一种基于物联网的集成与智能化硬件套装组制造技术

本实用新型专利技术公开了一种基于物联网的硬件套装组，涉及物联网硬件编程技术领域。该一种基于物联网的硬件套装组，包括，核心板模块、主扩展板模块、便携式扩展板模块、转接板模块、以及子扩展板模块，其特征在于：所述主扩展板模块包括：PCB基板；传感器接口组件，沿所述PCB板1的边缘分布，至少包括触摸传感器接口、超声波传感器接口、声音传感器接口、光敏传感器接口、RGB传感器接口、串口传感器接口、以及寻迹传感器接口；硬件附件组件，至少包括DC接口、舵机接口、SPI接口、电机接口、以及振动马达；核心板接口，用于连接所述核心板模块，电源开关。

An integrated and intelligent hardware suite based on the Internet of things

【技术实现步骤摘要】
一种基于物联网的集成与智能化硬件套装组
本专利技术涉及物联网硬件编程
，特别是涉及一种基于物联网的集成与智能化硬件套装组。
技术介绍
目前，大部分电器设备智能化采用的技术是通过在电器设备中嵌入有线网络模块或无线网络模块来实现智能化，而并不是直接实现智能化。在嵌入有线网络模块或无线网络模块时需要选择与设备接口类型相符的网络模块，由于网络模块种类较多，设备的接口也有差异，主要有RS232、RS485、TTL、IO；电器设备嵌入网络模块后还需要进行硬件开发和软件的开发，通过TCP/IP协议联接网络传输自己的数据至某物联网服务器中，基于物联网服务器开发智能终端软件来实现智能控制。整体流程是由嵌入智能模块完成硬件开发到软件开发，实现通过终端软件来完成智能控制，这是目前最为普遍使用的智能化解决方法。从设备智能化项目开发确立到硬件开发再到软件开发，整个项目运作需要投入大量资金，雇佣工程团队、开发团队等工作人员，花费大量的时间才能实现这个项目，无法满足智能化产品的销售需要争分夺秒的现状。大势所趋传统电器将被智能电器替代，电器设备已步入智能化，传统家庭正迈向智能家庭，传统社区也在向智慧社区发展，现有的智能品牌虽然多，但产品链还不够完善，不同品牌因为协议的不同不能够相互控制。在编程开发时，需要一个功能强大，兼容性强的核心硬件来进一步提升编程开发的便利性。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是，克服现有技术的缺点，提供一种基于物联网的集成与智能化硬件套装组。为了解决以上技术问题，本专利技术提供一种基于物联网的集成与智能化硬件套装组，包括，核心板模块、主扩展板模块、便携式扩展板模块、转接板模块、以及子扩展板模块，其特征在于：所述主扩展板模块包括：PCB基板；传感器接口组件，沿所述PCB板的边缘分布，至少包括触摸传感器接口、超声波传感器接口、声音传感器接口、光敏传感器接口、RGB传感器接口、串口传感器接口、以及寻迹传感器接口；硬件附件组件，至少包括DC接口、舵机接口、SPI接口、电机接口、以及振动马达；核心板接口，用于连接所述核心板模块；电源开关。所述核心板模块还包括：RGB传感器，通过所述RGB传感器接口与所述PCB基板电性连接，所述RGB传感器受控于PWM以实现256级灰度调节，所述RGB传感器的端口扫描频率为1.5KHz/s，所述RGB传感器的数据传输频率不小于800k/s。所述核心板模块还包括：超声波传感器，通过所述超声波传感器接口与所述PCB基板电性连接，所述超声波传感器用于测量距离的变化量，超声波传感器通过判断IO输出的高电平持续时间T，来测得距离的变化量L，L＝T×S/2，其中，S为声速。所述核心板模块还包括：触摸传感器，通过触摸传感器接口与所述PCB基板电性连接，所述触摸传感器包括电容式触摸开关模块，所述电容式触摸开关具有持续输出底垫片的低功耗模式，以及在手指触摸式输出高电平切换变成的快速模式，其中，在预设的时间阈值内无触摸动作时，处于快速模式的所述电容式触摸开关模块切换为低功耗模式。所述核心板模块还包括，光敏传感器，通过光敏传感器接口与所述PCB基板电性连接，用于实施判断环境光线的亮度，所述光敏传感器包括光敏模块，所述光敏模块具有在周围环境光线亮度低于预设的亮度阈值时输出高电平的第一状态，以及在周围环境光线亮度大于或等于预设的亮度阈值时输出低电平的第二状态，所述光敏模块的输出端通过A/D转换模块换算出亮度值与所述亮度阈值相对比。所述核心板模块还包括，红外避障传感器，包括红外发射模块、和红外接收模块，所述红外发射模块发射目标频率的红外线，所述红外接收模块接收到所述目标频率的红外线后输出低电平，所述低电平用于出发信号灯和/或报警器。所述核心板模块还包括，声音传感器，通过声音传感器接口与所述PCB基板电性连接，所述声音传感器包括用于判断环形声音的强度的声音感应模块，所述声音感应模块具有在外界声音强度大于或等于预设的声音强度阈值时输出低电平的第一状态，以及在环境声音强度小于预设的声音强度阈值时输出高电平的第二状态，所述第一状态输出的低电平用于控制信号灯和/或报警器工作，所述第二状态输出的高电平用于停止所述信号灯和/或报警器的工作。所述核心板模块还包括，烟雾传感器模块，通过烟雾传感器接口与所述PCB基板电性连接，所述烟雾传感器模块包括气敏感应模块，所述气敏感应模块包括气敏材料，所述气敏材料的电导率随空气中可燃气体浓度的增加而增大，将所述电导率的变化转化为可燃气体浓度值，通过预设的可燃气体浓度阈值，与实际测得的所述可燃气体浓度阈值相对比输出不同的信号以传递出可燃气体的信息。所述气敏材料为二氧化锡SnO2。所述核心板模块还包括，寻迹传感器，包括红外传感器模块，所述红外传感器用于发出和接受目标红外线，接收的所述目标红外线的强度小于预设阈值时，所述红外传感器模块输出高电平，所述目标红外线的强度大于或等于预设阈值时，所述红外传感器模块输出低电平，所述红外传感器模块输出的低电平用于出发指示灯发光或报警器。本专利技术的有益效果是：(1)超声波传感器一个控制口发一个10US以上的高电平，就可以在接收口等待高电平输出，一有输出就可以开定时器计时，当此口变为低电平时就可以读定时器的值，此时就为此次测距的时间，方可算出距离，如此不断的周期测，就可以达到检测目标移动测量的值了；(2)触摸传感器是一个基于触摸检测IC(TTP223B)的电容式点动型触摸开关模块。常态下，模块输出低电平，模式为低功耗模式；当用手指触摸相应位置时，模块会输出高电平，模式切换为快速模式；当持续12秒没有触摸时，模式又切换为低功耗模式。可以将模块安装在非金属材料如塑料、玻璃的表面，另外将薄薄的纸片(非金属)覆盖在模块的表面，只要触摸的位置正确，即可做成隐藏在墙壁、桌面等地方的按键；(3)红外避障传感器的探测距离可以通过电位器调节、具有干扰小、便于装配、使用方便等特点，可以广泛应用于机器人避障、避障小车、流水线计数及黑白线循迹等众多场合；(4)显示屏通过RGB传感器的调节，实现可调全色域的RGBLED，具备高亮和亮度可调的特点，从而可以实现流水、闪烁、彩虹等效果，红、绿、蓝每一种色彩均可设定256级饱和度。附图说明本专利技术的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：图1为本专利技术的结构示意图；图2为RGB传感器结构示意图；图3为超声波传感器结构示意图；图4为触摸传感器结构示意图；图5为光敏传感器结构示意图；图6为红外避障传感器结构示意图；图7为火焰传感器结构示意图；图8为加速度地磁传感器结构示意图；图9为倾斜传感器结构示意图；图10为声音传感器结构示意图；图11为寻迹传感器结构示意图；图12为烟雾传感器结构示意本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于物联网的集成与智能化硬件套装组，包括，核心板模块、主扩展板模块、便携式扩展板模块、转接板模块、以及子扩展板模块，其特征在于：所述主扩展板模块包括：/nPCB基板；/n传感器接口组件，沿所述PCB板的边缘分布，至少包括触摸传感器接口、超声波传感器接口、声音传感器接口、光敏传感器接口、RGB传感器接口、串口传感器接口、以及寻迹传感器接口；/n硬件附件组件，至少包括DC接口、舵机接口、SPI接口、电机接口、以及振动马达；/n核心板接口，用于连接所述核心板模块；/n电源开关。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于物联网的集成与智能化硬件套装组，包括，核心板模块、主扩展板模块、便携式扩展板模块、转接板模块、以及子扩展板模块，其特征在于：所述主扩展板模块包括：
PCB基板；
传感器接口组件，沿所述PCB板的边缘分布，至少包括触摸传感器接口、超声波传感器接口、声音传感器接口、光敏传感器接口、RGB传感器接口、串口传感器接口、以及寻迹传感器接口；
硬件附件组件，至少包括DC接口、舵机接口、SPI接口、电机接口、以及振动马达；
核心板接口，用于连接所述核心板模块；
电源开关。


2.根据权利要求1所述的一种基于物联网的集成与智能化硬件套装组，其特征在于：所述核心板模块还包括：
RGB传感器，通过所述RGB传感器接口(210)与所述PCB基板(1)电性连接，所述RGB传感器受控于PWM以实现256级灰度调节，所述RGB传感器的端口扫描频率为1.5KHz/s，所述RGB传感器的数据传输频率不小于800k/s。


3.根据权利要求1所述的一种基于物联网的集成与智能化硬件套装组，其特征在于：所述核心板模块还包括：
超声波传感器，通过所述超声波传感器接口(201)与所述PCB基板(1)电性连接，所述超声波传感器用于测量距离的变化量，超声波传感器通过判断IO输出的高电平持续时间T，来测得距离的变化量L，L＝T×S/2，其中，S为声速。


4.根据权利要求1所述的一种基于物联网的集成与智能化硬件套装组，其特征在于：所述核心板模块还包括：
触摸传感器，通过触摸传感器接口(202)与所述PCB基板(1)电性连接，所述触摸传感器包括电容式触摸开关模块，所述电容式触摸开关具有持续输出底垫片的低功耗模式，以及在手指触摸式输出高电平切换变成的快速模式，其中，在预设的时间阈值内无触摸动作时，处于快速模式的所述电容式触摸开关模块切换为低功耗模式。


5.根据权利要求1所述的一种基于物联网的集成与智能化硬件套装组，其特征在于：所述核心板模块还包括，
光敏传感器，通过光敏传感器接口与所述PCB基板(1)电性连接，用于实施判断环境光线的亮度，所述光敏传感器包括光敏模块，所述光敏模块具有在周围环境光线亮度低于预设的亮度阈值时输出高电平的第一状态，以及在周围环境光...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨欣泽，张皓森，
申请(专利权)人：思悟天智能北京教育科技有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11