嵌入式實訓(xùn)室解決方案

 

嵌入式產(chǎn)業(yè)背景

嵌入式即嵌入式系統(tǒng)，IEEE（美國電氣和電子工程師協(xié)會）對其定義是用于控制、監(jiān)視或者輔助操作機器和設(shè)備的裝置，是一種專用的計算機系統(tǒng)；國內(nèi)普遍認(rèn)同的嵌入式系統(tǒng)定義是以應(yīng)用為中心，以計算機技術(shù)為基礎(chǔ)，軟硬件可裁剪，適應(yīng)應(yīng)用系統(tǒng)對功能、可靠性、成本、體積、功耗等嚴(yán)格要求的專用計算機系統(tǒng)；從應(yīng)用對象上加以定義來說，嵌入式系統(tǒng)是軟件和硬件的綜合體，還可以涵蓋機械等附屬裝置。

嵌入式系統(tǒng)作為裝置或設(shè)備的一部分，它是一個控制程序存儲在ROM中的嵌入式處理器控制板。事實上，所有帶有數(shù)字接口的設(shè)備，如手表、微波爐、錄像機、汽車等，都使用嵌入式系統(tǒng)，有些嵌入式系統(tǒng)還包含操作系統(tǒng)，但大多數(shù)嵌入式系統(tǒng)都是由單個程序?qū)崿F(xiàn)整個控制邏輯。

從20世紀(jì)90年代開始，在分布控制、柔性制造、數(shù)字化通信和信息家電等巨大需求的牽引下，嵌入式系統(tǒng)開始快速發(fā)展。21世紀(jì)是一個網(wǎng)絡(luò)盛行的時代，將嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用到各類網(wǎng)絡(luò)中是其發(fā)展的重要方向。

在國內(nèi)，政府對嵌入式產(chǎn)業(yè)投以極大的產(chǎn)業(yè)關(guān)注及支持，因此產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，已經(jīng)逐漸從未來愿景走向現(xiàn)實應(yīng)用。2016年5月，國家發(fā)展和改革委員會、工業(yè)和信息化部、財政部、國家稅務(wù)總局的《關(guān)于印發(fā)國家規(guī)劃布局內(nèi)重點軟件和集成電路設(shè)計領(lǐng)域的通知》中的重點軟件領(lǐng)域中就包含有嵌入式軟件。

 

知識體系

一個嵌入式系統(tǒng)裝置一般都由嵌入式計算機系統(tǒng)和執(zhí)行裝置組成，嵌入式計算機系統(tǒng)是整個嵌入式系統(tǒng)的核心，由硬件層、中間層、系統(tǒng)軟件層和應(yīng)用軟件層組成。嵌入式是一個綜合性學(xué)科，融合了微電子、電子信息、計算機、軟件、通信等各個學(xué)科的知識點，同時還具有眾多本學(xué)科的專有知識點，我們以嵌入式的技術(shù)體系結(jié)構(gòu)為線索，對嵌入式的教學(xué)知識點進(jìn)行了梳理。對于嵌入式專業(yè)而言，需要盡量完成以下知識點的大部分內(nèi)容的普及教學(xué)。學(xué)生則可根據(jù)自己的興趣、職業(yè)規(guī)劃，選擇其中的一兩個知識體系進(jìn)行深入學(xué)習(xí)掌握，對其它的知識點需要有較為詳細(xì)的了解，如此一來，在以后的就業(yè)中就不存在問題。

 

人才培養(yǎng)

嵌入式是一個融合了多種技術(shù)的巨型產(chǎn)業(yè)，根據(jù)大學(xué)生人才素質(zhì)的分析，學(xué)生能力成紡錘型布局，中等能力的人才占據(jù)多數(shù)，這恰恰也是嵌入式行業(yè)人才需求的分布。在整個嵌入式的人才培養(yǎng)的方案設(shè)計上，應(yīng)該根據(jù)人才的需求做好課程體系設(shè)計，并根據(jù)人才分布選擇專業(yè)方向。

根據(jù)企業(yè)用人需求，對人才的要求分布如下：

崗位分類	就業(yè)比例	崗位要求	就業(yè)規(guī)劃
信息學(xué)科基本素質(zhì)培養(yǎng)	5%	學(xué)習(xí)通識課程、工科基礎(chǔ)、大學(xué)生素質(zhì)培養(yǎng)課程，掌握信息類基本技能、文檔寫作、表達(dá)能力、團(tuán)隊協(xié)作、紀(jì)律修養(yǎng)。	信息學(xué)科類市場、銷售、文案、招投標(biāo)、助理等初級工作。
嵌入式初級工程師培養(yǎng)	25%	學(xué)習(xí)嵌入式核心課程，具備初級的開發(fā)能力，掌握嵌入式、傳感、網(wǎng)絡(luò)等技能，對嵌入式整體知識架構(gòu)有全局的認(rèn)知和理解。	嵌入式行業(yè)方向的項目實施、系統(tǒng)集成、項目運維、需求分析、售前售后、技術(shù)營銷、物聯(lián)網(wǎng)初級開發(fā)等專業(yè)型工作。
嵌入式/物聯(lián)網(wǎng)智能產(chǎn)品開發(fā)	25%	學(xué)習(xí)嵌入式/感控/網(wǎng)絡(luò)專業(yè)課程，具備系統(tǒng)嵌入式軟硬件開發(fā)，智能產(chǎn)品開發(fā)，系統(tǒng)集成及設(shè)備選型，運維和調(diào)試能力。	嵌入式軟件開發(fā)、智能產(chǎn)品開發(fā)、智能傳感器、嵌入式硬件設(shè)計、項目主管、技術(shù)支持等專業(yè)型工作。
嵌入式軟件開發(fā)/UI設(shè)計/測試	30%	學(xué)習(xí)嵌入式應(yīng)用開發(fā)/軟件測試專業(yè)課程，具備程序編程能力和軟件開發(fā)能力。掌握android、html5和ui設(shè)計等相關(guān)知識。	嵌入式/移動互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)方向的UI設(shè)計、android應(yīng)用開發(fā)、前端應(yīng)用開發(fā)和軟件測試。
嵌入式高級開發(fā)工程師	15%	具備嵌入式軟硬件核心技能，掌握整體系統(tǒng)架構(gòu)，具備數(shù)據(jù)庫、網(wǎng)絡(luò)、后臺設(shè)計等開發(fā)能力。	嵌入式高級開發(fā)工程師、嵌入式架構(gòu)師等。

嵌入式人才培養(yǎng)

 

崗位分析

唯眾在全國范圍進(jìn)行了充分的調(diào)研分析，了解到企業(yè)對嵌入式人才的真正需求，提出了一套嵌入式崗位人才需求模型。高校進(jìn)行嵌入式培養(yǎng)方案設(shè)計的時候，要充分的考慮嵌入式產(chǎn)業(yè)對人才的需求構(gòu)成。嵌入式專業(yè)學(xué)生必須在學(xué)習(xí)過程中達(dá)到企業(yè)所需要的能力要求，學(xué)生能夠順利開展工作，才能具有良好的就業(yè)競爭力。

根據(jù)人才培養(yǎng)定位和嵌入式產(chǎn)業(yè)鏈分析，嵌入式專業(yè)的學(xué)生就業(yè)可以概況為五大類，具體如下：信息類學(xué)科市場、銷售、文案、助理的初級工作，嵌入式行業(yè)方向的項目實施、系統(tǒng)集成、項目運維、需求分析、售前售后、技術(shù)營銷、物聯(lián)網(wǎng)初級開發(fā)等專業(yè)型工作，嵌入式/物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)方向的嵌入式軟件開發(fā)、智能產(chǎn)品開發(fā)、智能傳感器、嵌入式硬件設(shè)計、項目主管、技術(shù)支持等專業(yè)型工作，嵌入式/移動互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)方向的 UI 設(shè)計、android 應(yīng)用開發(fā)、 web html5 前端應(yīng)用開發(fā)、軟件測試等專業(yè)型開發(fā)測試類工作，最后還有嵌入式高級工程師、嵌入式架構(gòu)師等。

 

專業(yè)方向

計算機科學(xué)與技術(shù)（嵌入式方向）是隸屬于計算機科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的一個專業(yè)方向。 專業(yè)代碼： 080905，本專業(yè)是一個多學(xué)科交叉、高度集成的專業(yè)，涉及計算機科學(xué)與技術(shù)、電子信息技術(shù)、通信工程、控制科學(xué)與工程等多個學(xué)科。

 

培養(yǎng)目標(biāo)

本專業(yè)培養(yǎng)具有良好的科學(xué)素養(yǎng)，具有較扎實的計算機理論和嵌入式系統(tǒng)工程理論基礎(chǔ)。掌握嵌入式軟件開發(fā)的方法、技術(shù)和工具的使用，以及跟蹤掌握嵌入式軟件開發(fā)領(lǐng)域新理論、新知識、新技術(shù)的能力，為全面掌握嵌入式軟件開發(fā)打下堅實的基礎(chǔ)，并具有較強的計算思維能力和良好的團(tuán)隊協(xié)作能力，培養(yǎng)學(xué)生成為適應(yīng)社會和行業(yè)需求的嵌入式應(yīng)用型人才。

 

專業(yè)特色

本專業(yè)主要從事信息感知、異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)、融合與數(shù)據(jù)傳輸、計算機智能控制、嵌入式軟件設(shè)計、嵌入式應(yīng)用技術(shù)等方面的研究，并學(xué)習(xí)和探討這些領(lǐng)域的開發(fā)、應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)。

 

培養(yǎng)要求

畢業(yè)生應(yīng)具有良好的科學(xué)素質(zhì)，系統(tǒng)掌握本專業(yè)基本理論、基本知識和基本技能；受到良好的科學(xué)思維和科學(xué)實驗的基本訓(xùn)練；對嵌入式及相關(guān)學(xué)科的新發(fā)展及應(yīng)用前景有所了解；對物聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)技術(shù)具有應(yīng)用能力和初步設(shè)計能力；熟練應(yīng)用各種感知與識別設(shè)備、物聯(lián)網(wǎng)建網(wǎng)技術(shù)及數(shù)據(jù)處理技術(shù)；具有在相關(guān)領(lǐng)域跟蹤、發(fā)展新理論、新知識、新技術(shù)，具有較強適應(yīng)社會的能力；能熟練掌握一門外國語，能閱讀本專業(yè)的外文資料；畢業(yè)生具有一定的研究、應(yīng)用、開發(fā)、管理及分析、解決一般實際問題的能力。

 

培養(yǎng)方向

嵌入式軟件與服務(wù)方向：JAVA程序設(shè)計、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)庫、算法設(shè)計與分析、軟件工程、移動應(yīng)用開發(fā)、web技術(shù)、可視化編輯、人工智能、數(shù)據(jù)挖掘、圖形與圖像、語音識別。

嵌入式感控與網(wǎng)絡(luò)方向：數(shù)字電路與邏輯設(shè)計、單片機原理與應(yīng)用、嵌入式接口技術(shù)、傳感器技術(shù)、射頻識別技術(shù)與應(yīng)用、現(xiàn)代無線傳感器網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)工程與組網(wǎng)技術(shù)、嵌入式微操作系統(tǒng)。

 

嵌入式實訓(xùn)室建設(shè)目標(biāo)

嵌入式專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)是培養(yǎng)掌握基礎(chǔ)理論知識、掌握嵌入式核心技術(shù)、精通嵌入式系統(tǒng)及部件應(yīng)用、嵌入式知識面寬、動手能力強、適應(yīng)各種崗位工作的應(yīng)用型及研發(fā)型人才，從事嵌入式核心部件開發(fā)、技術(shù)應(yīng)用、系統(tǒng)搭建、系統(tǒng)維護(hù)升級、解決方案設(shè)計等工作。

由于嵌入式知識體系的龐雜性、應(yīng)用性、實踐性等特點，實驗室和實訓(xùn)基地在教學(xué)過程中起的作用遠(yuǎn)比其他學(xué)科來的重要。在進(jìn)行基本理論知識教學(xué)之后，實驗室能夠提供給學(xué)生動手實踐的平臺，將理論知識轉(zhuǎn)為實際操作；為學(xué)生提供一個真實擬真的嵌入式環(huán)境，掌握各種嵌入式設(shè)備、部件、系統(tǒng)的原理技術(shù)，從基礎(chǔ)、實訓(xùn)、創(chuàng)新、應(yīng)用、科研“五維”角度為專業(yè)學(xué)科建設(shè)提供軟硬件平臺及教學(xué)實驗環(huán)境的支撐。

50. 基礎(chǔ)實驗：滿足嵌入式專業(yè)知識點的基礎(chǔ)實驗學(xué)習(xí)，覆蓋感知層、網(wǎng)絡(luò)層、網(wǎng)關(guān)層、平臺層、應(yīng)用層的教學(xué)實驗，主要通過實驗箱、開發(fā)板等常規(guī)設(shè)備實現(xiàn)。
50. 工程實訓(xùn)：滿足嵌入式專業(yè)知識點到知識面的綜合實訓(xùn)練習(xí)，每一個實訓(xùn)實驗都能夠基本覆蓋嵌入式的全部知識點，能夠橫向掌握嵌入式工程系統(tǒng)的完整開發(fā)流程。主要通過實訓(xùn)臺、實訓(xùn)工位、實訓(xùn)套件及各種應(yīng)用場景的項目實訓(xùn)臺等設(shè)備實現(xiàn)。
50. 創(chuàng)新創(chuàng)客：滿足嵌入式專業(yè)對人才創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，結(jié)合行業(yè)的各種實際應(yīng)用需求，深度掌握核心技術(shù)，進(jìn)行創(chuàng)新和突破。創(chuàng)新實驗設(shè)備提供更加開放的提供設(shè)計性功能，設(shè)備形態(tài)更加接近實際工程應(yīng)用產(chǎn)品，同時能夠滿足其他不同學(xué)科的交叉性知識內(nèi)容。
50. 行業(yè)應(yīng)用：通過實際的嵌入式工程案例及樣板模型，讓學(xué)生能夠更好的認(rèn)知和體驗嵌入式的應(yīng)用場景，如智能家居等。同時可以結(jié)合地方發(fā)展特色，引入更加本地化的工程應(yīng)用場景。
50. 科研中心：依托嵌入式專業(yè)建設(shè)，形成以老師團(tuán)隊為帶頭，企業(yè)技術(shù)協(xié)助，學(xué)生創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊為輔的產(chǎn)學(xué)研究中心。通過構(gòu)建區(qū)域化的嵌入式接入云平臺和大數(shù)據(jù)接入平臺，為周邊企業(yè)和單位提供項目支撐。

 

嵌入式實訓(xùn)課程

嵌入式教學(xué)實訓(xùn)主要用于對嵌入式核心課程的知識點學(xué)習(xí)，能夠服務(wù)于相關(guān)課程的實驗和實訓(xùn)需求。核心課程主要針對學(xué)科基礎(chǔ)技術(shù)的培養(yǎng)，掌握物聯(lián)網(wǎng)概論，傳感器和RFID 等感知設(shè)備認(rèn)知和開發(fā)，ZigBee/Wi-Fi/藍(lán)牙等無線網(wǎng)絡(luò)的配置、維護(hù)和開發(fā)，嵌入式應(yīng)用層軟件開發(fā)，嵌入式硬件開發(fā)，產(chǎn)品整合等基本知識。

核心課程采用全模塊化的實驗箱教學(xué)產(chǎn)品進(jìn)行實驗，具備優(yōu)良的教學(xué)實驗特性：全模塊化的設(shè)計、開放式的硬件接口、開源的實驗代碼、完整的教學(xué)資源、貼心的售后服務(wù)。

類別	課程	內(nèi)容
感知實驗室	《單片機與嵌入式》 《傳感器應(yīng)用技術(shù)》 《物聯(lián)網(wǎng)識別技術(shù)》	滿足嵌入式、單片機、傳感器和射頻等感知層技術(shù)的知識點教學(xué)。
網(wǎng)絡(luò)實驗室	《無線通信技術(shù)》 《無線傳感網(wǎng)協(xié)議》 《Linux操作系統(tǒng)》	滿足Zigbee、WIFI、NBIOT和藍(lán)牙等傳感網(wǎng)技術(shù)的知識點教學(xué)以及嵌入式Linux操作系統(tǒng)的教學(xué)。
應(yīng)用實驗室	《Android應(yīng)用技術(shù)》 《web應(yīng)用技術(shù)》	滿足Android應(yīng)用開發(fā)、web應(yīng)用開發(fā)等應(yīng)用層技術(shù)的知識點教學(xué)。
綜合實驗室	《綜合實訓(xùn)》	滿足綜合設(shè)計、課程設(shè)計和綜合實訓(xùn)等知識點的教學(xué)。

 

實訓(xùn)室3D效果圖

唯眾嵌入式實訓(xùn)室3D效果圖

唯眾嵌入式實訓(xùn)室3D效果圖

 

實驗設(shè)備

唯眾嵌入式基礎(chǔ)實訓(xùn)平臺是唯眾公司開發(fā)的一款信息類學(xué)科的綜合型實驗設(shè)備。嵌入式基礎(chǔ)實訓(xùn)平臺打破了傳統(tǒng)以硬件平臺來定義實驗的困局，創(chuàng)新性的從專業(yè)學(xué)科建設(shè)角度來重新定義產(chǎn)品，讓課程來定義實驗，讓實驗來定義設(shè)備，能夠配合專業(yè)教材完成全部的專業(yè)核心課程實驗。

嵌入式基礎(chǔ)實訓(xùn)平臺與唯眾開發(fā)的專業(yè)教材配套，可以滿足嵌入式專業(yè)全部的專業(yè)核心課程及專業(yè)方向課程的教學(xué)、實驗和實訓(xùn)需求，包括：《單片機與嵌入式》、《傳感器應(yīng)用技術(shù)》、《物聯(lián)網(wǎng)識別技術(shù)》、《無線通信技術(shù)》、《Linux 操作系統(tǒng)》、《Android 應(yīng)用技術(shù)》、《Web 應(yīng)用技術(shù)》、《無線傳感網(wǎng)協(xié)議》、《綜合實訓(xùn)》等。

 

物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)實訓(xùn)裝置WZ-IOT-ATP1

唯眾嵌入式基礎(chǔ)實訓(xùn)裝置

 

物聯(lián)網(wǎng)實訓(xùn)裝置詳細(xì)介紹：

嵌入式教學(xué)實訓(xùn)主要用于對嵌入式核心課程的知識點學(xué)習(xí)，能夠服務(wù)于相關(guān)課程的實驗和實訓(xùn)需求。核心課程主要針對學(xué)科基礎(chǔ)技術(shù)的培養(yǎng)，掌握嵌入式概論，傳感器和RFID等感知設(shè)備認(rèn)知和開發(fā)，ZigBee/Wi-Fi/藍(lán)牙等無線網(wǎng)絡(luò)的配置、維護(hù)和開發(fā)，物聯(lián)網(wǎng)互聯(lián)接入及存儲，嵌入式應(yīng)用層軟件開發(fā)，產(chǎn)品整合等基本知識。

核心課程采用全模塊化的實驗箱教學(xué)產(chǎn)品進(jìn)行實驗，具備優(yōu)良的教學(xué)實驗特性：全模塊化的設(shè)計、開放式的硬件接口、開源的實驗代碼、完整的教學(xué)資源、貼心的售后服務(wù)。

基于ARM Cortex-M4核心的通信網(wǎng)關(guān)，支持無線節(jié)點模塊的雙向連接及組網(wǎng)，與配套“可視化編輯器”和“可視化控制器”進(jìn)行配置和控制。物聯(lián)網(wǎng)關(guān)可以管理不同協(xié)議的無線節(jié)點模塊，并能將多個無線節(jié)點模塊視作不同設(shè)備，將無線節(jié)點模塊的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為TCP網(wǎng)絡(luò)通信進(jìn)行傳輸，網(wǎng)關(guān)同無線節(jié)點模塊可以互通互聯(lián)，輕松構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，共同構(gòu)成開發(fā)平臺。可以迅速降低開發(fā)成本和開發(fā)時間，開發(fā)者即便不會編程，也可以在一兩天之內(nèi)，就迅速使用本平臺開發(fā)搭建出自己的嵌入式應(yīng)用。

50. 溫濕度傳感器1個
50. 人體紅外監(jiān)測器1個
50. 高頻RFID閱讀器1個
50. 光照強度檢測器1個
50. 可燃?xì)怏w監(jiān)測器1個
50. RGB三色燈執(zhí)行器1個
50. LED顯示屏2個
50. 智能語音播放設(shè)備1個
50. 繼電器1個

 

無線傳感網(wǎng)絡(luò)實驗箱WZ-IOT-WSN20

唯眾無線傳感器網(wǎng)絡(luò)實驗箱由1.PC機部分、2.網(wǎng)關(guān)部分、3.路由節(jié)點部分、4.傳感器節(jié)點部分四部分組成，用戶可以很方便的實現(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)無線化，網(wǎng)絡(luò)化，規(guī)?；难菔?，教學(xué)，觀測和再次開發(fā)。

唯眾嵌入式無線傳感網(wǎng)絡(luò)實驗箱

1．PC網(wǎng)絡(luò)：完成接收網(wǎng)關(guān)數(shù)據(jù)和發(fā)送指令，實現(xiàn)可視化，形象化人機界面，方便用戶操作，觀察；

2．網(wǎng)關(guān)：完成通過計算機發(fā)送的指令發(fā)送或接收路由節(jié)點或者傳感器節(jié)點數(shù)據(jù)，并將接收到的數(shù)據(jù)發(fā)送給計算機；

3．路由節(jié)點： 在網(wǎng)關(guān)不能和所有的傳感器節(jié)點通信時，路由節(jié)點作為一種中介使網(wǎng)關(guān)和傳感器節(jié)點通信，實現(xiàn)路由通信功能；

4. 傳感器節(jié)點：完成對設(shè)備的控制和數(shù)據(jù)的采集，包括燈的控制溫度、光照度、加速度數(shù)據(jù)等等。

RFID實驗箱WZ-IOT-RFID20

唯眾RFID實驗箱是一款RFID功能演示、學(xué)習(xí)的開發(fā)套件。該套件不僅適合于13.56Mhz高頻RFID協(xié)議的研究和開發(fā)，同時也可以滿足嵌入式的實際應(yīng)用需求。讀卡器支持13.56 MHz頻段內(nèi)ISO/IEC 14443、I-CODE1以及ISO/IEC 15693標(biāo)準(zhǔn)，實際使用中，可以很好的識別公交卡、身份證等RFID卡片。該開發(fā)套件資料齊全，技術(shù)支持完善。

50. 典型應(yīng)用： 組建傳感網(wǎng)實驗室13.56Mhz高頻RFID協(xié)議教學(xué)及應(yīng)用研發(fā)、家庭和商業(yè)建筑等智能控制、個人體域網(wǎng)和游戲周邊設(shè)備、工業(yè)現(xiàn)場系統(tǒng)安全可靠監(jiān)控、環(huán)境監(jiān)測、自動記錄傳輸?shù)取?/span>

 

嵌入式綜合實驗箱WZ-IOT-S20

實驗箱整體結(jié)構(gòu)分為應(yīng)用網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)、CC2530終端、nRF24L01終端。唯眾M4應(yīng)用網(wǎng)關(guān)，基于高性能Cortex核心芯片STM32F407，板載資源十分豐富，充分發(fā)揮了STM32F407內(nèi)部資源，同時結(jié)合唯眾嵌入式綜合實驗箱、嵌入式RFID實驗箱、無線傳感網(wǎng)實驗箱以及實訓(xùn)臺、智能家居項目所需的硬件資源，且可以替代唯眾A9網(wǎng)關(guān)的功能。

作為Cortex市場的最大占有者，ST公司在2011年又推出基于 Cortex 內(nèi)核的STM32F4 系列產(chǎn)品，相對與 STM32F1/F2 等 Cortex M3 產(chǎn)品，STM32F4 最大的優(yōu)勢，就是新增了硬件 FPU 單元以及 DSP 指令，同時，STM32F4 的主頻也提高了很多，達(dá)到 168Mhz（可獲得 210DMIPS 的處理能力），這使得STM32F4尤其適用于需要浮點運算或DSP處理的應(yīng)用，也被稱之為：DSC，具有非常廣泛的應(yīng)用前景。

 

1. 產(chǎn)品概要

唯眾嵌入式（Cortex）四核處理器，可以學(xué)習(xí)基于嵌入式軟件系統(tǒng)的最新安卓技術(shù)。隨著近年來移動互聯(lián)的井噴式發(fā)展，對于嵌入式的程師的需求供不應(yīng)求。此設(shè)備可用于嵌入式設(shè)備功能開發(fā)、嵌入式教學(xué)培訓(xùn)（Android/Linux）。此設(shè)備涉及到嵌入式內(nèi)核、底層驅(qū)動、應(yīng)用程序、與物聯(lián)網(wǎng)其他設(shè)備通訊、融合等眾多領(lǐng)域。

2. 產(chǎn)品特征

Cortex提供嵌入式系統(tǒng)軟件的理解及手機APP的開發(fā)過程。

為教育機構(gòu)提供最優(yōu)化的實驗系統(tǒng)，給開發(fā)者提供最好的測試平臺。

除APP開發(fā)外，更增加硬件驅(qū)動、與無線傳感器網(wǎng)絡(luò)融合等多種練習(xí)。

基于ARM Cortex-高性能四核應(yīng)用處理器。

多樣化的安卓應(yīng)用課題。

NFC模塊的NFC應(yīng)用練習(xí)（選配）。

智能機器人控制（選配）。

智能家居控制（選配）。

醫(yī)療保健控制終端（選配）。

 

嵌入式工程應(yīng)用綜合實訓(xùn)臺WZ-IOT-ATP

唯眾嵌入式工程應(yīng)用綜合實訓(xùn)臺

嵌入式教學(xué)實訓(xùn)主要用于對嵌入式核心課程的知識點學(xué)習(xí)，能夠服務(wù)于相關(guān)課程的實驗和實訓(xùn)需求。

核心課程主要針對學(xué)科基礎(chǔ)技術(shù)的培養(yǎng)，掌握傳感器和RFID 等感知設(shè)備認(rèn)知和開發(fā)，ZigBee/Wi-Fi/藍(lán)牙等無線網(wǎng)絡(luò)的配置、維護(hù)和開發(fā)，物聯(lián)網(wǎng)互聯(lián)接入及存儲，嵌入式應(yīng)用層軟件開發(fā)，產(chǎn)品整合等基本知識。

核心課程采用全模塊化的實驗箱教學(xué)產(chǎn)品進(jìn)行實驗，具備優(yōu)良的教學(xué)實驗特性：全模塊化的設(shè)計、開放式的硬件接口、開源的實驗代碼、完整的教學(xué)資源、貼心的售后服務(wù)。

 

基于ARM Cortex-M4核心的通信網(wǎng)關(guān)，支持無線節(jié)點模塊的雙向連接及組網(wǎng)，與配套“可視化編輯器”和“可視化控制器”進(jìn)行配置和控制。物聯(lián)網(wǎng)關(guān)可以管理不同協(xié)議的無線節(jié)點模塊，并能將多個無線節(jié)點模塊視作不同設(shè)備，將無線節(jié)點模塊的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為TCP網(wǎng)絡(luò)通信進(jìn)行傳輸，網(wǎng)關(guān)同無線節(jié)點模塊可以互通互聯(lián)。通過該平臺，可以迅速降低嵌入式應(yīng)用的開發(fā)成本和開發(fā)時間，開發(fā)者即使不會編程，也可以在一兩天之內(nèi)，就迅速使用本平臺開發(fā)搭建出自己的嵌入式應(yīng)用。

通過電腦能以“可見即可得”的方式在此工具上生成不同的設(shè)備操作界面，支持指示燈、按鍵、圖片集合、變量視窗、圖文鏈接等五種可視化控件。所有控件的動作都可以直接反應(yīng)到實際的即無線節(jié)點模塊上。界面生成后，可以直接導(dǎo)入App使用，而不需要重新編譯或安裝App。

通過物聯(lián)網(wǎng)關(guān)、可視化控制器、可視化界面生成器編輯器、傳感器/執(zhí)行器以及配套連接件，師生不僅可以完成遠(yuǎn)程訪問、設(shè)備聯(lián)動等功能的嵌入式實訓(xùn)項目，還可以迅速開發(fā)嵌入式商業(yè)產(chǎn)品\項目，如空氣監(jiān)測儀、電氣設(shè)備在線監(jiān)測器等等，并隨時實現(xiàn)不同設(shè)備間的聯(lián)動，而這些開發(fā)過程，基于本系統(tǒng)的可視化開發(fā)工具，可以做到零編程實現(xiàn)嵌入式的應(yīng)用系統(tǒng)。

支持家庭常用的各種無線協(xié)議（紅外、射頻），兼容市面絕大多數(shù)品牌的空調(diào)、電視機、燈光、安防、窗簾等等家電設(shè)備，因此可以直接當(dāng)做一套完備的智能家居系統(tǒng)進(jìn)行使用，并集成了攝像頭功能，可以直接在App中使用攝像頭。

平臺所有設(shè)備采用模塊化、集散化、工業(yè)化的設(shè)計模式，每個模塊都為獨立工作單元；模塊均接近實際應(yīng)用系統(tǒng)，能夠容納2-3個學(xué)生同時實訓(xùn)，可完成工程項目應(yīng)用開發(fā)系統(tǒng)中硬件設(shè)備的安裝、布線與調(diào)試，完成設(shè)備間的無線組網(wǎng)，既具有展示型又具有實操性。能夠組建具有行業(yè)特色的嵌入式實訓(xùn)項目，確保學(xué)生可利用設(shè)備搭建真實工程項目。

 

嵌入式教學(xué)課程資源包

嵌入式技術(shù)及應(yīng)用、傳感器技術(shù)、RFID技術(shù)、無線傳感網(wǎng)技術(shù)、嵌入式行業(yè)應(yīng)用

（1）嵌入式技術(shù)及應(yīng)用

知識點包括：

1、初識嵌入式：嵌入式的定義、特點、基本架構(gòu)、體系

2、嵌入式的標(biāo)準(zhǔn)與產(chǎn)業(yè)鏈分析

3、感知識別層：條形碼技術(shù)、一維、二維條形碼

（2）傳感器技術(shù)

知識點包括：

常用傳感器(參量型傳感器：電阻應(yīng)變傳感器、電感式傳感器、電容式傳感器、發(fā)電型傳感器、發(fā)電型傳感器、壓電式傳感器、光電式傳感器、 熱電偶傳感器、霍爾傳感器、電渦流式傳感器）手機中的傳感器（攝像頭、電子指南針、三軸陀螺儀、重力傳感器。

（3）RFID技術(shù)

知識點包括：

1、RFID技術(shù)（概述、RFID標(biāo)簽、基本工作原理、標(biāo)簽的分類）

2、基于RFID技術(shù)的ETC系統(tǒng)設(shè)計 、RFID應(yīng)用系統(tǒng)組成與工作流程。

3、生物識別技術(shù)(概述、指紋識別、聲紋識別、面部識別、靜脈識別、虹膜識別技術(shù)）

（4）無線傳感網(wǎng)技術(shù)

知識點包括：

1、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)：（基本概念體系結(jié)構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵技術(shù)、特點及其應(yīng)用）

2、ZigBee技術(shù)（概述、特點、通信信道）ZigBee技術(shù)（分層結(jié)構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?、協(xié)議棧）

3、藍(lán)牙技術(shù)（概述、特點、通信信道）藍(lán)牙技術(shù)（分層結(jié)構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洹f(xié)議棧）

4、無線WiFi技術(shù)（特點、優(yōu)勢、與其他通信方式結(jié)合、應(yīng)用）

5、移動通信技術(shù)（發(fā)展史、G移動通信技術(shù)、4G移動通信技術(shù)）

（5）嵌入式行業(yè)應(yīng)用

知識點包括：

1、嵌入式在智能家居方面的應(yīng)用（發(fā)展過程、功能、方案、遠(yuǎn)景）

2、嵌入式技術(shù)在智能化住宅小區(qū)中的應(yīng)用（安防系統(tǒng)架構(gòu)、功能、方案）

3、嵌入式技術(shù)在智能化住宅小區(qū)中的應(yīng)用（車輛管理系統(tǒng)架構(gòu)、門禁、功能、方案）

4、嵌入式在智能交通中的應(yīng)用（系統(tǒng)功能、信息采集技術(shù)、方案等）

5、嵌入式在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用（智能農(nóng)業(yè)系統(tǒng)功能、架構(gòu)、農(nóng)情監(jiān)測方案等）

Zigbee實訓(xùn)資源包WZ-ZRP-V1.0

CC2530基礎(chǔ)實驗

實驗1 GPIO輸出實驗

實驗2 GPIO輸入實驗

實驗3 串口收發(fā)實驗

實驗4 定時器控制實驗

實驗5 ADC采集實驗

實驗6 中斷輸入和采集實驗

實驗7 開門狗實驗

實驗8 低功耗控制實驗

實驗9 IIC控制OLED實驗

傳感器實驗

實驗10 傳感器編號實驗

實驗11 溫濕度采集實驗

實驗12 紅外發(fā)送實驗

實驗13 紅外接收實驗

實驗14 數(shù)字量傳感器實驗

實驗15 模擬量傳感器實驗

實驗16 數(shù)字模擬量傳感器實驗

實驗17 繼電器輸入輸出實驗

功能模塊實驗

實驗18 語音播放實驗

實驗19 語音識別實驗

實驗20 LED點陣實驗

實驗21 RS485電量儀實驗

實驗22 萬能紅外實驗

實驗23 125K讀卡實驗

實驗24 13.56M讀寫卡實驗

無線組網(wǎng)實驗

實驗25 廣播組網(wǎng)實驗

實驗26 BasicRF點對點通信實驗

實驗27 BasicRF通信質(zhì)量檢測實驗

實驗28 Zstack無線收發(fā)實驗

實驗29 組播組網(wǎng)實驗

實驗30 點播組網(wǎng)實驗

實驗31 Z-Sensor Monitor使用實驗

實驗32 協(xié)議捕捉與分析實驗

實驗33 智能家居綜合實驗

STC15單片機實訓(xùn)資源包WZ-51RP-V1.0

基礎(chǔ)實驗

實驗1 LED實驗

實驗2 蜂鳴器實驗

實驗3 串口通信實驗

實驗4 DHT11溫濕度傳感器

實驗5 ADC采集實驗（光敏、人體、可燃?xì)猓?/span>

實驗6 繼電器控制實驗

實驗7 PWM控制LED亮度實驗

物聯(lián)網(wǎng)功能實驗

實驗一：按鍵點燈實驗

實驗二：光照采集實驗

實驗三：溫濕度采集實驗

實驗四：RGB彩色LED控制

實驗五：語音播放實驗

實驗六：LED點陣

實驗七：RFID

實驗八：繼電器控制實驗識別

STM32嵌入式實訓(xùn)資源包WZ-32RP-V1.0

第一部分：基礎(chǔ)實驗

1.1跑馬燈實驗

1.2蜂鳴器實驗

1.3按鍵輸入實驗

1.4串口實驗

1.5外部中斷實驗

1.6獨立看門狗實驗

1.7窗口看門狗實驗

1.8定時器中斷實驗

第二部分：片內(nèi)功能實驗

2.1 USMART實驗

2.2 RTC實時時鐘實驗

2.3隨機數(shù)發(fā)生器實驗

2.4待機喚醒實驗

2.5 ADC實驗

2.6內(nèi)部溫度傳感器實驗

2.7 DAC實驗

2.8 DMA實驗

第三部分 通訊實驗

3.1 IIC實驗

3.2 SPI實驗

3.3 485通信實驗

3.4 CAN通信實驗

3.5 網(wǎng)絡(luò)通信實驗

3.6 2.4G無線通信實驗

3.7 433M無線通信實驗

第四部分 外設(shè)模塊實驗

4.1. TFT LCD顯示實驗

4.2觸摸屏實驗

4.3 FLASH模擬EEPROM實驗

4.4外部SRAM實驗

4.5內(nèi)存管理實驗

4.6 SD卡實驗

4.7 FATFS實驗

4.8漢字顯示實驗

4.9圖片顯示實驗

4.10 USB讀卡器實驗（Slave）

4.11 USB U盤實驗（Host）

第五部分 操作系統(tǒng)移植實驗

5.1 UCOSII實驗-1-任務(wù)調(diào)度

5.2 UCOSII實驗-1-信號量與郵箱

5.3 UCOSII實驗-1-消息隊列和軟件定時器

Andorid實訓(xùn)資源包WZ-ARP-V1.0

1.Andorid平臺快速建立：

（1）燒寫uboot到SD卡

（2）使用fastboot燒寫系統(tǒng)

2.嵌入式Andorid開發(fā)環(huán)境的建立實驗：

（1）Android編譯環(huán)境的安裝：

（2）安裝Linux主機環(huán)境、安裝必要的軟件包；

（3）安裝合適的JDK、解壓Android源碼；

（4）二編譯uboot

（5）配置編譯Linux內(nèi)核

（6）編譯Android

3. Android系統(tǒng)的測試與使用

4. Android (windows)開發(fā)環(huán)境建立：

（1）JAVA環(huán)境建立，安裝JDK

（2）Android Studio安裝

（3）Android SDK安裝

（4）ADT安裝

（5）創(chuàng)建、刪除和瀏覽AVD（模擬器）

5.LED項目實驗：

（1）整體架構(gòu)分析；

（2）Android源碼中編寫硬件驅(qū)動；

（3）編寫HAL層；

（4）編寫JNI層；

（5）編寫SERVICE層；

（6）編寫app軟件；

（7）代碼編譯與使用；

6. Android基礎(chǔ)實驗

（1）LED控制、

（2）ADC采樣

（3）按鍵檢測

（4）PWM蜂鳴器測試；

（5）串口通信實驗

（6）數(shù)據(jù)庫使用實驗；

（7）播放器使用

（8）幀動畫播放；

（9）服務(wù)器-客戶端網(wǎng)絡(luò)編程；

7. Android下物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用開發(fā)實驗

（1）溫濕度采集顯示實驗

（2）光敏傳感器采集顯示實驗

（3）RGB聲光控制實驗

（4）人體紅外傳感器與點陣顯示屏聯(lián)動控制實驗

（5）智能安防報警系統(tǒng)

（6）智慧教室環(huán)境監(jiān)測與控制系統(tǒng)

C#實訓(xùn)資源包WZ-NRP-V1.0

基礎(chǔ)實驗

實驗1創(chuàng)建簡單的.NET應(yīng)用程序

實驗2 C#基本編程方法

實驗3面對對象的編程基礎(chǔ)

實驗4界面設(shè)計與文件存取

實驗5 http://ADO.NET與數(shù)據(jù)操作

實驗6 http://ASP.NET網(wǎng)頁設(shè)計

實驗7 http://ASP.NET網(wǎng)站開發(fā)

實驗8簡單網(wǎng)絡(luò)聊天系統(tǒng)

實驗9網(wǎng)絡(luò)呼叫應(yīng)答提醒服務(wù)

實驗10文件數(shù)據(jù)加密與解密

功能模塊實驗

實驗1 物聯(lián)網(wǎng)快速入門實驗

實驗2 溫濕度采樣實驗

實驗3 RFID識別實驗

實驗4 光敏與風(fēng)扇聯(lián)動實驗

實驗5 風(fēng)扇控制實驗

PCB制板實訓(xùn)資源包 WZ-PRP-V1.0

第一部分：基礎(chǔ)實驗

實驗一 Altium Designer9軟件安裝

實驗二 原理圖的繪制

實驗三 元器件的繪制

實驗四 印制電路板的繪制

實驗五 元器件封裝的繪制

第二部分 物聯(lián)網(wǎng)傳感電路實驗

實驗六 溫濕度模塊PCB設(shè)計

實驗七 人體紅外模塊PCB設(shè)計

實驗八 繼電器模塊PCB設(shè)計

實驗九 RGB三色燈模塊PCB設(shè)計

實驗十 ZIGBEE模塊PCB設(shè)計

實驗十一 紅外轉(zhuǎn)發(fā)器PCB設(shè)計

實驗十二 SLINK無線模塊PCB設(shè)計

實驗十三 網(wǎng)關(guān)底板PCB設(shè)計

環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)WZ-MES-V1.0

該系統(tǒng)是一個綜合性的數(shù)據(jù)采集和控制系統(tǒng)，此系統(tǒng)在運作過程中主要了解工業(yè)個設(shè)備的工作狀態(tài)，在系統(tǒng)出現(xiàn)故障時能及時報警并關(guān)閉個設(shè)備。定時播報緊急按鈕，電磁閥，報警燈，接近開關(guān)的工作狀態(tài)。當(dāng)檢測到緊急按鈕按下發(fā)出報警信息時，報警燈響起，電磁閥關(guān)閉，接近開關(guān)關(guān)閉。

智能家居安防監(jiān)控系統(tǒng)WZ-HMS-V1.0

該系統(tǒng)是一個綜合性的數(shù)據(jù)采集及控制系統(tǒng)，此系統(tǒng)在運作過程中通過 RFID閱讀器讀取射頻卡的 ID號，通過識別 ID 可以確定卡號是否合法及開關(guān)門，門禁開關(guān)同樣可以控制開關(guān)門，IP 攝像頭進(jìn)門拍照。記錄射頻卡打卡信息；合法用戶刷卡開門，非法用戶刷卡不能開門，按鍵開門，入門照相。

農(nóng)業(yè)土壤智慧調(diào)節(jié)系統(tǒng)WZ-IAS-V1.0

該系統(tǒng)是一個綜合性的數(shù)據(jù)采集和控制系統(tǒng)，此系統(tǒng)在運作過程中共采集土壤水分、土壤溫度兩個物理信息，操作反饋設(shè)備為:水泵。實時監(jiān)控土壤溫度和水分，發(fā)布土壤溫度水分曲線。土壤水分超過設(shè)定的水分下限，自動開啟水泵進(jìn)行灌溉，達(dá)到水分上限，關(guān)閉水泵。能夠提供拓展的微信公眾賬號的功能，查看土壤溫度水分?jǐn)?shù)據(jù)并對其進(jìn)行有效的管控。

停車場信息采集管理系統(tǒng)WZ-SAS-V1.0

該系統(tǒng)是一個綜合性的數(shù)據(jù)采集及控制系統(tǒng)，此系統(tǒng)在運作過程中通過 RFID閱讀器讀取射頻卡的 ID號，通過識別 ID 可以確定卡號是否合法及開啟欄桿（電子鎖模擬欄桿），開關(guān)（門禁開關(guān)）同樣可以控制開關(guān)欄桿。記錄射頻卡打卡信息，充值和扣費功能；合法用戶刷卡開起欄桿，非法用戶刷卡不能開啟欄桿，按鍵開啟欄桿。

智慧商超管理系統(tǒng)WZ-SCS-V1.0

本次任務(wù)的主要目的是開發(fā)出一個操作簡單，界面簡潔，靈活應(yīng)用，安全可靠的超市智能收銀系統(tǒng)。該系統(tǒng)的開發(fā)以收銀員和庫存管理員為對象，能夠提高超市對超市商品以及收銀的管理效率，減輕超市工作人員對超市商品和收銀的管理負(fù)擔(dān)，提高超市對超市商品的規(guī)范化管理。系統(tǒng)分為兩個部分：后臺管理登錄，對商品信息管理，會員信息管理，折扣信息；收銀員登錄，通過掃碼器從數(shù)據(jù)庫提取信息，結(jié)算商品總價、折后價格和會員價。

圖書管理系統(tǒng)WZ-BMS-V1.0

圖書管理系統(tǒng)包含兩部分，第一部分屬于C#開發(fā)的可視化界面：系統(tǒng)登陸，圖書管理，讀者檔案管理，借閱管理等功能項。第二部分屬于數(shù)據(jù)庫操作：數(shù)據(jù)庫的增刪改查，數(shù)據(jù)的查找比對，數(shù)據(jù)庫備份和還原。

教學(xué)信息發(fā)布系統(tǒng)WZ-TSS-V1.0

系統(tǒng)包含系統(tǒng)設(shè)置和信息發(fā)布兩大模塊，其中系統(tǒng)設(shè)置包含：學(xué)校設(shè)置、院系設(shè)置、班級設(shè)置、教室設(shè)置、用戶設(shè)置、角色設(shè)置、權(quán)限設(shè)置、菜單設(shè)置、課程管理、課表導(dǎo)入等功能；可為用戶自定義權(quán)限訪問平臺指定功能，課表根據(jù)平臺提供模版進(jìn)行導(dǎo)入；

課表在相應(yīng)時間段內(nèi)可顯示在移動設(shè)備上；

信息發(fā)布包含：通知公告、已審批公告、待審批公告等功能；

已審批通知在相應(yīng)時間段內(nèi)可顯示在移動端設(shè)備上。

嵌入式智能家居工程實訓(xùn)系統(tǒng)WZ-lOT-H3

嵌入式智能交通沙盤WZ-IOT-TS

嵌入式智慧農(nóng)業(yè)沙盤WZ-IOT-AST

嵌入式融合平臺WZ-IOT-IPT-V1.0

多網(wǎng)關(guān)管理：平臺實現(xiàn)不同類型不同數(shù)量的網(wǎng)關(guān)及其下傳感器數(shù)據(jù)的接收與控制。

提供相關(guān)SDK：平臺提供學(xué)生練習(xí)使用的SDK、幫助文檔、以及Demo的下載。

支持多傳感器的規(guī)則與動作： 平臺支持傳感器規(guī)則定義，根據(jù)用戶定義的一個或多個條件，后臺實時監(jiān)控，在其滿足的情況下，對相應(yīng)傳感器進(jìn)行控制。

傳感器歷史數(shù)據(jù)分析： 對平臺中所有網(wǎng)關(guān)的傳感器數(shù)據(jù)進(jìn)行收集，并繪制成曲線和柱狀圖，使用戶更加直觀的觀察數(shù)據(jù)，從而進(jìn)行分析。

物聯(lián)網(wǎng)融合云平臺WZ-IOT-FCPT-Key

簡化數(shù)據(jù)管理：對于服務(wù)層的傳感器數(shù)據(jù)較多，以及用戶數(shù)據(jù)較多的情況，云端支持一鍵同步功能，只要確保在服務(wù)層連接外網(wǎng)的情況下，可將數(shù)據(jù)同步到云端；對于網(wǎng)關(guān)、傳感器設(shè)備，只要確定在服務(wù)層連接外網(wǎng)的情況下，服務(wù)層發(fā)生改變自動同步到云端，不需要再次添加。

豐富的數(shù)據(jù)分析：提供豐富的數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析結(jié)果展示，幫助學(xué)校從整體上把握設(shè)備的使用情況。

跨平臺：基于Web架構(gòu)你所需的僅僅是網(wǎng)頁瀏覽器或者移動終端，無需糾結(jié)使用哪款操作系統(tǒng)，任何可以上網(wǎng)的PC、智能手機、平板電腦等設(shè)備都可以隨時隨地的訪問云平臺

嵌入式虛擬仿真實訓(xùn)平臺WZ-IOT-VST-V1.0

平臺采用完全圖形化界面組態(tài)顯示和邏輯聯(lián)動方式，同時輔以腳本編程，讓實驗直觀、趣味而又具有強大的可操作性。實訓(xùn)軟件平臺服務(wù)器端，具備所有實訓(xùn)硬件對應(yīng)的虛擬設(shè)備供使用者選用，虛擬設(shè)備圖形和實際硬件對應(yīng)，所見即所得。使用者可通過編輯器進(jìn)行編輯搭建應(yīng)用項目，和硬件同步完成相應(yīng)的功能。實訓(xùn)軟件平臺，完全實現(xiàn)圖形化編輯，可滿足學(xué)生快速自助完成嵌入式實訓(xùn)課程。同時預(yù)留可編程的編輯接口，用戶可自行添加新的功能模塊。編輯平臺具備基本的數(shù)據(jù)可視化控件：曲線、餅圖、虛擬儀表等功能。同時所有控件屬性需能編輯：如顏色、變量選取、形狀、數(shù)量等。

實訓(xùn)軟件平臺包含常用的通信方式：COM、TCP、433等。