距离‌3000~8000米,工作电压DC5.0V;

        7) 通信接口类:

        提供多种类型的通信模块:1路RS232串口(公口和母口)、1路TF/SD卡接口、1路USB转串口、2路CAN2.0总线接口、2路485总线接口、1路USB-Device接口、1路10M/100M 以太网接口;

        8) 基本功能类:

        8个10KΩ的可调电位器,8个独立按键(其中4个自锁按键,4个非自锁按键), 1个4*4矩阵键盘。

三、附件

        配套实验指导书1本(含25个基本实验)、配套实验测试程序(STM32F4单片机)、9V/3A电源适配器1个、ST-LINK仿真调试器1个、200万像素摄像头1个、串口线1条、4键遥控开关1个、超声波测距传感器1个、杜邦线若干。