一種嵌入式應(yīng)用技術(shù)實(shí)訓(xùn)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于電子信息技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種嵌入式應(yīng)用技術(shù)實(shí)訓(xùn)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]嵌入式微處理器是性能超強(qiáng)、應(yīng)用領(lǐng)域廣的智能芯片，學(xué)生普遍覺(jué)得復(fù)雜、難易理解、應(yīng)用比較困難。目前市場(chǎng)上的嵌入式實(shí)訓(xùn)裝置，主要還是嵌入式原理及軟件設(shè)計(jì)，但是專門針對(duì)嵌入式硬件設(shè)計(jì)及硬件驅(qū)動(dòng)編寫的實(shí)訓(xùn)裝置幾乎沒(méi)有；而社會(huì)上這方面人才比較匱乏，所以，培訓(xùn)機(jī)構(gòu)和學(xué)校急需嵌入式硬件設(shè)計(jì)的實(shí)訓(xùn)裝置。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型的目的在于提供一種嵌入式應(yīng)用技術(shù)實(shí)訓(xùn)裝置，圍繞嵌入式產(chǎn)品的硬件開(kāi)發(fā)，把實(shí)訓(xùn)裝置分成若干的模塊，循序漸進(jìn)從簡(jiǎn)單到復(fù)雜，讓學(xué)生更好地掌握嵌入式硬件開(kāi)發(fā)能力。
[0004]本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下:
[0005]—種嵌入式應(yīng)用技術(shù)實(shí)訓(xùn)裝置，包括微處理器、觸摸屏、RS232串口模塊、USB Host接口模塊、USB Slave接口模塊、以太網(wǎng)RJ45接口模塊、音頻輸入輸出接口模塊、CAN總線接口模塊、輸入模塊以及輸出模塊；所述輸入模塊包括鍵盤模塊、光敏傳感器輸入模塊以及電位器調(diào)壓模塊；所述輸出模塊包括電機(jī)控制模塊、LED數(shù)碼管模塊以及蜂鳴器模塊；所述微處理器分別與觸摸屏、RS232串口模塊、USB Host接口模塊、USB Slave接口模塊、以太網(wǎng)RJ45接口模塊、音頻輸入輸出接口模塊、CAN總線接口模塊、鍵盤模塊、光敏傳感器輸入模塊、電位器調(diào)壓模塊、電機(jī)控制模塊、LED數(shù)碼管模塊以及蜂鳴器模塊相連接。
[0006]進(jìn)一步的，所述微處理器采用Samsung S3C2440AL-40，基于ARM9，運(yùn)行主頻400MHz，SDRAM: 32-bit 64Mbyte, 2M Nor flash+64M Nand Flash，采用友善之臂 MICR02440核心板。
[0007]進(jìn)一步的，所述觸摸屏采用工業(yè)級(jí)真彩7寸IXD，分辨率1024*768。
[0008]進(jìn)一步的，所述RS232串口模塊采用MAX232，包括3個(gè)DB9式RS232串口。
[0009]進(jìn)一步的，所述USB Host接口模塊和USB Slave接口模塊采用AU9254，包括2路USB Host 接口和 1 路 USB Slave 接口。
[0010]進(jìn)一步的，所述以太網(wǎng)RJ45接口模塊采用DM9000，包括1個(gè)10/100M自適應(yīng)以太網(wǎng)RJ45接口。
[0011]進(jìn)一步的，所述音頻輸入輸出接口模塊采用UDA1341TS，包括1路音頻輸入接口和1路音頻輸出接口。
[0012]本實(shí)用新型的有益技術(shù)效果是:
[0013]本實(shí)用新型考慮到學(xué)生的接受能力，選用了典型的嵌入式微處理芯片ARM9，屬于中檔，引腳少，價(jià)格便宜。由于嵌入式的最大應(yīng)用就是作為智能終端，所以采用外接開(kāi)放GP10接口，靈活選用了多個(gè)主要的輸入輸出模塊，包括傳感器信號(hào)、鍵盤等開(kāi)關(guān)量信號(hào)，或者步進(jìn)電機(jī)和直流電機(jī)、數(shù)碼管、觸摸屏等，例如要檢測(cè)光照度，只要用一跟線，把光照度輸出連接到主控板AIN1引腳，這樣可以簡(jiǎn)化了嵌入式微處理芯片硬件設(shè)計(jì)，使學(xué)生掌握基本嵌入式原理圖設(shè)計(jì)和印制板的布局，訓(xùn)練學(xué)生硬件設(shè)計(jì)能力。
[0014]嵌入式之所以成為智能電子產(chǎn)品的發(fā)展趨勢(shì)，更是因?yàn)槠溆胸S富資源，本實(shí)用新型設(shè)計(jì)了嵌入式產(chǎn)品上的常用接口，如串行接口、網(wǎng)絡(luò)接口、USB接口和CAN總線接口，以及在PCB板設(shè)計(jì)中高低頻線路的處理、網(wǎng)絡(luò)傳輸線的等長(zhǎng)設(shè)計(jì)，更好地拓展了嵌入式的應(yīng)用。使學(xué)生通過(guò)本實(shí)訓(xùn)裝置訓(xùn)練，基本掌握移動(dòng)嵌入式電子產(chǎn)品的硬件設(shè)計(jì)的原理及方法。
[0015]本實(shí)用新型在實(shí)驗(yàn)安排上從易到難。從硬件設(shè)計(jì)原理，原理圖和印制板設(shè)計(jì)、驅(qū)動(dòng)編寫和加載等過(guò)程，循序漸進(jìn)，從簡(jiǎn)單到復(fù)雜，讓學(xué)生更好地掌握嵌入式硬件開(kāi)發(fā)能力。使學(xué)生既學(xué)會(huì)了基于非操作系統(tǒng)的硬件開(kāi)發(fā)，還學(xué)會(huì)了基于操作系統(tǒng)硬件開(kāi)發(fā)。
[0016]本實(shí)用新型功能齊全，綜合性強(qiáng)，涵蓋了嵌入式微處理器主要資源，比一般的實(shí)訓(xùn)設(shè)備增加了兩位數(shù)碼管的控制，CAN總線、片內(nèi)SPI總線、I2C總線控制等內(nèi)容，拓展本實(shí)用新型的應(yīng)用范圍。
【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)框圖。
[0018]圖2是微處理器S3C2440AL-40核心板的原理圖。
[0019]圖3是LED數(shù)碼管模塊的控制接口原理圖。
[0020]圖4是觸摸屏的控制接口原理圖。
[0021 ] 圖5是電機(jī)控制模塊的原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】做進(jìn)一步說(shuō)明。
[0023]如圖1所示，本實(shí)用新型包括以下組成部分。
[0024]微處理器1，選用 Samsung S3C2440AL-40，基于 ARM9，運(yùn)行主頻 400MHz，SDRAM: 32-bit 64Mbyte，2M Nor f lash+64M Nand Flash (板上跳線選擇)，米用友善之臂MICR02440核心板。其原理圖參見(jiàn)圖2。
[0025]觸摸屏2，選用工業(yè)級(jí)真彩7寸IXD，分辨率1024*768，其控制接口原理參見(jiàn)圖4。
[0026]標(biāo)準(zhǔn)接口資源，包括如下組成部分:
[0027]RS232 串口模塊 3，選用 MAX232，具有 3 個(gè) DB9 式 RS232 串口 ；
[0028]USB Host 接口模塊 4 和 USB Slave 接口模塊 5，選用 AU9254，具有 2 路 USB Host接口和1路USB Slave接口 ；
[0029]以太網(wǎng)RJ45接口模塊6，選用DM9000，具有1個(gè)10/100M自適應(yīng)以太網(wǎng)RJ45接P ；
[0030]音頻輸入輸出接口模塊7，選用UDA1341TS，具有1路音頻輸入接口和1路音頻輸出接口 ；
[0031]CAN總線接口模塊8，具有1路CAN總線接口。
[0032]輸入模塊，包括如下組成部分:
[0033]鍵盤模塊9 ;光敏傳感器輸入模塊10 ；電位器調(diào)壓模塊11，用于ADC轉(zhuǎn)換測(cè)試。
[0034]輸出模塊，包括如下組成部分:
[0035]電機(jī)控制模塊12，其原理參見(jiàn)圖5，包括步進(jìn)電機(jī)控制模塊和直流電機(jī)控制模塊；2位七段LED數(shù)碼管模塊13，其原理圖參見(jiàn)圖3 ;蜂鳴器模塊14。
[0036]本實(shí)用新型的主要實(shí)驗(yàn):
[0037]實(shí)驗(yàn)一:裸機(jī)開(kāi)發(fā)環(huán)境MDK ;實(shí)驗(yàn)二:嵌入式核心板的繪制；實(shí)驗(yàn)三:GP10的使用；實(shí)驗(yàn)四:GP10硬件驅(qū)動(dòng)程序的編寫；實(shí)驗(yàn)五:驅(qū)動(dòng)程序的編譯和加載；實(shí)驗(yàn)六:外部中斷實(shí)驗(yàn)(按鍵)；實(shí)驗(yàn)七:按鍵驅(qū)動(dòng)程序的編寫；實(shí)驗(yàn)八:外部中斷實(shí)驗(yàn)(按鍵)；實(shí)驗(yàn)九:按鍵驅(qū)動(dòng)程序的編寫；實(shí)驗(yàn)十:數(shù)碼管控制；實(shí)驗(yàn)十一:數(shù)碼管控制驅(qū)動(dòng)程序的編寫；實(shí)驗(yàn)十二:PWM(脈寬調(diào)制)；實(shí)驗(yàn)十三:PWM(脈寬調(diào)制)驅(qū)動(dòng)程序的編寫；實(shí)驗(yàn)十四:ADC(AD轉(zhuǎn)換)；實(shí)驗(yàn)十五:ADC(AD轉(zhuǎn)換)驅(qū)動(dòng)程序的編寫；實(shí)驗(yàn)十六:串行通信；實(shí)驗(yàn)十七:串行通信驅(qū)動(dòng)程序的編寫；實(shí)驗(yàn)十八:觸摸屏驅(qū)動(dòng)程序；實(shí)驗(yàn)十九:CAN總線；實(shí)驗(yàn)二十:CAN總線驅(qū)動(dòng)程序的編寫；實(shí)驗(yàn)二十一:SPI驅(qū)動(dòng)程序的編寫；實(shí)驗(yàn)二十二:I2C驅(qū)動(dòng)程序的編寫。
[0038]本實(shí)用新型的特點(diǎn):
[0039]一、選用了典型的嵌入式微處理芯片ARM9，嵌入式應(yīng)用系統(tǒng)功能齊全且簡(jiǎn)潔，成本低；訓(xùn)練學(xué)生硬件設(shè)計(jì)針對(duì)性強(qiáng)。
[0040]二、采用模塊結(jié)構(gòu)，采用外接開(kāi)放式通用輸入/輸出接口，靈活選用了若干個(gè)主要的輸入輸出模塊式，對(duì)嵌入式應(yīng)用系統(tǒng)的硬件原理比較直觀，便于學(xué)生的理解，效果好。
[0041]三、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目設(shè)計(jì)合理，符合認(rèn)知規(guī)律，學(xué)生在學(xué)習(xí)單片機(jī)的基礎(chǔ)上，不斷提升嵌入式硬件設(shè)計(jì)的能力；通過(guò)提高學(xué)生興趣，比較好地讓學(xué)生全面掌握嵌入式智能終端硬件設(shè)計(jì)及硬件驅(qū)動(dòng)的編寫。
[0042]以上所述的僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，本實(shí)用新型不限于以上實(shí)施例?？梢岳斫猓绢I(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離本實(shí)用新型的精神和構(gòu)思的前提下直接導(dǎo)出或聯(lián)想到的其他改進(jìn)和變化，均應(yīng)認(rèn)為包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種嵌入式應(yīng)用技術(shù)實(shí)訓(xùn)裝置，其特征在于:包括微處理器(1)、觸摸屏(2)、RS232串口模塊(3)、USB Host接口模塊(4)、USB Slave接口模塊(5)、以太網(wǎng)RJ45接口模塊(6)、音頻輸入輸出接口模塊(7)、CAN總線接口模塊(8)、輸入模塊以及輸出模塊；所述輸入模塊包括鍵盤模塊(9)、光敏傳感器輸入模塊(10)以及電位器調(diào)壓模塊(11);所述輸出模塊包括電機(jī)控制模塊(12)、LED數(shù)碼管模塊(13)以及蜂鳴器模塊(14);所述微處理器(1)分別與觸摸屏(2)、RS232串口模塊(3)、USB Host接口模塊(4)、USB Slave接口模塊(5)、以太網(wǎng)RJ45接口模塊(6)、音頻輸入輸出接口模塊(7)、CAN總線接口模塊(8)、鍵盤模塊(9)、光敏傳感器輸入模塊(10)、電位器調(diào)壓模塊(11)、電機(jī)控制模塊(12)、LED數(shù)碼管模塊(13)以及蜂鳴器模塊(14)相連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的嵌入式應(yīng)用技術(shù)實(shí)訓(xùn)裝置，其特征在于:所述微處理器(1)采用 Samsung S3C2440AL-40，基于 ARM9，運(yùn)行主頻 400MHz，SDRAM: 32-bit 64Mbyte，2M Norflash+64M Nand Flash，采用友善之臂 MICR02440 核心板。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的嵌入式應(yīng)用技術(shù)實(shí)訓(xùn)裝置，其特征在于:所述觸摸屏(2)采用工業(yè)級(jí)真彩7寸IXD，分辨率1024*768。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的嵌入式應(yīng)用技術(shù)實(shí)訓(xùn)裝置，其特征在于:所述RS232串口模塊⑶采用MAX232，包括3個(gè)DB9式RS232串口。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的嵌入式應(yīng)用技術(shù)實(shí)訓(xùn)裝置，其特征在于:所述USBHost接口模塊(4)和USB Slave接口模塊(5)采用AU9254，包括2路USB Host接口和1路USB Slave接口。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的嵌入式應(yīng)用技術(shù)實(shí)訓(xùn)裝置，其特征在于:所述以太網(wǎng)RJ45接口模塊(6)采用DM9000，包括1個(gè)10/100M自適應(yīng)以太網(wǎng)RJ45接口。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的嵌入式應(yīng)用技術(shù)實(shí)訓(xùn)裝置，其特征在于:所述音頻輸入輸出接口模塊(7)采用UDA1341TS，包括1路音頻輸入接口和1路音頻輸出接口。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種嵌入式應(yīng)用技術(shù)實(shí)訓(xùn)裝置，包括微處理器、觸摸屏、RS232串口模塊、USB？Host接口模塊、USB？Slave接口模塊、以太網(wǎng)RJ45接口模塊、音頻輸入輸出接口模塊、CAN總線接口模塊、鍵盤模塊、光敏傳感器輸入模塊、電位器調(diào)壓模塊、電機(jī)控制模塊、LED數(shù)碼管模塊以及蜂鳴器模塊。本實(shí)用新型選用了典型的嵌入式微處理芯片，嵌入式應(yīng)用系統(tǒng)功能齊全且，綜合性強(qiáng)，成本低，訓(xùn)練學(xué)生硬件設(shè)計(jì)針對(duì)性強(qiáng)；采用模塊結(jié)構(gòu)，采用外接開(kāi)放式GPIO接口，靈活選用了若干個(gè)主要的輸入輸出模塊式，對(duì)嵌入式應(yīng)用系統(tǒng)的硬件原理比較直觀，便于學(xué)生的理解，效果好，使學(xué)生在學(xué)習(xí)單片機(jī)的基礎(chǔ)上，不斷提升嵌入式硬件設(shè)計(jì)的能力。
【IPC分類】G09B9/00
【公開(kāi)號(hào)】CN204990829
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520772298
【發(fā)明人】杜偉略, 談向萍, 肖國(guó)玲
【申請(qǐng)人】無(wú)錫職業(yè)技術(shù)學(xué)院
【公開(kāi)日】2016年1月20日
【申請(qǐng)日】2015年9月30日