移动嵌入式教学实验系统技术方案

本实用新型专利技术涉及嵌入式实验系统技术领域，尤其是移动嵌入式教学实验系统，包括云端接入模块、用户控制端、协议网关、扩展模块、裸机调试工具、核心板、振动马达、电子罗盘和电容屏，云端接入模块通过网络模块连接用户控制端，用户控制端、振动马达、电子罗盘和电容屏均连接核心板，协议网关包括RFID网关和Zigbee网关，核心板通过串口连接RFID网关，RFID网关连接扩展模块，裸机调试工具通过JTAG口连接核心板。本实用新型专利技术有益效果：本实用新型专利技术设置有核心板，使得Android应用端的设计可以在本系统，只要能通过网络连接到相应的地址和端口，包含Jlink‑OB能够在线调试ARM裸机程序，实时监测寄存器状态，调试工具集合Jlink‑OB、串口调试和Zigbee调试工具，无需再增加其他学习成本。

Mobile Embedded teaching experiment system

The utility model relates to the technical field of embedded experimental system, especially the mobile embedded teaching experiment system, which includes the cloud access module, the user control end, the protocol gateway, the extension module, the debug tool for the bare machine, the core board, the vibration motor, the electronic compass and the capacitive screen. The cloud end access module is connected by the network module. The user control end, the user control end, the vibration motor, the electronic compass and the capacitive screen all connect to the core board. The protocol gateway includes the RFID gateway and the Zigbee gateway. The core board connects the RFID gateway through the serial port, the RFID gateway connects the extension module, and the debug tool of the bare machine connects the core board through the JTAG port. The utility model has the beneficial effect: the utility model is provided with a core board, so that the design of the Android application end can be designed in the system, as long as it can connect to the corresponding address and port through the network, including the Jlink OB can debug the ARM naked machine on line, monitor the register state in real time, the debugging tool set Jlink OB, the serial port tune. Test and Zigbee debugging tools do not need to increase other learning costs.

【技术实现步骤摘要】
移动嵌入式教学实验系统
本技术涉及嵌入式实验系统
，尤其是移动嵌入式教学实验系统。
技术介绍
随着物联网、云计算等现代物联化技术的推进，移动嵌入式的开发进入一个高峰期。从移动嵌入式系统的各个层面来看，涉及到裸机编程、驱动开发、应用设计和云端开发技术。随着新的移动开发技术的不断涌现，移动应用的种类将出现爆发式的增长。但是现有学习设备还是提供比较传统的硬件接口，和偏重基本应用开发，已经不能满足现阶段不断创新的新需要，所以我们为了满足当前高校主流移动互联网和嵌入式应用教学需要开发了移动嵌入式实验系统，提供了一个多层次的技术开发平台。现有嵌入式实验系统的缺点如下：1、忽略底层的ARM裸机编程开发，或者无法调试裸机程序，让学生难以掌握ARM体系编程方法和硬件协议。2、传统嵌入式设计缺少移动端应用的硬件配置，难以编写更有活力的应用。3、扩展性不够，无法展现移动互联网中的每个层次知识点。因此，对于上述问题有必要提出移动嵌入式教学实验系统。
技术实现思路
本技术目的是克服了现有技术中的不足，提供了移动嵌入式教学实验系统。为了解决上述技术问题，本技术是通过以下技术方案实现：移动嵌入式教学实验系统，包括云端接入模块、用户控制端、协议网关、扩展模块、裸机调试工具、核心板、振动马达、电子罗盘和电容屏，所述云端接入模块通过网络模块连接用户控制端，所述用户控制端、振动马达、电子罗盘和电容屏均连接核心板，所述协议网关包括RFID网关和Zigbee网关，所述核心板通过串口连接RFID网关，所述RFID网关连接扩展模块，所述裸机调试工具通过JTAG口连接核心板。优选地，所述Zigbee网关均连接Zigbee无线节点1、Zigbee无线节点2和Zigbee无线节点3。优选地，所述用户控制端包括Android应用和Android系统。优选地，所述扩展模块包括低频模块、NFC/高频模块、超高频模块、指纹识别模块、北斗导航模块、三轴传感器、Zigbee芯片和Zigbee无线调节器。优选地，所述扩展模块还包括有振动马达、电子罗盘、NFC模块、电机、继电器和声光报警。优选地，所述网络模块包括wifi模块和3G模组。优选地，所述电容屏采用7寸真彩色LED电容触摸屏。优选地，所述核心板分别连接SD卡接口、USBOTG接口、以太网接口、串口调试接口、音频输出接口、音频输入输出接口、HDM1接口输出。本技术有益效果：本技术设置有核心板，使得Android应用端的设计可以在本系统，也可以在其他用户终端设备上，只要能通过网络连接到相应的地址和端口，包含Jlink-OB能够在线调试ARM裸机程序，实时监测寄存器状态，包含指纹识别、振动马达、电子罗盘、NFC模块、北斗导航、三轴加速度等一些移动端硬件配置，包含云端接入和Zigbee组网等当下主流物联网配置，丰富的调试工具集合Jlink-OB、串口调试和Zigbee调试工具，无需再增加其他学习成本。以下将结合附图对本技术的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本技术的目的、特征和效果。附图说明图1是物联网综合实验系统的系统框图；图2是物联网综合实验系统的布局示意图。具体实施方式以下结合附图对本技术的实施例进行详细说明，但是本技术可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。如图1并结合图2所示，移动嵌入式教学实验系统，包括云端接入模块、用户控制端、协议网关、扩展模块、裸机调试工具、核心板、振动马达、电子罗盘和电容屏，所述云端接入模块通过网络模块连接用户控制端，所述用户控制端、振动马达、电子罗盘和电容屏均连接核心板，所述协议网关包括RFID网关和Zigbee网关，所述核心板通过串口连接RFID网关，所述RFID网关连接扩展模块，所述裸机调试工具通过JTAG口连接核心板。进一步的，所述Zigbee网关均连接Zigbee无线节点1、Zigbee无线节点2和Zigbee无线节点3，所述用户控制端包括Android应用和Android系统。进一步的，所述扩展模块包括低频模块、NFC/高频模块、超高频模块、指纹识别模块、北斗导航模块、三轴传感器、Zigbee芯片和Zigbee无线调节器，所述扩展模块还包括有振动马达、电子罗盘、NFC模块、电机、继电器和声光报警。其中，所述网络模块包括wifi模块和3G模组，所述电容屏采用7寸真彩色LED电容触摸屏，所述核心板分别连接SD卡接口、USBOTG接口、以太网接口、串口调试接口、音频输出接口、音频输入输出接口、HDM1接口输出。本技术设置有核心板，使得Android应用端的设计可以在本系统，也可以在其他用户终端设备上，只要能通过网络连接到相应的地址和端口，包含Jlink-OB能够在线调试ARM裸机程序，实时监测寄存器状态，包含指纹识别、振动马达、电子罗盘、NFC模块、北斗导航、三轴加速度等一些移动端硬件配置，包含云端接入和Zigbee组网等当下主流物联网配置，丰富的调试工具集合Jlink-OB、串口调试和Zigbee调试工具，无需再增加其他学习成本。该系统主要分为两种实验模式裸机调试模式：硬件组成部分为，主控Exynos4412+扩展模块(或者基础模块)；通过连接Jlink-OB与Exynos4412可以实现裸机程序的调试。组网调试模式：本系统由5部分组成，主控、Zigbee网关(或者RFID网关)、扩展模块、云端接入模块组成控制模式流程：云物联端——>主控——>Zigbee网关(或者RFID网关)——>扩展模块采集模式流程：扩展模块——>Zigbee网关(或者RFID网关)——>主控——>云物联端系统的主要功能是感知、控制和分析。通过读取不同传感器的信号并转换成有效的信号交给用户通过Android应用端来观测，然后传送给云物联端，云物联端根据用户的设置做出判断或者程序自动判断来控制执行机构。然后云物联端可以对大量系统数据分析得到一个合理算法的处理逻辑。扩展模块：包含Zigbee芯片和传感器模块，Zigbee芯片采集和发送数据，传感器模块转换数据。Zigbee网关：负责接收来自不同Zigbee节点的数据，然后打包数据统一发送给主控。主控：由Exynos4412芯片组成，负责解析打包好的节点数据，并建立Socket服务端，供Android应用端访问连接。云物联端：接收同类系统的所有数据，可做业务逻辑设计，也可进行数据分析处理。以上详细描述了本技术的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本技术的构思做出诸多修改和变化。因此，凡本
中技术人员依本技术的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.移动嵌入式教学实验系统，其特征在于：包括云端接入模块、用户控制端、协议网关、扩展模块、裸机调试工具、核心板、振动马达、电子罗盘和电容屏，所述云端接入模块通过网络模块连接用户控制端，所述用户控制端、振动马达、电子罗盘和电容屏均连接核心板，所述协议网关包括RFID网关和Zigbee网关，所述核心板通过串口连接RFID网关，所述RFID网关连接扩展模块，所述裸机调试工具通过JTAG口连接核心板。

【技术特征摘要】
1.移动嵌入式教学实验系统，其特征在于：包括云端接入模块、用户控制端、协议网关、扩展模块、裸机调试工具、核心板、振动马达、电子罗盘和电容屏，所述云端接入模块通过网络模块连接用户控制端，所述用户控制端、振动马达、电子罗盘和电容屏均连接核心板，所述协议网关包括RFID网关和Zigbee网关，所述核心板通过串口连接RFID网关，所述RFID网关连接扩展模块，所述裸机调试工具通过JTAG口连接核心板。2.如权利要求1所述的移动嵌入式教学实验系统，其特征在于：所述Zigbee网关均连接Zigbee无线节点1、Zigbee无线节点2和Zigbee无线节点3。3.如权利要求1所述的移动嵌入式教学实验系统，其特征在于：所述用户控制端包括Android应用和Android系统。4.如权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：张文，
申请(专利权)人：广州市风标电子技术有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44