TYZHY-01A型 上海同育 智慧云教學實驗平臺

一、設備概述

物聯網技術開發平臺是一款基礎教學實驗開發平臺，由1個通用平臺，多個系列硬件模塊，上位機教學資源軟件三部分組成，主要針對物聯網、電子信息、計算機等專業的單片機與傳感器、嵌入式接口技術、識別技術、無線通信技術、智能產品、人工智能等課程的教學實驗。

該平臺結構符合人體工學設計，由可分離式基座和網板組成。硬件模塊采用磁吸固定，探針連接傳輸信號，使用方便，易于拓展。場景引入式教學模式和豐富的教學資源，既可以針對單個模塊學習單個知識點，也可以使用多個模塊自由組合進行各知識點的綜合場景應用。

二、設備特點

傳感網應用開發實驗平臺

1)平臺能夠不同安全電壓等級的獨立電源輸出接口；

2)平臺支持“通訊”與“自動”兩種通信模式，并支持面板一鍵切換；

3)平臺具備實驗模塊在線監測功能；

4)平臺支持多種課程實訓；

無線傳感網實訓室傳感網應用開發實訓套件物聯網云平臺

1）可在廣域網中通過PC、移動智能終端、智能網關等設備登錄此云平臺

2）具備項目管理功能，定制化的項目中心集中管理

3）支持物聯網項目的新建

4）支持物聯網云網關的配置，支持云網關的設備管理、編輯等功能

5）提供多種的項目案例配置默認地址，智能家居安居

6）支持多種以上常用傳感器節點，支持溫度、濕度、水溫、二氧化碳、光照、風速、大氣壓力、空氣質量、可燃氣體、火焰、紅外對射傳感器、紅外對射傳感器、聲音感知傳感器、霍爾傳感器、稱重傳感器、壓電傳感器、DIY測試子系統、位移傳感器、熱電偶傳感器、超聲波傳感器；

7）同時支持手動與默認的物聯網節點配置方案，一種默認節點配置方案；

三、通信模塊配置

1.ZigBee模塊

1)適用于2.4GHz、IEEE802.15.4.ZigBee和RF4CE應用；

2)支持ZigBee2007/ZigBee2007PRO協議；

3)可應用在2.4-GHzIEEE802.15.4系統、RF4CE控制系統、ZigBee系統；

2.藍牙通訊模塊

1)采用Bluetooth4.0標準芯片；

2)射頻頻率：2.4GHz；

3.Wi-Fi通訊模塊

1)符合IEEE802.11b/g/n標準；

2)32位微型MCU，主頻支持80MHz和160MHz，10bit高精度ADC，支持RTOS，內置TCP/IP協議棧；

4.NB-IoT模塊

1)內置Cortex-M3(32位），主頻支持32kHz到32MHz，64KFLASH,16KRAM,4K

5.EEPROM,24個通道；

2)支持頻段B8(900MHz),B5(850MHz)；

3)支持AT指令：3GPPTR45.820和其它AT擴展指令；

4)下載方式支持UART；

5.LoRa模塊

1)模塊工作電壓：3.3V或5V；

2)無線工作頻段：401-510MHz；

3)無線發射功率：Max.19±1dBm，接收靈敏度：-136±1dBm；

4)采用LoRa調制方式，同時兼容并支持FSK,GFSK,OOK傳統調制方式；

四、實驗底板配置

1.M3主控模塊

1)支持ISO國際標準化的485串行通信協議；

3)內置總線ESD保護：±16kVHBM；

4)多路IO驅動接口；

5)OLED液晶顯示

6)亞克力保護面板

2.傳感器類通用底板、多功能模塊類底板、通訊模塊類底板、執行模塊類底板

1)支持ISO國際標準化的485串行通信協議；

3)內置總線ESD保護：±16kVHBM；

4)多路IO驅動接口；

五、傳感器模塊配置

1.光敏傳感器模塊：

1）暗電流：0.2μA；

2）亮電流：4μA（Vdd=5V,10Lux,Rss=1kΩ），40μA(Vdd=5V,10Lux,Rss=1kΩ)；

2.可燃性氣體傳感器：

1）回路電壓±5V，加熱電壓最高直流24V;

2）對甲烷、乙烷、丙烷等可燃性氣體靈敏度高；

3.溫濕度傳感模塊：

1）工作電壓：3.3V或5V；

2）電容式傳感器測量相對濕度，帶隙傳感器測量溫度；

4.聲音傳感模塊：

1）靈敏度：-48~66dB；

2）頻響范圍：50~20kHz；

5.熱釋電紅外傳感器

1）工作電壓：3.3V或5V；

2）信號輸出信號電平：高3.3V/低0V；

6.火焰傳感模塊

1）探測波長：700~1100nm；

2）信號輸出信號電平：高3.3V/低0V；

7.霍爾傳感模塊

1）磁感應檢測；

2）信號輸出信號電平：高3.3V/低0V；

8.壓電傳感模塊

1）振動敲擊檢測；

2）模擬量信號輸出；

9.位移感知模塊

1）16位陀螺儀檢測，加速度測量范圍±2，±4，±8，±16g；

2）IIC接口輸出；

10.熱電偶模塊

1）溫度測量范圍-30到300攝氏度；

2）模擬量輸出接口；

11.超聲波模塊

1）供電電壓5V，工作電流5.3mA；

2）探測范圍2cm-600cm

3）IO脈沖輸出；

12.大氣壓模塊

1）供電電壓3.3V，電流2.5mA；

2）測量范圍300-1100HPa

3）USART串口輸出；

13.紅外對射模塊

1）波長940nm，工作電流30mA；

2）信號輸出信號電平：高3.3V/低0V；

14.風速模塊

1）風速檢測范圍0-100KM/H；

2）輸出模擬量信號；

15.二氧化碳模塊

1）檢測范圍400-5000ppm；

2）供電電壓5V；

3）輸出接口串口輸出

16.稱重模塊

1）檢測范圍0-5kg，供電電壓3.3V；

2）通信接口IO；

17.空氣質量模塊

1）最小檢測0.8微米，電流20mA，供電電壓5V；

2）通信接口UART；

18.開關量傳感模塊

輸出信號是開關量的傳感器組合，用于熱釋電紅外、火焰、聲音等傳感實驗。

19.信號輸出模塊

1）具備1路12-bitDAC輸出，采樣率最高3.2Msps，輸出電壓3.3V；

2）通信接口IIC

20.數字量傳感器模塊

1）具備1路12-bitADC外部檢測，檢測電壓范圍0-2.5V，基準源2.5V

2）通信接口IIC

六、執行模塊配置

1.繼電器模塊

1）5V驅動，輸出30V 10A

2）IO直接驅動

2.步進電機模塊

1）5線4相步進電機，型號28BYJ-48

2）驅動采用ULN2003驅動

3.直流電機模塊

1）PWM占空比驅動

2）可實現正反轉、無極調速功能

4.風扇模塊

1）5V驅動，驅動電流0-50mA

七、實驗平臺配置

1.移動供電裝置底座

1)支持USB供電，采用USB-B型母口；

2)內置3000mAh可充電鋰電池，其接入狀態可通過滑動開關切換，并帶有充電管理功能，電池充電狀態通過指示燈提示；

3)具備一個RS-485接口，可將NB-IOT、LoRa的實驗模塊連接到其它帶有RS-485通信接口的設備；

2.物聯網網關

1）Ethernet接口：網關內部集成了10/100自適應以太網，可直接實現LAN口及WAN口功能，每一個完整的收發器通過網口變壓器連接到網口，遵循IEEE802.3和IEEE802.3u規范。

2）WIFI：a.符合IEEE802.11b/g/n標準；

3）支持ZigBee2007/ZigBee2007PRO協議；

4）支持485串行通信接口

3.移動實訓臺

1)可置于普通桌面上，靈活快速搭建物聯網實訓環境；

2)配置網孔面板，可從正面、背面靈活安裝各類物聯網設備

3)電源輸入：220V；

4)強電供電支持6組，220V3孔插座；帶電涌保護功能，有SPD指示燈

5)弱電供電支持2組，每組不少于三種不同輸出電壓。

6)網絡接口：支持1個WAN口和4個LAN口；

4.報警燈

1）發光材料：LED燈泡

2）LED照明燈繼電器模塊

1）兩路控制繼電器

2）繼電器規格為7A-240VAC；10A-24VDC；10A-110VAC

★5. 實驗室智慧用電安全控制系統
  智能電源管理系統具有過溫、短路、過流、過壓、欠壓、失壓、功率限定7大保護功能；電源具有一鍵鎖定功能，處理故障時，防止漏電保護器合閘，造成觸電危險；電源具有故障鎖定功能，發生故障導致跳閘時，不能人為上電，只能通過遠程清除故障后，才能上電成功；能通過無線4G和有線以太網與手機APP和PC端云平臺通訊，沒有網絡的情況下，教室整套智能電源管理系統可離線獨立運行。

1）、智能終端：智能電源管理系統以32位ARM為核心，采用4.3寸彩色觸摸屏為人機交互界面，實時監控設備運行情況，提供Zigbee、CAN等多種通信模式，具備語音播報功能。能實時監測三相電壓、電流、功率，功率因數、頻率、電能等參數，液晶觸摸屏監測數值。能監控實驗室電源的故障類型和故障次數；設備時間管理包含年月日時間的顯示；用戶通過刷卡方式請求開啟設備，PC端進行授權之后，設備可啟動使用，PC端可分時預約設備的啟動和停止！

2）、手機APP：用電狀態界面實時顯示當前電壓、電流、有無功功率、電能、設備溫度、漏電電流值等；用電數據界面能智能查找近2年用電數據，設置界面能設置限定電能值、負載值、設備超溫值、過欠壓值、過欠壓恢復時間值等。后臺查看報警日志、操作日志、故障日志等?？刂疲嚎稍谖⑿判〕绦蛑羞h程控制智能開關的通斷。

3）、PC端軟件：每個設備狀態信息顯示，具有多個子界面，具有故障分析，用電能效分析、集中管理、個人中心資料管理、用戶報警定位跟蹤與信息統計；具有管理員信息修改與權限管理等功能?？梢绘I開啟和關閉所有設備，可單獨控制每臺設備的開關！

4）、后臺系統：包含賬號管理、設備管理、報修管理、用戶管理，設備管理：①、包含監控管理：實時視頻監控每個教室，可一鍵預覽所有設備的在線和運行情況，分析設備使用率及運行時間！②、包含設備節點：可顯示設備所在位置、編碼名稱、掛載情況、用戶編輯、用戶查詢等。

5）、報修管理：用戶可進行遠程報修，反應設備故障信息，編輯報修情況，后臺可進行遠程維護，及時跟進，以有效解決用戶設備維護。

6）、用戶管理：可連通手機號，對賬戶進行一對一的安全加密，實名認證，防止賬戶泄密、防盜，現場數據連接云平臺后臺數據庫管理。

現場需對功能逐一演示，提供有效、權威的證明文件，佐證該產品的可靠、安全、先進性。

6.應用開發配件包含線材、仿真器、接口轉換器等配件

八、配置清單