云微控嵌入式单片机实训室

概述

  云微控嵌入式单片机微控技术是人工智能、智能制造、物联网产业的重要支柱技术，也是国家产业转型升级的关键技术，人工智能技术正成为各行各业提升竞争优势的重要手段。当前，云微控嵌入式单片机微控技术在智能家居、智慧城市、智能安防、轨道交通、空天装备、无人工厂、工业物联网等方面取得了显著进展，并深刻影响着相关产业的格局，催生了新的产业模式，社会对于嵌入式单片机微控技术相关的人才需求显著增加。

  因此，在职业院校中建设嵌入式单片机实验室，并在电类专业（如机电、机器人、电子、自动化、计算机应用等专业）中开设云微控嵌入式单片机微控技术相关专业课程，是顺应当前国家产业转型升级需要的重要举措。

产品特点

一、多学科技术融合

  涵盖现场总线、智能检测技术、传感技术、小型智能控制系统集成、执行机构控制系统、NB-IoT通讯技术、GSM/GPRS通讯技术、WiFi开发技术、Linux开发技术、单片机应用技术、嵌入式开发技术、云平台通讯技术、物联网通讯技术、移动互联网技术、软件开发技术、Web前端开发技术等多领域知识。

二、模块化设计与丰富实训项目

  每台实验设备由多个模块组成，可搭建不同的应用场景。包含LED灯效果控制、光耦继电器驱动控制、按键输入激励检测、NB-IoT通讯实验、GSM/GPRS通讯实验、WiFi通讯实验、Linux开发案例、单片机微控系统开发实验、嵌入式系统设计实验、云平台接入案例实验、HTML5编程实验、Web前端开发实验、智能家居控制系统实验、智能农业控制系统实验、智能安防控制系统实验、物联网系统搭建与调试实验等数十个实训项目。

三、配套教学资源完善

  本嵌入式单片机实验台配备了丰富的教学资源，包括多本配套教材、教学视频、课件教案、完整的实训项目源代码等，便于教师教学与学生学习。

四、软硬件结合的跨平台开发平台

  云微控嵌入式单片机实验台是一套计算机软、硬件紧密结合的多媒体跨平台网络开发实验设备。实验台以嵌入式控制器为主控核心，设计了两款不同层次的主控模块（ARM主控模块和C51主控模块），并结合电源模块、仪器仪表模块、输入输出模块、通讯模块、万用扩展模块和基础显示模块，形成一套完善的嵌入式开发一体化解决方案。

  同时，实验台支持跨平台控制，以HTML5-NET模块为核心，综合应用了云微控嵌入式单片机微控技术和PLC工业控制技术，融入RS232/RS485、Zigbee、GSM/GPRS、NB-IoT、LoRa、TCP/IP(WiFi)、MQTT等通讯技术，将不同类型的传感器、执行部件、人工智能组件、仪器仪表模块等建立网络连接，实现相互通讯与集中管理，完成嵌入式单片机一体化开发与实战，涵盖当前工业控制领域的核心开发技巧与手段，帮助用户学以致用。

五、多终端数据采集与控制

  该实训平台以计算机为基础，利用嵌入式单片机技术和TCP/IP(WiFi)、Zigbee、GSM/GPRS、NB-IoT、RS232/RS485、LoRa、红外遥控等通讯技术，将各种不同类型的传感器、执行设备机构和嵌入式系统设计组成网络并进行集中管理。用户可通过PC计算机、Android平板或手机作为上位机进行数据采集和控制，完成特定功能。

课程资源包

一、单片机开发课程资源包

•            基础实验（24项）： 涵盖点亮LED、LED闪烁/流水灯、蜂鸣器、继电器驱动、静态/动态数码管显示、独立按键、矩阵键盘、LED点阵、直流/步进电机驱动、外部中断、定时器中断、串口通讯、EEPROM IIC、DS18B20温度传感器、DS3231时钟、红外接收、LCD1602/LCD12864液晶显示等。

•            进阶实验（15项）： 涵盖PWM呼吸灯、简易门铃、数字秒表、LCD1602显示矩阵键盘/红外遥控键值/温度值、电子万年历、超声波测距、16*32点阵动态滚动显示、电机远程控制、智能电子琴/计算器/密码锁设计等。

•            高级实验（14项）： 涵盖单片机与WiFi-Pro/Flash-Net/HTML5-NET模块通讯及远程通讯实验（基于云平台与Android APP软件）、单片机与NB-IoT/GSM/GPRS模块远程通讯实验（基于云平台）、单片机与LoRa模块组网通讯实验，以及基于单片机的空气/土壤温湿度采集、二氧化碳采集、恒温控制系统、综合智慧农业控制系统设计等。

二、Arduino开发课程资源包

•            源码编程实验（17项）： 涵盖双色LED灯、RGB-LED、继电器、按键检测、红外遥控、蜂鸣器、电位器传感器、DS18B20/DHT11温湿度传感器、光敏/烟雾/超声波传感器、直流/步进电机驱动、颜色传感器检测、OLED显示、舵机实验等。

•            图形编程实验（14项）： 涵盖双色LED灯、RGB-LED、继电器、按键检测、蜂鸣器、电位器传感器、声音传感器、光敏传感器、烟雾传感器、超声波传感器、直流电机驱动、OLED显示、舵机实验等。

•            高级实验（14项）： 涵盖Arduino与WiFi-Pro/Flash-Net/HTML5-NET模块通讯及远程通讯实验（基于云平台与Android APP软件）、Arduino与NB-IoT/GSM/GPRS模块远程通讯实验（基于云平台）、Arduino与LoRa模块组网通讯实验，以及基于Arduino的空气/土壤温湿度采集、二氧化碳采集、恒温控制系统、综合智慧农业控制系统设计等。

三、HTML5 Web前端应用开发课程资源包

•            基础实验部分（30项）： 涵盖页面排版、文本格式、超链接、图像应用、表格、div/iframe标签、导航栏、表单、CSS选择器/文本/背景/边框/阴影、元素浮动/定位/图层、JavaScript全局/局部变量、字符串/数组/数字处理、函数、事件、定时器、系统时间获取、JavaScript调试、简易计算器等。

•            实战应用部分（18项）： 涵盖C51单片机/Arduino/STM32与WiFi-Pro/Flash-Net/HTML5-NET模块通讯实验（基于HTML5上位机界面）、Android APP使用简介、HTML5与Android APP混合编程（基础配置、基础数据传输、云平台远程LED灯/继电器控制、温度采集、模拟智能家居/智慧农业实验）等。

四、云平台接入课程资源包

•            OneNet云平台接入教程（6项）： 分别基于MQTT调试工具、WiFi-Pro模块、Flash-Net模块、HTML5-Net模块、GSM/GPRS模块、NB-IoT模块。

•            OneNet云平台应用案例（16项）： 涵盖基于各类模块（WiFi-Pro、Flash-Net、HTML5-NET、GSM/GPRS、NB-IoT）的远程开关控制案例，以及基于各类模块的远程温度参数采集案例。