一种SOEF通信实验开发系统平台技术方案

一种SOEF通信实验开发系统平台，包括实验模块、Arduino最小系统开发板、功能扩展、液晶显示及可分离的基板组成。FM调频收音机模块、无线电能传输模块、红外编解码通信模块、RFID射频识别模块和FM音频调制发射模块可自由选择与PCMS基板相连接，无线信号可通过128*64液晶显示屏实时动态显示，根据实验需求可在功能扩展部分FE实现综合性设计。本实用新型专利技术具有自组织性、灵活性和可扩展性，为学生提供了开发设计和创新空间。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种开放式的实验教学综合开发平台，特别它是融合现有通信领域中调频、射频、无线通信、红外编解码等技术的可扩展的实验平台。
技术介绍
通信原理实验教学系统在各高校的实验教学中得到了广泛的使用，目前的通信原理实验教学系统仅针对通信、电子信息专业的专业基础课的基本知识点进行设置，但未结合当前通信领域技术热点，综合性较弱，加之，所有实验模块集成在同一电路板上，不便于进行接口扩展及实验教学平台的维护，无法满足高校关于CDIO工程教学模式中的工程实践环节的开展，不利于培养学生的综合实践动手能力。
技术实现思路
本技术的目的，是提供一种SOEF通信实验开发系统平台，采用可分离基板，能为各综合实验模块提供自主插拔和灵活选择的方案，使用方便高效，易于维护；另外基板扩展部分采用六边形蜂窝结构，可以任意根据需要接入其他实验模块，为学生提供了开发设计、创新空间。采用的技术方案是：一种SOEF通信实验开发系统平台，包括基板、FM调频收音机模块、无线电能传输模块、红外编解码通信模块、RFID射频识别模块、FM音频调制发射模块、实验开发系统总开关及系统指示灯、Arduino最小开发系统模块、128*64液晶显示屏和功能扩展FE部分，其特征在于：FM调频收音机模块、无线电能传输模块、红外编解码通信模块、RFID射频识别模块、FM音频调制发射模块、实验开发系统总开关及系统指示灯、128*64液晶显示屏和功能扩展FE部分分别通过铜柱以螺丝固定在基板上。基板上，FM调频收音机模块和红外编解码通信模块通过IIC通信协议的SDA总线和SCL总线通过电路板铺铜，并与实验系统中心控制部分ArduinoUNOR3上相对应的SDA和SCL总线相连接。基板上，RFID射频识别模块的背部设置有公头插头，在基板上有母头与之相匹配，由电源Vcc、地GND、发送端子TXD和接收端子RXD组成，发送端子TXD通过基板上铺铜与Arduino最小系统开发模块上的UNOR3上一号接口和二号接口相连接。液晶显示屏模块，由128*64液晶显示屏组成，其上八个端子，电源Vcc、地GND、数据通信端口K（-）、A（+）、CS1、E、R/W和D/I，分别与基板上的电源Vcc,地GND，电源Vcc以及实验开发系统中心控制板上ArduinoUNOR3上的三号端口，九号端口和八号端口相连接。FM音频调制发射模块和无线电能传输模块，其功能均相似，无需与单片机进行通信，所以只需通过电路板上铺铜设计的电源Vcc和地GND给其供电即可。功能扩展FE（FunctionExtended）部分，为六边形蜂窝结构，即功能扩展模块FE由多个镂空成正六边形的304不锈钢所制成的。根据数学理论，同半径的圆形覆盖平面,当圆心处于正六边形网格的各正六边形中心，也就是当圆心处于正三角网格的格点时所用圆的数量最少，且顶点到几何中心等距的多边形中，能够完整（无重叠）地覆盖某一区域可能的几何形状有：正方形、等边三角形和正六边形三种形状。在正方形、等边三角形和正六边形中，正六边形的面积最大，可以根据所采用的模块的尺寸及铜柱的位置，提供模块工作必须的能量和稳定的工作平台，所以该功能扩展部分采用正六边形结构。所述的FM调频收音机模块、无线电能传输模块、红外编解码通信模块、RFID射频识别模块、FM音频调制发射模块可与基板PCMS9选择性灵活连接。Arduino最小系统开发模块，是一个基于AVR单片机的开放原始码的软硬件平台，构建于开放原始码simpleI/O界面版，并且具有使用类似Java，C语言的Processing/Wiring开发环境。Arduino能通过各种各样的传感器来感知环境，通过控制灯光、马达和其他的装置来反馈、影响环境。板子上的微控制器可以通过Arduino的编程语言来编写程序，编译成二进制文件，下载进AVR单片机微控制器，是在国际上流行的快速电子设计制作的方案。将Arduino最小系统开发模块，集成在SOEF通信实验开发系统上，可拓展实践教学综合实训内容。基板为可分离式基板，包括PCMS（PluggableCircuitModuleSlot）和功能扩展FE（FunctionExtended）两部分组成。PCMS不但可以提供SOEF系统的中调频、射频、无线通信、红外编解码模块插槽，还可以根据实际需要选择其他实验模块，具有灵活性的同时，其提供的灵活插拔特性便于对模块实时维护，更符合现代实验教学实际需求；功能扩展FE部分采用蜂窝结构设计，可根据电路尺寸需要进行扩展，灵活性和兼容性好。液晶显示部分，采用AV接口与无线通信模块接口相连接，显示传输图像信号，可以实时观测无线信号通信质量，因其集成在SOEF通信实验开发系统上，携带方便，便于实时观测传输的无线图像信号。本技术具有自组织性、灵活性和可扩展性，为学生提供了开发设计和创新空间。附图说明图1是本技术的结构示意图。图2是本技术的电路连接关系图。图3、图4、图5分别是扩展部分FE所对应不同尺寸模块的安装示意图。图6是扩展部分FE立体示意图。图7是实验系统组网一对一通信示意图。图8是实验系统组网多对一通信示意图。具体实施方式一种SOEF通信实验开发系统平台，包括基板9、FM调频收音机模块1、无线电能传输模块2、红外编解码通信模块3、RFID射频识别模块4、FM音频调制发射模块5、实验开发系统总开关及系统指示灯6、Arduino最小系统开发模块7、128*64液晶显示屏8和功能扩展FE部分10，其特征在于：FM调频收音机模块1、无线电能传输模块2、红外编解码通信模块3、RFID射频识别模块4、FM音频调制发射模块5、实验开发系统总开关及系统指示灯6、Arduino最小系统开发模块7、128*64液晶显示屏8和功能扩展FE部分10分别通过铜柱以螺丝固定在基板9上。基板9上，FM调频收音机模块1和红外编解码通信模块3通过IIC通信协议的SDA总线和SCL总线通过电路板铺铜，并于实验系统中心控制部分ArduinoUNOR3上相对应的SDA和SCL总线相连接。基板9上，RFID射频识别模块的背部设置有公头插头，在基板上有母头与之相匹配，由电源Vcc、地GND、发送端子TXD和接收端子RXD组成，发送端子TXD通过基板9上铺铜与Arduino最小系统开发模块7的UNOR3上一号接口和二号接口相连接。液晶显示屏模块7，由128*64液晶显示屏组成，其上八个端子，电源Vcc、地GND、数据通信端口K（-）、A（+）、CS1、E、R/W和D/I，分别与基板上的电源Vcc,地GND，电源Vcc以及实验开发系统中心控制板上ArduinoUNOR3上的三号端口，九号端口和八号端口相连接。FM音频调制发射模块5和无线电能传输模块2，通过电路板上铺铜设计的电源Vcc和地GND给其供电即可。功能扩展FE部分10，为六边形蜂窝结构，即功能扩展模块FE由多个镂空成正六边形的304不锈钢所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种SOEF通信实验开发系统平台，包括基板(9)、FM调频收音机模块(1)、无线电能传输模块(2)、红外编解码通信模块(3)、RFID射频识别模块(4)、FM音频调制发射模块(5)、实验开发系统总开关及系统指示灯(6)、Arduino最小系统开发模块(7)、128*64液晶显示屏(8)和功能扩展FE部分(10)，其特征在于：FM调频收音机模块(1)、无线电能传输模块(2)、红外编解码通信模块(3)、RFID射频识别模块(4)、FM音频调制发射模块(5)、实验开发系统总开关及系统指示灯(6)、Arduino最小系统开发模块(7)、128*64液晶显示屏(8)和功能扩展FE部分(10)分别通过铜柱以螺纹固定在基板(9)上；基板(9)上，FM调频收音机模块(1)和红外编解码通信模块(3)通过IIC通信协议的SDA总线和SCL总线通过电路板铺铜，并于实验系统中心控制部分Arduino UNO R3上相对应的SDA和SCL总线相连接；基板(9)上，RFID射频识别模块的背部设置有公头插头，在基板上有母头与之相匹配，由电源Vcc、地GND、发送端子TXD和接收端子RXD组成，发送端子TXD通过基板(9)上铺铜与Arduino最小系统开发模块(7)的UNO R3上一号接口和二号接口相连接；液晶显示屏模块(8)，由128*64液晶显示屏组成，其上八个端子，电源Vcc、地GND、数据通信端口K‑、A+、CS1、E、R/W和D/I，分别与基板上的电源Vcc,地GND，电源Vcc以及实验开发系统中心控制板上Arduino UNO R3上的三号端口，九号端口和八号端口相连接；FM音频调制发射模块(5)和无线电能传输模块(2)，通过电路板上铺铜设计的电源Vcc和地GND给其供电即可。...

【技术特征摘要】
1.一种SOEF通信实验开发系统平台，包括基板(9)、FM调频收音机模块(1)、无线电能传输模块(2)、红外编解码通信模块(3)、RFID射频识别模块(4)、FM音频调制发射模块(5)、实验开发系统总开关及系统指示灯(6)、Arduino最小系统开发模块(7)、128*64液晶显示屏(8)和功能扩展FE部分(10)，其特征在于：
FM调频收音机模块(1)、无线电能传输模块(2)、红外编解码通信模块(3)、RFID射频识别模块(4)、FM音频调制发射模块(5)、实验开发系统总开关及系统指示灯(6)、Arduino最小系统开发模块(7)、128*64液晶显示屏(8)和功能扩展FE部分(10)分别通过铜柱以螺纹固定在基板(9)上；
基板(9)上，FM调频收音机模块(1)和红外编解码通信模块(3)通过IIC通信协议的SDA总线和SCL总线通过电路板铺铜，并于实验系统中心控制部分ArduinoUNOR3上相对应的...

【专利技术属性】
技术研发人员：付垚，王洪源，李环，刘洋，喻红婕，张武，王梓丞，佟国晗，
申请(专利权)人：沈阳理工大学，
类型：新型
国别省市：辽宁;21