CN114093227A - 一种应用于培训教学的iot开发套件 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种应用于培训教学的IOT开发套件，包括单片机、USB接口、调试接口、SD卡接口、Arduino拓展接口和FlexCOMM拓展接口，所述单片机分别与USB接口、调试接口、SD卡接口、Arduino拓展接口和FlexCOMM拓展接口连接，所述SD卡接口分别与单片机和存储扩展设备连接，所述Arduino拓展接口分别与单片机和Arduino拓展设备连接，所述FlexCOMM拓展接口分别与单片机和FlexCOMM拓展设备连接。本发明解决了常见教学培训平台联网方式单一、拓展方式缺乏的问题，强化了平台的通用性，在保证实用性的基础上可以为新增的各类实际开发需求提供足够的预留接口与空间。
Description
技术领域
本发明属于软件开发领域，具体涉及一种应用于培训教学的IOT开发套件。
背景技术
目前在应用于单片机开发的培训教学使用的软硬件上，针对于IOT方向的开发套件系统逐渐开始推广，有一些固定的搭配出现，在一些平台上固定使用了基于WIFI或者NBIOT联网方式的IOT解决方案。
现有的多数开发系统上，是针对于系统自带的联网模块进行IOT试验与教学。同时，开发系统的应用多是基于系统自带的传感器模块进行，功能拓展需要额外拓展新的功能拓展板，灵活性与泛用性有一定限制。
针对需要通用且灵活的教学培训需求，需要设计一款能够灵活更改联网方式且可灵活接入标准接口的拓展外部功能电路或模块的教学培训开发平台，以满足实际的需求。
发明内容
本发明所要解决的技术问题便是针对上述现有技术的不足，提供一种应用于培训教学的IOT开发套件，解决了常见教学培训平台联网方式单一、拓展方式缺乏的问题，强化了平台的通用性，在保证实用性的基础上可以为新增的各类实际开发需求提供足够的预留接口与空间。
本发明所采用的技术方案是：一种应用于培训教学的IOT开发套件，包括单片机、USB接口、调试接口、SD卡接口、Arduino拓展接口和FlexCOMM拓展接口；
所述单片机分别与USB接口、调试接口、SD卡接口、Arduino拓展接口和FlexCOMM拓展接口连接，用于将USB接口获取的工作电压输出至各用电元件，通过调试接口获取的软件开发信息，将接收的软件开发信息处理后输出至调试接口，通过SD卡接口、Arduino拓展接口和FlexCOMM拓展接口分别接入存储扩展设备、Arduino拓展设备和FlexCOMM拓展设备并与接入的存储扩展设备、Arduino拓展设备和FlexCOMM拓展设备实现数据交互；
所述USB接口分别与终端装置和单片机连接，用于获取工作电压并通过单片机输出至各用电元件；
所述SD卡接口分别与单片机和存储扩展设备连接，用于接入存储扩展设备并与单片机实现数据交互；
所述Arduino拓展接口分别与单片机和Arduino拓展设备连接，用于接入的Arduino拓展设备并与单片机实现数据交互；
所述FlexCOMM拓展接口分别与单片机和FlexCOMM拓展设备连接，用于接入FlexCOMM拓展设备并与单片机实现数据交互。
其中一个实施例中，所述USB接口与终端装置连接，所述USB接口从终端装置获取工作电压并输出至单片机。
其中一个实施例中，所述调试接口与终端装置连接，所述USB接口获取终端装置输出的软件开发信息输出至单片机，同时获取单片机处理后的软件开发信息输出至终端装置。
其中一个实施例中，所述终端装置包括电脑、平板电脑和手机。
其中一个实施例中，所述存储扩展包括TF卡。
其中一个实施例中，所述Arduino拓展设备包括LCD显示屏、模拟信号输入电路和数字信号输入输出电路。
其中一个实施例中，所述FlexCOMM拓展设备包括联网模块、Pulg-in传感器和Pulg-in功能器件。
其中一个实施例中，所述Pulg-in传感器为基于SPI通信、IIC通信、UART通信或IIS通信的传感器。
其中一个实施例中，所述Pulg-in功能器件为基于SPI通信、IIC通信、UART通信或IIS通信的功能器件。
本发明的有益效果在于：
1、通过调试接口连接单片机和终端装置，以实现调试交互、固件更新等软件开发需求；
2、开发套件通过SD卡接口、Arduino拓展接口和FlexCOMM拓展接口外接设备，并通过外接的设备获取更多的功能，丰富了开发套件的通用性与兼容性。
附图说明
图1为本发明结构框图；
图2为本发明原理图：
图3为调试接口原理图；
图4为FlexCOMM拓展接口原理图；
图5为Arduino拓展接口原理图；
图6为SD卡接口原理图；
图7为USB接口原理图；
图8为开发套件供电电源原理图；
图9为FlexCOMM拓展接口供电电源原理图。
具体实施方式
下面将结合附图及具体实施例对本发明作进一步详细说明。
如图1-图7所示，一种应用于培训教学的IOT开发套件，包括单片机、USB接口、调试接口、SD卡接口、Arduino拓展接口和FlexCOMM拓展接口；
所述单片机分别与USB接口、调试接口、SD卡接口、Arduino拓展接口和FlexCOMM拓展接口连接，用于将USB接口获取的工作电压输出至各用电元件，通过调试接口获取的软件开发信息，将接收的软件开发信息处理后输出至调试接口，通过SD卡接口、Arduino拓展接口和FlexCOMM拓展接口分别接入存储扩展设备、Arduino拓展设备和FlexCOMM拓展设备并与接入的存储扩展设备、Arduino拓展设备和FlexCOMM拓展设备实现数据交互；
所述USB接口分别与终端装置和单片机连接，用于获取工作电压并通过单片机输出至各用电元件；
所述SD卡接口分别与单片机和存储扩展设备连接，用于接入存储扩展设备并与单片机实现数据交互；
所述Arduino拓展接口分别与单片机和Arduino拓展设备连接，用于接入的Arduino拓展设备并与单片机实现数据交互；
所述FlexCOMM拓展接口分别与单片机和FlexCOMM拓展设备连接，用于接入FlexCOMM拓展设备并与单片机实现数据交互。
本实施例中，所述USB接口与终端装置连接，所述USB接口从终端装置获取工作电压并输出至单片机。
本实施例中，所述调试接口与终端装置连接，所述USB接口获取终端装置输出的软件开发信息输出至单片机，同时获取单片机处理后的软件开发信息输出至终端装置。
本实施例中，所述终端装置包括电脑、平板电脑和手机。
本实施例中，所述存储扩展包括TF卡。
本实施例中，所述Arduino拓展设备包括LCD显示屏、模拟信号输入电路和数字信号输入输出电路。
本实施例中，所述FlexCOMM拓展设备包括联网模块、Pulg-in传感器和Pulg-in功能器件。
本实施例中，所述Pulg-in传感器为基于SPI通信、IIC通信、UART通信或IIS通信的传感器。
本实施例中，所述Pulg-in功能器件为基于SPI通信、IIC通信、UART通信或IIS通信的功能器件。
本开发套件以单片机作为核心，其通过USB接口与终端装置连接，可根据实际应用实现特定的单个或多个USB设备功能，并且可通过USB接口为开发套件整体供电。终端装置上，开发环境可通过调试接口与单片机进行调试交互、固件更新等交互，以实现开发需求；通过SD卡接口可接入常见标准TF卡进行存储扩展，通过Arduino拓展接口可兼容大部分Arduino的拓展板、拓展外设等；通过FlexCOMM拓展接口可拓展基于FlexCOMM接口形式的热拔插模块组件，可通过该部分拓展、更换联网模块或新增、修改接入的传感传感器。
Arduino拓展接口在兼容Arduino拓展板与外设的同时，可外接的拓展板和常用器件主要包括LCD显示屏、模拟信号输入电路、数字信号输入输出电路，丰富平台的通用性与兼容性。
FlexCOMM拓展接口主要可接入套件专用配套的Pulg-in形式的功能硬件，包括联网模块和基于SPI通信、IIC通信、UART通信、IIS通信的传感器或功能器件等。
本应用于培训教学的IOT开发套件可通过供电电源为整个开发套件供电，FlexCOMM拓展接口也可通过单独的供电电源供电，其供电原理图分别为图8和图9。
以上所述实施例仅表达了本发明的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种应用于培训教学的IOT开发套件，其特征在于：包括单片机、USB接口、调试接口、SD卡接口、Arduino拓展接口和FlexCOMM拓展接口；
所述单片机分别与USB接口、调试接口、SD卡接口、Arduino拓展接口和FlexCOMM拓展接口连接，用于将USB接口获取的工作电压输出至各用电元件，通过调试接口获取的软件开发信息，将接收的软件开发信息处理后输出至调试接口，通过SD卡接口、Arduino拓展接口和FlexCOMM拓展接口分别接入存储扩展设备、Arduino拓展设备和FlexCOMM拓展设备并与接入的存储扩展设备、Arduino拓展设备和FlexCOMM拓展设备实现数据交互；
所述USB接口分别与终端装置和单片机连接，用于获取工作电压并通过单片机输出至各用电元件；
所述SD卡接口分别与单片机和存储扩展设备连接，用于接入存储扩展设备并与单片机实现数据交互；
所述Arduino拓展接口分别与单片机和Arduino拓展设备连接，用于接入的Arduino拓展设备并与单片机实现数据交互；
所述FlexCOMM拓展接口分别与单片机和FlexCOMM拓展设备连接，用于接入FlexCOMM拓展设备并与单片机实现数据交互。
2.根据权利要求1所述的一种应用于培训教学的IOT开发套件，其特征在于：所述USB接口与终端装置连接，所述USB接口从终端装置获取工作电压并输出至单片机。
3.根据权利要求1或2所述的一种应用于培训教学的IOT开发套件，其特征在于：所述调试接口与终端装置连接，所述USB接口获取终端装置输出的软件开发信息输出至单片机，同时获取单片机处理后的软件开发信息输出至终端装置。
4.根据权利要求3所述的一种应用于培训教学的IOT开发套件，其特征在于：所述终端装置包括电脑、平板电脑和手机。
5.根据权利要求1或2所述的一种应用于培训教学的IOT开发套件，其特征在于：所述存储扩展包括TF卡。
6.根据权利要求1或2所述的一种应用于培训教学的IOT开发套件，其特征在于：所述Arduino拓展设备包括LCD显示屏、模拟信号输入电路和数字信号输入输出电路。
7.根据权利要求1或2所述的一种应用于培训教学的IOT开发套件，其特征在于：所述FlexCOMM拓展设备包括联网模块、Pulg-in传感器和Pulg-in功能器件。
8.根据权利要求7所述的一种应用于培训教学的IOT开发套件，其特征在于：所述Pulg-in传感器为基于SPI通信、IIC通信、UART通信或IIS通信的传感器。
9.根据权利要求7所述的一种应用于培训教学的IOT开发套件，其特征在于：所述Pulg-in功能器件为基于SPI通信、IIC通信、UART通信或IIS通信的功能器件。
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