专利名称:嵌入式车载平台实验装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种嵌入式车载平台实验装置，属于电子设备教学仪器领域，特别涉及了一种智能车模、控制模块和由车体够成的一体化平台。主要是以单片机，FPGA，ARM为控制核心，以车载为实验平台建立起来的实验、实训开放式系统。该系统主要由四个部分组成，即模型车载平台、单片机控制系统、FPGA控制系统、ARM控制系统。模型车载平台可以分别与单片机控制系统、FPGA控制系统和ARM控制系统组成分离似的实验平台，同时，又可以有机的将它们组合在一起形成一个完整的系统。由于该平台是模块化结构，无论是教师还是学生，都可以通过选择嵌入式车载平台实验装置中的不同模块，建立起相应的教学环境，使其适应自身的教学和学习。
【专利说明】嵌入式车载平台实验装置
【技术领域】
[0001]本实用新型属于电子设备教学仪器领域，涉及一种装置。特别涉及了一种智能车模、控制模块和以车载为实验平台建立起来的实验、实训开放式一体化平台。
【背景技术】
[0002]当前，无论在市场上还是在大中专院校的实验室里都可以看到各种类型的单片机实验箱。但无论型体尺寸如何，它们的结构形式都多属整体结构。这种结构形式存在很多缺点，如:1.一种实验箱只能完成一类单片机实验，功能单一；2.由于是整体结构，不易更新换代，除非将整个实验箱报废；3.学生只有将整体结构搞清楚后才能动手实验，不利于实现边教边实验的教学规律；4.不利于功能的扩展，无法增加新的技术和实现不同专业开设不同的实验内容。此外，每一种实验箱都只针对一种CPU工作，无法满足多学科的交叉学习；同时，单一的实验箱缺少动感，学生学习起来不仅枯燥无味，而且无法与工程实际结合起来等等。总之，传统的实验装置存在集中化、不灵活、太复杂、不易学、扩展性差、无动感、知识结构单一、与工程实际相脱节等诸多缺点。在深入教学研宄，总结当前流行的实验箱的优缺点的基础上研制出来“嵌入式车载平台实验装置”。该实验装置采用了模块式系统设计结构，采用车模为载体，动静结合，融教与学、理论与实践、感性与理性为一体，使学生在短时间内即可掌握所学知识，建立良好的教学、实验与实训平台。
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【发明内容】
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[0004]本实用新型的目的就是为了解决现有技术上的缺陷而提供一种嵌入式车载平台实验装置，该装置融模块式系统设计结构，可运动车载平台为一体，在同类产品中，率先引入学科交叉的实验与实训理念，各类实验模块有机分离，合理组合，结构简单、使用方便。本实用新型的技术解决方案是一种智能的嵌入式车载平台，它包括模型车载平台、单片机控制系统、FPGA控制系统、ARM控制系统。模型车载平台可以分别与单片机控制系统、FPGA控制系统和ARM控制系统组成分离似的实验平台，同时，又可以有机的将它们组合在一起形成一个完整的系统。由于该平台是模块化结构，无论是教师还是学生，都可以通过选择嵌入式车载平台实验装置中的不同模块，建立起相应的教学环境，使其适应自身的教学和学习。
[0005]本实用新型的目的还可以通过以下技术措施来进一步实现:它还包括不锈钢体电控车模模型；LM298驱动模块；无线串口模块;WIFI模块；红外测速模块；超声波避障模块；红外寻线模块；寻磁模块；RFID读卡模块:液晶显示屏模块；触摸屏模块:单片机最小系统模块:；FPGA最小系统模块；ARM最小系统模块。其特征在于:系统分为三种CPU,即由51系列单片机组成的控制模块，由FPGA组成的控制模块和由ARM组成的控制模块。不同的CPU可以独立的安装在车模中，完成相应的控制功能。是一款全新的实验、实训教学平台，适用于高等院校的本科生及研宄生的嵌入式系统教学与自学，具有广泛的市场前景。
【附图说明】
[0006]下面结合附图和实施例对本事也新型做进一步的说明。
[0007]图1为本实用新型结构示意图
[0008]图2为本实用新型控制电路框图
[0009]图3为实验箱简化结构图。
【具体实施方式】
[0010]如图1、图2、图3所示，本实用新型它包括有超声波避障模块1、寻磁模块2、红外寻线模块3、红外测速模块4、备用I/O 5、最小系统模块6、无线串口模块7、LM298驱动模块8、WIFI模块9、液晶显示屏模块10、摄像头模块11、RFID读卡模块12。所有模块放置于图3实验箱中。最小系统模块6分别由51系列单片机组成的控制模块，由FPGA组成的控制模块和由ARM组成的控制模块组成，作为嵌入式车载平台实验装置的主控芯片，不同的CPU可以独立的安装在车模中，完成相应的控制功能，学生可以有选择性的学习操作。在做整体性的测试中，将超声波避障模块1、寻磁模块2、红外寻线模块3、红外测速模块4无线串口模块7、LM298驱动模块8、WIFI模块9、液晶显示屏模块10、摄像头模块IURFID读卡模块12与最小系统模块6相连，下载相应的程序便可以通过超声波避障模块I检测与障碍物的距离将数据传输给最小系统模块6，进而做到避障，寻磁模块2可以识别磁线、红外寻线模块3识别黑白条，数据传输给最小系统模块6来驱动LM298驱动模块8，来驱动轮子的转向。无线串口模块7与最小系统模块6相连，可以实验无线控制此实验装置。摄像头模块11采集的视频信息可以由WIFI模块9传输到电脑界面显示。
【权利要求】
1.嵌入式车载平台实验装置，它包括一种智能车模、控制模块和由车体够成的一体化平台，主要由四个部分组成，即模型车载平台、单片机控制系统、FPGA控制系统、ARM控制系统，模型车载平台可以分别与单片机控制系统、FPGA控制系统和ARM控制系统组成分离似的实验平台，该平台是模块化结构，包括不锈钢体电控车模模型；LM298驱动模块；无线串口模块；WIFI模块；红外测速模块；超声波避障模块；红外寻线模块；寻磁模块；RFID读卡模块；液晶显示屏模块；触摸屏模块；单片机最小系统模块；FPGA最小系统模块；ARM最小系统模块，其特征在于:系统分为三种CPU，即由51系列单片机组成的控制模块，由FPGA组成的控制模块和由ARM组成的控制模块，不同的CPU可以独立的安装在车模中，完成相应的控制功能。2.如权利要求1所述的嵌入式车载平台实验装置，其特征在于:在同车体结构内，只要选择不同的最小系统模块，即可适应不同的CPU工作，实现一车多用。3.如权利要求1所述的嵌入式车载平台实验装置，其特征在于:采用模块化结构。4.如权利要求1所述的嵌入式车载平台实验装置，其特征在于:由单片机组成的控制模块，由FPGA组成的控制模块和由ARM组成的控制模块，分别单独和相应的外围模块组合即可形成独立的系统。5.如权利要求1所述的嵌入式车载平台实验装置，其特征在于:不同的CPU控制模块可以同时装载在同一车载平台上，即独立工作又相互通信，扩大了系统功能。6.如权利要求1所述的嵌入式车载平台实验装置，其特征在于:以MCS51为代表的单片机适用汇编或C语言，而FPGA的核心是时序逻辑，适应VHDL或VERY-LOG语言，而ARM核心芯片更是可以构筑强大的无线通信系统。
【文档编号】G09B19-00GK204288583SQ201420531263
【发明者】张建民 [申请人]天津职业技术师范大学