物联网实训小车制造技术

本申请是关于一种物联网实训小车，包括：ZigBee模块、舵机、直流电机、主控制器、电源、多个传感器、Wifi模块、轮胎以及至少一个车板。ZigBee模块与网关的ZigBee协调器无线组网并通信，且ZigBee模块与主控制器通过串口通信，主控制器通过GPIO控制舵机的转动角度，直流电机用于驱动轮胎转动，多个传感器用于根据主控制器的信号采集外部数据，ZigBee模块、舵机、直流电机、主控制器、电源以及多个传感器固定分布于至少一个车板上，轮胎设置于至少一个车板中最底层车板的底部。本申请将多个传感器集成在一个实训小车上，多个实验采用一套实验设备来实现，在学生熟悉实验设备环节节省出大量时间，有利于提高教学效率，提高实验室的空间利用率。

【技术实现步骤摘要】
物联网实训小车
本申请涉及物联网
，尤其涉及一种物联网实训小车。
技术介绍
物联网是一个新兴产业，是新一代信息技术的重要组成部分，其涵盖面极广。随着物联网在各行各业的应用越来越广泛，企业对物联网人才的需求量也越来越大，所以，近年来全国各大院校纷纷开设物联网专业或方向。由于物联网是一个偏向于应用的学科，实验尤其重要，因此，设计一款用于展示物联网原理的教学实验设备，以便用于学校的物联网专业教学中，是一个非常重要的问题。目前，传统的物联网教学设备配置，通常是一个实验对应一套实验设备，教学过程中，如果需要做多个实验，通常采用一套实验设备完成一个实验后，更换另外一套实验设备继续进行下一个相应的实验。然而，目前的物联网教学设备中，由于一个实验对应一套实验设备，一套实验设备的功能太少，在有限的实验课时中，为进行多个实验需要多次更换实验设备，学生需要花费时间和精力分别熟悉多个不同的实验设备，因此，不利于提高教学效率。而且，一个实验对应一套实验设备，使得多套实验设备占用空间太大，不利于实验设备的归纳整理。
技术实现思路
为克服相关技术中存在的现有物联网教学设备功能太少，不利于提高教学效率和占用空间太大的问题，本申请提供一种物联网实训小车。物联网实训小车，所述实训小车包括：ZigBee模块、舵机、直流电机、主控制器、电源、多个传感器、轮胎以及至少一个车板；所述ZigBee模块与实训小车所在无线网络中网关的ZigBee协调器无线组网并通信，且所述ZigBee模块与主控制器通过串口通信连接，所述主控制器通过GPIO控制舵机的转动角度，所述直流电机用于驱动所述轮胎转动，所述电源用于为实训小车供电，所述多个传感器用于根据主控制器的信号采集外部数据，所述ZigBee模块、舵机、直流电机、主控制器、电源以及多个传感器固定分布于所述至少一个车板上，所述轮胎设置于所述至少一个车板中最底层车板的底部。可选地，所述多个传感器包括：摄像头、超声波模块、RFID模块和寻磁模块，所述摄像头通过一Wifi模块与用户终端通信连接，所述主控制器通过GPIO控制超声波模块，所述RFID模块以及Wifi模块分别与主控制器通过串口通信连接。可选地，所述RFID模块、ZigBee模块、Wifi模块以及主控制器的串口为USART接口，且所述主控制器上设置有USB转USART转接板，所述主控制器通过所述USB转USART转接板与用户终端通信连接。可选地，所述USB转USART转接板为USB转TTL串口转接板。可选地，所述实训小车为分层结构，包括上层板和下层板，所述ZigBee模块、舵机、摄像头、Wifi模块、超声波模块、和电源设置于上层板上，所述主控制器、直流电机、RFID模块和寻磁模块设置于下层板上，所述轮胎设置于下层板的底部。可选地，所述ZigBee模块与网关中ZigBee协调器的通信内容包括：实训小车的设备信息、行车定位点信息、车辆控制命令和应答信息。可选地，所述直流电机中设置有PWM脉宽调制器，且所述PWM脉宽调制器的开关器件为MOSFET。可选地，所述超声波模块为HC-SR04超声波传感器。可选地，所述RFID模块的电子标签为MifareS50卡，所述RFID模块的RFID读写器为13.56M读写器。可选地，所述主控制器为STM32单片机。本申请的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：本申请提供一种物联网实训小车，该实训小车包括ZigBee模块、舵机、直流电机、主控制器、电源、多个传感器、摄像头、轮胎以及至少一个车板。本申请中的实训小车通过ZigBee模块与网关中的ZigBee协调器无线组网并通信，且ZigBee模块与主控制器通过串口通信连接，用户终端能够通过网关向实训小车的主控制器发送控制信号，从而实现对实训小车的远程控制。通过设置舵机，主控制器利用GPIO控制舵机的转动角度，从而实现舵机控制实验。通过设置直流电机，主控制器利用PWM脉宽调制器控制直流电机驱动轮胎转动，从而实现电机驱动实验。本申请中还设置有多个传感器，包括超声波模块、RFID模块和寻磁模块，能够实现超声波测距实验、高频RFID卡后获取实验以及小车寻磁实验。由于RFID模块、ZigBee模块、Wifi模块与主控制器之间分别通过串口通信连接，能够实现串口通信实验。通过设置摄像头，该摄像头利用Wifi模块与用户终端通信连接，能够将摄像头拍摄到的所有实验过程通过Wifi模块传输至用户终端，便于用户进行查看。本申请将多个传感器集成在一个实训小车上，多个实验采用一套实验设备来实现，在学生熟悉实验设备环节节省出大量时间，有利于提高教学效率。而且多个传感器集成在一个实训小车上，有效减少实验设备所占空间，从而为实验室节省大量空间，有利于提高实验室的空间利用率。本实施例中的实训小车，可以根据传感器的数量，采用分层结构设置多个车板，有利于进一步提高实验室的空间利用率。应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。附图说明此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。为了更清楚地说明本申请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简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，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为本申请实施例提供的一种物联网实训小车的结构示意图；图2为本申请实施例中舵机控制的电路原理图；图3a为本申请实施例主控制器中单片机STM32的引脚图；图3b为单片机STM32的IO扩展接口；图3c为单片机STM32的外接线图；图3d为单片机STM32的电源滤波电路图；图3e为单片机STM32的晶振电路图；图3f为单片机STM32的JTAG下载调试接口电路图；图3g为单片机STM32的复位与硬件看门狗电路图；图4为本申请实施例中直流电机驱动电路原理图；图5为本申请实施例提供的另一种物联网实训小车的结构示意图；图6为本申请实施例中射频识别原理图；图7为本申请实施例中寻磁模块接口图；图8为本申请实施例中上层板的电路原理图；图9为本申请实施例中下层板的电路原理图。符号表示：1-ZigBee模块、2-舵机、3-直流电机、4-主控制器、5-电源、6-摄像头、7-传感器、71-超声波模块、72-RFID模块、73-寻磁模块、8-轮胎、9-车板、91-上层板、92-下层板、10-Wifi模块。具体实施方式为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本申请进行详细阐述。下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本申请的不同结构。为了简化本申请的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。此外，本申请可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。应当注意，在附图中所图示的部件不一定按比例绘制。本申请省略了对公知组件和处理技术及工艺的描述以避免不必要地限制本申请。为了更好地理解本申请，下面结合附图来详细解释本申请的实施方式。实施例一参见图1，图1为本申请实施例提供的物联网实训小车的结构示意图。由图1可知，本实施中基于物联网的实训小本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种物联网实训小车，其特征是，所述实训小车包括：ZigBee模块(1)、舵机(2)、直流电机(3)、主控制器(4)、电源(5)、摄像头(6)、多个传感器(7)、轮胎(8)以及至少一个车板(9)；所述ZigBee模块(1)与实训小车所在无线网络中网关的ZigBee协调器无线组网并通信，且所述ZigBee模块(1)与主控制器(4)通过串口通信连接，所述主控制器(4)通过GPIO控制舵机(2)的转动角度，所述主控制器(4)通过PWM脉宽调制器控制直流电机(3)驱动所述轮胎(8)转动，所述电源(5)用于为实训小车供电，所述摄像头(6)通过一Wifi模块(10)与用户终端通信连接，且所述Wifi模块(10)与主控制器(4)通过串口通信连接，所述多个传感器(7)用于根据主控制器(4)的信号采集外部数据，所述ZigBee模块(1)、舵机(2)、直流电机(3)、主控制器(4)、摄像头(6)、Wifi模块(10)、电源(5)以及多个传感器(7)固定分布于所述至少一个车板(9)上，所述轮胎(8)设置于所述至少一个车板(9)中最底层车板的底部。

【技术特征摘要】
1.一种物联网实训小车，其特征是，所述实训小车包括：ZigBee模块(1)、舵机(2)、直流电机(3)、主控制器(4)、电源(5)、摄像头(6)、多个传感器(7)、轮胎(8)以及至少一个车板(9)；所述ZigBee模块(1)与实训小车所在无线网络中网关的ZigBee协调器无线组网并通信，且所述ZigBee模块(1)与主控制器(4)通过串口通信连接，所述主控制器(4)通过GPIO控制舵机(2)的转动角度，所述主控制器(4)通过PWM脉宽调制器控制直流电机(3)驱动所述轮胎(8)转动，所述电源(5)用于为实训小车供电，所述摄像头(6)通过一Wifi模块(10)与用户终端通信连接，且所述Wifi模块(10)与主控制器(4)通过串口通信连接，所述多个传感器(7)用于根据主控制器(4)的信号采集外部数据，所述ZigBee模块(1)、舵机(2)、直流电机(3)、主控制器(4)、摄像头(6)、Wifi模块(10)、电源(5)以及多个传感器(7)固定分布于所述至少一个车板(9)上，所述轮胎(8)设置于所述至少一个车板(9)中最底层车板的底部。2.如权利要求1所述的物联网实训小车，其特征是，所述多个传感器(7)包括：超声波模块(71)、RFID模块(72)和寻磁模块(73)，所述超声波模块(71)和寻磁模块(73)均设置于所述实训小车车头部位，所述主控制器(4)通过GPIO控制超声波模块(71)，所述RFID模块(72)与主控制器(4)通过串口通信连接。3.如权利要求2所述的物联网实训小车，其特征是，所述RFID模块(72)...

【专利技术属性】
技术研发人员：李海文，李鑫，李海圣，路行光，
申请(专利权)人：山东微分电子科技有限公司，
类型：新型
国别省市：山东,37