CN107067913A - Stm32项目式教学综合实验教学平台 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种STM32项目式教学综合实验教学平台，包括STM32核心板及其扩展板部分；其中扩展板部分包括基本实验部分、扩展实验部分和三级项目实验部分；所述基本实验部分、扩展实验部分和三级项目实验部分的各个实验部分都需要STM32核心板发出控制信号才能实现。本发明功能模块齐全，能实现的实验丰富多样，包括基本实验、扩展实验及三级项目实验；可用于专科生、本科生、研究生的STM32综合实验教学，能有效提高学生的实践和创新能力。

Description

STM32项目式教学综合实验教学平台
技术领域
本发明涉及教学设备领域，尤其涉及一种STM32项目式教学综合实验教学平台。
背景技术
中国专利申请号201610071775.7，名称为“一种多核心单片机嵌入式教学实验平台”，公开了一种能够利用51系列单片机以及stm32 为核心，设计完成多核心的单片机嵌入式教学实验系统的硬件开发工作。但是由于其主要以51单片机为主要核心板，51系列单片机运行速度过慢，内存太小，保护能力太差，容易烧坏芯片，随着单片机技术的不断发展，51系列的单片机已经远远不能满足应用需求。
STM32单片机嵌入式技术在工业中有着广泛的应用。许多高等院校对自动化、控制工程等相关专业的学生开设了数字集成电路、嵌入式系统原理及应用等课程，但是由于目前STM32相关课程的教学实验平台包含的模块不够全面，以致于学校在进行实验教学时不能够让学生对STM32的学习了解更加全面，影响学生的学习效果。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的缺陷，提供一种STM32 项目式教学综合实验教学平台，该实验教学平台功能模块齐全，能实现的实验丰富多样，包括基本实验、扩展实验及三级项目实验；可用于专科生、本科生、研究生的STM32综合实验教学。
为实现上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的：
一种STM32项目式教学综合实验教学平台，包括STM32核心板及其扩展板部分；其中扩展板部分包括基本实验部分、扩展实验部分和三级项目实验部分；所述基本实验部分、扩展实验部分和三级项目实验部分的各个实验部分都需要STM32核心板发出控制信号才能实现。
所述的STM32核心板选用主芯片STM32F103ZET6，该芯片内核是基于高性能、低成本、低功耗的嵌入式应用而专门设计的ARM Cortex-M3内核。
所述的基本实验部分能够实现STM32开发环境的搭建及工程的建立、GPIO的操作、按键控制LED灯闪烁、定时器精确定时、串口收发数据通信和中断控制实验。
所述的扩展实验部分能够实现通信类实验、显示类实验、传感类实验、存储类实验、电机类实验和其它类实验。
所述的三级项目实验部分包括智能小车、三色LED灯和心电监测系统。
所述的通信类实验包括I2C总线读取EEPROM实验、SPI读取 Flash实验、Zigbee实验、蓝牙通信实验、GPRS模块实验、WIFI实验、USB通信实验、CAN总线通信实验和网口模块实验；
所述的显示类实验包括普通流水灯实验、8段数码管实验、液晶屏显示实验和摄像头实验；
所述的传感类实验包括光敏检测实验、温湿度检测实验、人体红外传感器实验和烟雾传感器实验；
所述的存储类实验包括SD卡存储实验和TF卡存储实验；
所述的电机类实验包括直流电机实验、步进电机实验和舵机实验；
所述的其它类实验包括继电器实验、片外ADC实验、PWM实验、蜂鸣器实验和音频实验。
由于采用上述技术方案，本发明提供的一种STM32项目式教学综合实验教学平台，与现有技术相比具有这样的有益效果：
本发明使用的核心板性能更加强大，功耗更低，可以进行的教学实验和拓展实验更加的丰富，能更大程度的满足学生对嵌入式开发的学习兴趣。
本发明功能模块齐全，能实现的实验丰富多样，包括基本实验、扩展实验及三级项目实验；可用于专科生、本科生、研究生的 STM32综合实验教学，能有效提高学生的实践和创新能力。
本发明不仅功能模块齐全，而且采用的STM32系列单片机是基于高性能、低成本、低功耗的嵌入式应用而专门设计的ARM Cortex-M3内核，STM32系列单片机在目前的消费电子、工业控制、医疗电子等多个行业有着广泛的应用，也是电类相关专业和信息类相关专业的专业基础课。对STM32系列单片机的学习、理解和应用是相关专业不可或缺的一项重要技能。
附图说明
图1是本发明STM32项目式教学综合实验教学平台的基本组成示意图；
图2是扩展实验通信类实验基本组成示意图；
图3是扩展实验显示类实验基本组成示意图；
图4是扩展实验传感类实验基本组成示意图；
图5是扩展实验存储类实验基本组成示意图；
图6是扩展实验电机类实验基本组成示意图；
图7是扩展实验其它类实验基本组成示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细描述：
本发明的一种STM32项目式教学综合实验教学平台100，参见图1所示，它包括STM32核心板101及其扩展板部分102；其中扩展板部分102包括基本实验部分110、扩展实验部分120和三级项目实验部分130；所述基本实验部分、扩展实验部分和三级项目实验部分的各个实验部分都需要STM32核心板发出控制信号才能实现；
所述的STM32核心板101选用主芯片STM32F103ZET6，该芯片内核是基于高性能、低成本、低功耗的嵌入式应用而专门设计的ARM Cortex-M3内核；
所述的基本实验部分110能够实现STM32开发环境的搭建及工程的建立111、GPIO的操作112、按键控制LED灯闪烁113、定时器精确定时114、串口收发数据通信115和中断控制实验116；
所述的扩展实验部分120能够实现通信类实验121、显示类实验 122、传感类实验123、存储类实验124、电机类实验125和其它类实验126；
所述的三级项目实验部130分包括智能小车131、三色LED灯132 和心电监测系统133。
所述的通信类实验121包括I2C总线读取EEPROM实验1211、SPI 读取Flash实验1212、Zigbee实验1213、蓝牙通信实验1214、GPRS 模块实验1215、WIFI实验1216、USB通信实验1217、CAN总线通信实验1218和网口模块实验1219；
所述的显示类实验122包括普通流水灯实验1221、8段数码管实验1222、液晶屏显示实验1223和摄像头实验1224；
所述的传感类实验123包括光敏检测实验1231、温湿度检测实验1232、人体红外传感器实验1233和烟雾传感器实验1234；
所述的存储类实验124包括SD卡存储实验1241和TF卡存储实验1242；
所述的电机类实验125包括直流电机实验1251、步进电机实验 1253和舵机实验1252；
所述的其它类实验126包括继电器实验1261、片外ADC实验1262、 PWM实验1263、蜂鸣器实验1264和音频实验1265。
具体地，在上述的STM32项目式教学综合实验教学平台中，所述的所有实验都是基于核心板101实现的，所有的实验都必须通过核心板的控制才能实现相应的功能。
具体地，所述的GPRS模块实验1215是单片机通过本实验教学平台所选的SIM900A模块进行简单的拨通电话。
具体地，在所述的摄像头实验1224中，首先将摄像头模块通过排针连接到扩展板，然后摄像头接收到的图像通过核心板101的控制在液晶显示屏上显示出来。
具体地，在所述的光敏检测实验1231中，是将光敏传感器模块通过排针连接到扩展板相应的位置，然后再通过模块中的光敏电阻进行光亮强度的检测。
具体地，在所述的温湿度检测1232中，是将温湿度传感器模块通过排针连接到扩展板相应的位置，然后再检测空气的温湿度情况。
具体地，在所述的人体红外传感器实验1233中，是将红外传感模块通过排针连接到扩展板相应的位置，然后可以感应到人体散发的红外线。
具体地，在所述的烟雾传感器实验1234中，是将烟雾传感器模块通过排针连接到扩展板相应的位置，然后再检测空气的烟雾情况。
以上所述仅为本发明的优选实例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是本利用本发明说明书所做的等效结构变换，或直接或间接运用附属在其他相关产品的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (6)

1.一种STM32项目式教学综合实验教学平台，可用于专科生、本科生、研究生的STM32综合实验教学，其特征在于：该平台包括STM32核心板及其扩展板部分；其中扩展板部分包括基本实验部分、扩展实验部分和三级项目实验部分；所述基本实验部分、扩展实验部分和三级项目实验部分的各个实验部分都需要STM32核心板发出控制信号才能实现。
2.根据权利要求1所述的一种STM32项目式教学综合实验教学平台，其特征在于：所述的STM32核心板选用主芯片STM32F103ZET6。
3.根据权利要求1所述的一种STM32项目式教学综合实验教学平台，其特征在于：所述的基本实验部分能够实现STM32开发环境的搭建及工程的建立、GPIO的操作、按键控制LED灯闪烁、定时器精确定时、串口收发数据通信和中断控制实验。
4.根据权利要求1所述的一种STM32项目式教学综合实验教学平台，其特征在于：所述的扩展实验部分能够实现通信类实验、显示类实验、传感类实验、存储类实验、电机类实验和其它类实验。
5.根据权利要求1所述的一种STM32项目式教学综合实验教学平台，其特征在于：所述的三级项目实验部分包括智能小车、三色LED灯和心电监测系统。
6.根据权利要求4所述的一种STM32项目式教学综合实验教学平台，其特征在于：所述的通信类实验包括I2C总线读取EEPROM实验、SPI读取Flash实验、Zigbee实验、蓝牙通信实验、GPRS模块实验、WIFI实验、USB通信实验、CAN总线通信实验和网口模块实验；
所述的显示类实验包括普通流水灯实验、8段数码管实验、液晶屏显示实验和摄像头实验；
所述的传感类实验包括光敏检测实验、温湿度检测实验、人体红外传感器实验和烟雾传感器实验；
所述的存储类实验包括SD卡存储实验和TF卡存储实验；
所述的电机类实验包括直流电机实验、步进电机实验和舵机实验；所述的其它类实验包括继电器实验、片外ADC实验、PWM实验、蜂鸣器实验和音频实验。
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