一种无线通信系统实验箱技术方案

本实用新型专利技术提供一种无线通信系统实验箱，包括箱体以及底板。所述实验箱包括设置在底板上的主芯片和从芯片；所述主芯片通过SIO接口与第一无线数据传输模块连接；所述主芯片通过串行口分别与一3G模块和一GPRS模块相连接；所述GPRS模块上集成有SIM卡接口和音频接口；所述从芯片通过SIO接口连接第二无线数据传输模块；所述实验箱还包括传感器模块。该无线通信系统实验箱的结构清晰简单，可以完成70余项无线通信系统的相关实验、功能多样、使用灵活、满足了进行无线通信系统综合教学的需求。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及实验装置设备
，尤其涉及一种无线通信系统实验箱。
技术介绍
随着技术的不断发展，信息的获取和传输逐步从有线过渡到无线。无线数据传输这一技术也被应用到生活中的方方面面。以物联网
为例，涉及无线数据传输的产品的应用无处不在，比如无线抄表、数字图像传输、小区传呼、工业数据采集、非接触RF智能卡、安全防火系统、区域报警系统等。近年来不少高校都设立了以物联网技术为核心的专业，无线通信系统和数据传输自然成为了授课教学的重点内容之一。开发无线通信系统是一项理论与实践结合性很强的专业技术，若没有全面的系统理论和相应的产品设计方法，学生很难形成直观系统的认识。但是，在目前无线通信系统的课堂中，所使用的实验设备往往都是综合实验箱或在其它实验箱的基础上进行改造而成的实验箱，不利于学生自己动手开发。此类实验箱不具有针对性，并不适用于无线通信系统的实验教学。所以，目前无线通信系统的教学中存在实验箱功能单一且不易开发维护的缺点。
技术实现思路
本技术提供了一种无线通信系统试验箱，旨在解决目前无线通信系统教学中缺少涵盖多种无线通信系统且具有代表性的实验箱的问题。本技术提供的技术方案是一种无线通信系统实验箱，所述实验箱包括设置在底板上的主芯片和从芯片；所述主芯片与第一无线数据传输模块连接；所述主芯片还通过串行口分别与一 3G模块和一 GPRS模块相连接；所述GPRS模块上集成有SM卡接口和音频接口 ；所述从芯片连接第二无线数据传输模块；所述实验箱还包括传感器模块。为了方便学生设计调试，所述主芯片采用基于嵌入式系统的处理器，所述主芯片还与显示模块、指示灯以及键盘相连接。进一步的，所述主芯片连接有FLASH和SDRAM外部存储器；所述主芯片上还集成有同步/异步收发器、SPI总线接口、I2C总线接口、USB接口、同步串行控制器、PWM控制器、模数转换器、外设数据控制器、多路复用I/O接口和定时器/计数器。作为无线通信系统收发模块的一部分，所述从芯片为基于嵌入式系统的处理器。进一步的，所述第一无线数据传输模块和第二无线数据传输模块为射频收发芯片。 进一步的，所述GPRS模块包括射频连接器和双频端天线，所述GPRS模块上集成有音频接口和SIM接口，所述GPRS模块通过所述音频接口连接音频模块，所述GPRS模块通过SM接口连接SM卡。更进一步的，所述音频模块包括麦克风、耳机以及蜂鸣器；所述SIM卡为1.8V的SM卡或3.0V的SM卡。为进一步扩展实验箱的适用数据采集范围，所述传感器模块包括温度传感器、红外传感器、光敏传感器、干簧管电磁开关、烟雾传感器、热释红外传感器和霍尔传感器。进一步的，所述3G模块包括视音频解码器，所述3G模块与摄像头相连接。为方便组网，所述底板分为两层，其中，所述主芯片和从芯片设置在所述底板的不同层上。本技术所提供的无线通信系统实验箱，通过设置相互配合实现数据传输/接收的主芯片和从芯片，以及外围扩展的GPRS模块、3G模块，允许学生设计多种无线通信实验，实现数据通过不同无线通信系统进行传输。该无线通信系统实验箱的结构清晰简单，可以完成70余项无线通信系统的相关实验、功能多样、使用灵活、满足了进行无线通信系统综合教学的需求。【附图说明】为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本技术所提供的无线通信系统实验箱的结构示意图。【具体实施方式】为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。简单概括来说，无线数据通信最主要方式为点对点通信和点对多点通信。其中点对点通信是应用的最广的一种。具体来说，是在需要进行数据传输的两点分别放置一台收发终端。两个收发终端可以设置成一个为单发，另一个为单收；也可以是设置为双向传输，从而实验远距离的数据传输或无线控制。这种数据通信方式适合一对一数据传输或控制，简单有效，也是组成其他无线通信系统的基础。点对多点的通信方式主要在组网时使用。通常为一点发送、多点接收的集中控制方式，或者一点接收多点发送的多点采集方式，或者一点收发、多点收发的分散控制方式。设计实验箱的初衷即是给学生提供相应的硬件平台，鼓励学生动手动脑，通过实验理解上述两种基本的无线通信方式。如图1所示，本实施例所提出的实验箱包括设置在底板上的主芯片和从芯片；所述主芯片通过S1接口连接第一无线数据传输模块，所述从芯片通过S1接口连接第二无线数据传输模块。所述第一无线数据模块和第二无线数据模块为射频收发芯片，均可以通过以nRF系列为核心的射频收发芯片实现。所述主芯片和从芯片均为基于嵌入式系统的处理器，如ARM7或ARM9核心。实验中，需要传送的数据经过主芯片处理后传送到射频芯片上，射频芯片将数据调制到某一个适当的频率后发送到无线信道上。从芯片由天线接收到相应的数据，从而得到基带信号，然后再传送到从芯片中进心数据处理。从而形成点对点无线通信系统模型。点对多点的通信方式主要通过无线数据采集体现，数据节点选用多种传感器。如图1所示的传感器模块包括温度传感器、红外传感器、光敏传感器、干簧管电磁开关、烟雾传感器、热释红外传感器和霍尔传感器。单独的无线传感器的功能模块单独封装，构成传感器网络节点。各个传感器采集设备的数字信号通过传感器网络传输至从芯片。从芯片即实现远程数据的采集，并通过第二无线数据传输模块传送至主芯片进行数据处理。即可以实现多点发送、一点接收的多点数据采集方式。以ARM7架构为当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无线通信系统实验箱，包括箱体以及底板，其特征在于：所述实验箱包括设置在底板上的主芯片和从芯片；所述主芯片连接第一无线数据传输模块; 所述主芯片还通过串行口分别与一3G模块和一GPRS模块相连接；所述GPRS模块上集成有SIM卡接口和音频接口；所述从芯片连接第二无线数据传输模块; 所述实验箱还包括传感器模块。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘全，李战军，
申请(专利权)人：青岛软件园人力资源服务有限公司，
类型：新型
国别省市：山东;37