GLCG-XS-2300 boîte d’expérimentation à capteurs intelligents

I. Présentation du produit
Ces dernières années, avec le développement de l’industrie des circuits intégrés, des technologies de fabrication intelligente et de l’informatique, les capteurs intelligents et les microcontrôleurs ont gagné en popularité, leur technologie est devenue plus mature et leurs applications se sont multipliées. Ils jouent un rôle de plus en plus important dans les domaines de l’électronique, des communications réseau, du contrôle industriel et du secteur médical. Le boîtier d’expérimentation pour capteurs intelligents GLCG-XS-2300, conçu pour répondre aux besoins pédagogiques, adopte une architecture composée d’une carte centrale et d’une carte de base. Il est doté d’un maximum d’interfaces courantes et d’une interface d’extension pour capteurs.
II. Configuration du produit
1. Ce boîtier d’expérimentation pour capteurs intelligents utilise un cœur Cortex-M4 comme contrôleur principal et prend en charge le module d’extension de contrôleur de la série STC51.
2. Il est équipé d’un écran tactile capacitif de 4 pouces (800 x 480 pixels) servant d’interface d’affichage et de contrôle.
3. Il dispose d’une interface Ethernet 10/100 Mbps permettant de réaliser des expériences en réseau. Équipé d’une interface RS232, d’une interface RS485 et d’une interface bus CAN 2.0 ;
4. Équipé d’une interface pour module réseau sans fil et de modules de communication Wi-Fi, Bluetooth et ZigBee ;
5. Interfaces : interface de débogage série USB, une interface capteur 13 broches, une interface d’extension E/S 2 × 7, une interface de sortie de tension réglable, une interface de sortie de courant contrôlable, une interface de mesure de courant, deux interfaces d’alimentation externe ±12 V, deux interfaces d’alimentation externe ±5 V et une interface de débogage pour simulateur de module réseau sans fil ;
6. Caractéristiques de la carte mère :
(1) Deux circuits DCDC et trois circuits LDO. La carte de base, la carte capteur et la carte cœur sont alimentées indépendamment.
(2) Alarme sonore et lumineuse intégrée.
(3) Matrice de boutons industrielle 4 × 4 et affichage numérique intégrés.
(4) Fixation magnétique pour la carte capteur et port de câblage 2 × 9 pour capteurs. (5) 1 interface d’extension E/S 2 x 7 2,54 mm.
(6) Écran LCD tactile capacitif de 4,3 pouces.
(7) Interface Ethernet.
(8) Interface de téléchargement du programme du module réseau sans fil 2 x 6 2,54 mm.
(9) Interface de débogage USB vers port série.
(10) Sélecteur de mode de démarrage.
(11) Port série RS232 (connecteur DB9 femelle).
(12) 1 port RS485.
(13) 1 interface bus CAN 2.0.
(14) 2 boutons indépendants.
(15) Interface pour carte TF et lecteur de carte mémoire.
(16) Verrouillage du circuit imprimé.
(17) Boîtier de pile pour l’horloge temps réel (RTC).
(18) Interface pour module réseau sans fil, port de téléchargement et interface de débogage.
(19) Bouton de réinitialisation. (20) Interface de mesure de tension adaptative 0-40 V.
(21) Interface de sortie de tension contrôlable 1-9,9 V.
(22) Interface de sortie de courant contrôlable 4-20 mA.
(23) Interface de mesure de courant 0-1500 mA.
(24) Interfaces de tension ±12 V et ±5 V.
(25) Deux méthodes de connexion entre la carte de capteurs et la plaque de base sont possibles : par câbles bananes ou directement par câbles de connexion 2 × 10.
(26) Emplacement d’extension 13 broches intégré, compatible avec divers capteurs : température et humidité, ventilateur CC, intensité lumineuse, capteur photoélectrique, flamme, gaz combustible, potentiomètre, buzzer, relais, tactile, infrarouge, télémètre à ultrasons, etc.
III. Projet expérimental
1. Expérimentation d’un capteur de vitesse automatique
Programmer le microcontrôleur, acquérir le signal de vitesse et l’afficher graphiquement sur un écran LCD. Il peut interagir avec l’écran tactile capacitif pour contrôler le moteur et ajuster sa vitesse.
(1) Commande du moteur
(2) Mesure de la vitesse
(3) Fonction d’autotest du capteur de vitesse automatique
(4) Régulation de vitesse PID
2. Expérimentation d’un capteur de lumière intelligent
Programmer le microcontrôleur, collecter le signal d’intensité lumineuse et l’afficher graphiquement sur l’écran LCD. Il peut interagir avec l’écran tactile capacitif pour contrôler la lumière RVB et ajuster son intensité.
(1) Expérience de conversion de tension en courant constant et d’émission de lumière
(2) Expérience d’éclairage tricolore RVB
(3) Expérience d’amplificateur opérationnel
(4) Expérience de détection de tension
3. Expérimentation d’un capteur de température intelligent
Écrire un programme informatique monopuce pour collecter les signaux de température et les afficher graphiquement sur un écran LCD. L’écran tactile capacitif permet de contrôler la plaque chauffante et d’ajuster la température.
(1) Expérience de chauffage par plaque réfrigérante à semi-conducteurs
(2) Expérience de dissipation thermique par ventilateur
(3) Expérience d’amplification et d’acquisition du signal de température PT100
(4) Expérience de régulation de température en boucle fermée
4. Carte d’extension pour applications de capteurs
Expérience de contrôle d’un capteur de contrainte électronique avec circuit en pont, capteur à effet Hall, capteur à courants de Foucault, ventilateur CC, relais et avertisseur sonore ; expérience de mesure de la température, de l’humidité et de l’intensité lumineuse ; expérience de détection tactile et photoélectrique ; expérience d’alarme de flamme et de gaz inflammable. Expérience sur la perception infrarouge humaine, etc.
(1) Ventilateur CC
(2) Relais
(3) Avertisseur sonore
(4) Température et humidité
(5) Mesure de l’intensité lumineuse
(6) Tactile
(7) Capteur photoélectrique
(8) Flamme
(9) Gaz combustible
(10) Perception infrarouge humaine
(11) Télémétrie ultrasonique
(12) Potentiomètre
5. Expérience d’interaction vocale :
(1) Fonction d’interaction vocale par intelligence artificielle
(2) Consultation vocale des valeurs des capteurs
(3) Commande vocale
6. Partie Cortex-M4 :
(1) Introduction à RealView MDK
(2) Installation et utilisation
(3) Introduction à STM32CUBEMX
(4) Installation et utilisation
(5) Expérience d’affichage dynamique
(6) Expérience d’alarme sonore et lumineuse
(7) Expérience d’interruption par touche
(8) Expérience de transmission et de réception de données via le port série UART 1
(9) Expérience de tic-tac du système SysTick
(10) Expérience d’affichage numérique par balayage clavier
(11) Expérience de conversion analogique-numérique (CAN)
(12) Expérience de conversion numérique-analogique (CNA)
(13) Expérience de mode de bouclage CAN
(14) Expérience d’horloge temps réel (RTC)
(15) Expérience de lecture et d’écriture sur mémoire flash NOR
(16) Expérience d’accès à la mémoire flash NAND
(17) Expérience d’accès au système de fichiers FATFS sur carte SD
(18) Expérience de ping Lwip sur composant réseau TCP/IP
(19) Expérience d’affichage sur écran LCD
(20) Expérience tactile sur écran LCD