一种分布式共享嵌入开发实验设备制造技术

本实用新型专利技术公开了一种分布式共享嵌入开发实验设备，它包括有树莓派嵌入系统，所述树莓派嵌入系统包括树莓派主板模块、LED数码管显示模块、时钟信号模块和GPS模块，所述树莓派主板模块包括网络模块，所述树莓派主板模块通过SPI总线与LED数码管显示模块相连，所述树莓派主板模块通过I2C总线与时钟信号模块相连，所述GPS模块的数据传输端与树莓派主板模块的数据接收端相连，所述树莓派主板模块的数据传输端与GPS模块的数据接收端相连。本实用新型专利技术利用有限的嵌入式设备，通过学生之间的共享，让每个学生都能得到嵌入式开发的锻炼，充分发挥嵌入式设备的使用效率。

【技术实现步骤摘要】
一种分布式共享嵌入开发实验设备
本技术涉及计算机教育领域中嵌入式系统开发的实验和课后作业环节，具体涉及一种分布式共享嵌入开发实验设备。
技术介绍
随着因特网的发展和后PC时代的到来，嵌入式系统已经成为计算机技术的一个重要组成部分，日益增长的应用也使得它成为计算机信息技术的一个新的研究热点，呈现出巨大的市场需求。目前，嵌入式系统应用和开发课程是一个强调实用性的课程，需要能够在嵌入式系统和外围设备的连接交互中做大量编程实验才能掌握。但是实验课或者课后的实验作业往往受限于学生人数多，设备和场地有限，让学生不能充分享受到嵌入式开发训练。传统的教学方法是利用仿真软件做实验，但是由于实验器件是虚拟的，并不能让学生感受真实实验的乐趣，也无法完全反应真实实验的情况，而且需要足够的电脑来仿真，也提高了实验成本。现如今仿照传统的图书借阅系统，可以把实验设备借给学生，等到该学生做完实验归还设备，再借给其他学生使用，从而做到像图书共享一样，使实验设备被所有学生共享。虽然这样可以做到实验设备共享，但是需要有对实验设备的集中管理，而且学生归还设备，教师或者管理人员接收设备，再借出设备，都要耗费大量的时间和精力。
技术实现思路
本技术的目的就是针对上述现有技术的不足，提供一种利用有限的嵌入式设备，通过学生之间的相互转移权限，让每个学生都能得到嵌入式开发的锻炼，充分发挥嵌入式设备的使用效率的分布式共享嵌入开发实验设备。本技术采用的技术方案如下：一种分布式共享嵌入开发实验设备，它包括有树莓派嵌入系统，所述树莓派嵌入系统包括树莓派主板模块、LED数码管显示模块、时钟信号模块和GPS模块，所述树莓派主板模块包括网络模块，所述树莓派主板模块通过SPI总线与LED数码管显示模块相连，所述树莓派主板模块通过I2C总线与时钟信号模块相连，所述GPS模块的数据传输端与树莓派主板模块的数据接收端相连，所述树莓派主板模块的数据传输端与GPS模块的数据接收端相连。所述LED数码管显示模块包括LED显示驱动器和显示数码管，所述显示数码管安装在LED显示驱动器上，用于显示学生的学号信息。所述时钟信号模块为支持I2C总线的DS3231MZ时钟信号模块，所述DS3231MZ时钟信号模块包括外接电源电路，用于通过电池保存时间，防止设备掉电丢失时间信息。所述GPS模块为支持UART总线的NEO-M8M模块。所述树莓派嵌入系统通过网络模块与服务器相连。所述网络模块为WIFI模块或者Ethernet模块。所述树莓派嵌入系统还包括实验模块，所述实验模块包括LED控制电路和蜂鸣器控制电路。本技术的有益效果有：本技术可以使学生方便的找到可以使用的嵌入式开发设备，通过设备使用权限的申请和批准，并由设备显示模块通过显示学生的学号信息及时反馈权限申请的结果，从而帮助学生高效完成嵌入式设备的共享使用，其中使用权限的转移不需要第三方的介入，从而达到节省人力，提高共享效率的目的。附图说明图1为本技术的系统结构示意图；图2为本技术的使用流程图；图3为本技术的硬件原理图；图中1、树莓派嵌入系统；2、树莓派主板模块；3、LED数码管显示模块；4、时钟信号模块；5、GPS模块；6、网络模块；7、实验模块。具体实施方式下面结合附图对本技术作进一步地说明：如图1-3所示，本技术它包括有树莓派嵌入系统1，该树莓派嵌入系统1通过网络模块6与服务器相连，便于服务器将初始借用学生的学号信息分配并传输给树莓派嵌入系统1。所述树莓派嵌入系统1包括树莓派主板模块2、LED数码管显示模块3、时钟信号模块4和GPS模块5，所述树莓派主板模块2包括网络模块6，所述树莓派主板模块2通过SPI总线与LED数码管显示模块3相连，用于树莓派主板模块2向LED数码管显示模块3传送学生的学号信息。所述LED数码管显示模块3包括LED显示驱动器和显示数码管，所述显示数码管安装在LED显示驱动器上，用于显示学生的学号信息。其中LED数码管显示模块为支持8位LED显示驱动器和多位7段显示数码管的MAX7219显示模块。所述树莓派主板模块2通过I2C总线与时钟信号模块4相连，所述时钟信号模块4为支持I2C总线的DS3231MZ时钟信号模块，所述DS3231MZ时钟信号模块包括外接电源电路，用于将树莓派嵌入系统1的时间调节到标准的北京时间，并通过电池保存时间，防止设备掉电丢失时间信息，且精度较高，每经过1年的时间误差不超过1分钟。所述GPS模块5的数据传输端与树莓派主板模块2的数据接收端相连，所述树莓派主板模块2的数据传输端与GPS模块5的数据接收端相连，便于使用者可以定位设备的位置，使得其他学生能够知道在哪个区域内有多少台嵌入式设备，并快速找到离自己最近的嵌入式设备。其中GPS模块5为支持UART总线的NEO-M8M模块。所述网络模块6为WIFI模块或者Ethernet模块。所述树莓派嵌入系统1还包括实验模块7，便于学生学习树莓派嵌入系统1；所述实验模块7包括LED控制电路和蜂鸣器控制电路，便于学生掌握如何控制系统的发光和发声。本技术的使用过程如下：步骤1：服务器将初始借用学生的学号信息分配并传输给嵌入式设备中的树莓派嵌入系统1；步骤2：树莓派嵌入系统1内的树莓派主板模块2对此信息进行处理，处理后的初始借用学生的学号信息在LED数码管显示模块3上显示；步骤3：接着通过GPS模块5将使用着的学生的位置信息和目前使用状况传输给服务器，便于其他学生查询可以使用的嵌入式设备；步骤4：当其他学生查询到离自己最近的嵌入式设备时，通过服务器上传借用请求，然后等待原使用学生的批准；步骤5：当原使用学生批准把权限转给借用的学生后，同时把该学生学号传输到嵌入式设备，并由嵌入式设备中的LED数码管显示模块3显示该学生学号，从而完成一次使用权限的转移；步骤6：当原使用学生不批准把权限转给借用的学生后，需借用的学生在重新继续步骤2，直到借用到嵌入式设备。本技术涉及的其它未说明部分与现有技术相同。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种分布式共享嵌入开发实验设备，其特征是它包括有树莓派嵌入系统(1)，所述树莓派嵌入系统(1)包括树莓派主板模块(2)、LED数码管显示模块(3)、时钟信号模块(4)和GPS模块(5)，所述树莓派主板模块(2)包括网络模块(6)，所述树莓派主板模块(2)通过SPI总线与LED数码管显示模块(3)相连，所述树莓派主板模块(2)通过I2C总线与时钟信号模块(4)相连，所述GPS模块(5)的数据传输端与树莓派主板模块(2)的数据接收端相连，所述树莓派主板模块(2)的数据传输端与GPS模块(5)的数据接收端相连。/n

【技术特征摘要】
1.一种分布式共享嵌入开发实验设备，其特征是它包括有树莓派嵌入系统(1)，所述树莓派嵌入系统(1)包括树莓派主板模块(2)、LED数码管显示模块(3)、时钟信号模块(4)和GPS模块(5)，所述树莓派主板模块(2)包括网络模块(6)，所述树莓派主板模块(2)通过SPI总线与LED数码管显示模块(3)相连，所述树莓派主板模块(2)通过I2C总线与时钟信号模块(4)相连，所述GPS模块(5)的数据传输端与树莓派主板模块(2)的数据接收端相连，所述树莓派主板模块(2)的数据传输端与GPS模块(5)的数据接收端相连。


2.根据权利要求1所述的分布式共享嵌入开发实验设备，其特征是所述LED数码管显示模块(3)包括LED显示驱动器和显示数码管，所述显示数码管安装在LED显示驱动器上，用于显示学生的学号信息。


3.根据权利要求1所述的分布式共享嵌入开发实...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪力，刘许熠，
申请(专利权)人：南京林业大学，
类型：新型
国别省市：江苏;32