RFID物联网教研平台 型号：RFID-MSH
RFID物联网教研平台，是专为高等院校物联网专业和计算机、通讯、电子等专业教学而设计的一套完整的RFID、WSN实验系统。平台板载多种的RFID读写器模块和场景模拟应用模块，硬件提供底层信号测量点，软件支持标准国际指令分析，是一款软硬件功能完善的RFID物联网体系教学科研平台。系统配套丰富的实验例程软件、中间件、和上位机应用软件，除可以用于教学实践外，还可以作为产品开发、科学研究和测试等领域。
RFID物联网教学实验平台包括：多种频段RFID读写器及配套标签、嵌入式M2M网关、场景应用模拟模块、配套软件及教学资源等几大部分。
产品特点
n 多频率、多协议支持，可构建RFID无线网络
平台配套有低频125K模块、高频13.56MHz模块，高频RFID原理机模块，超高频915MHz和有源微波2.4GHz RFID模块；支持ISO15693、ISO14443、ISO18000-2、ISO18000-6C等国际标准协议。
1、低频125K读写器模块，支持ISO18000-2协议，完全支持EM、TK卡及其它125K兼容ID卡片的操作；
2、高频13.56M读写器模块，支持ISO 14443A协议，可以读取Mifare1 S50、Mifare1 S70、Mifare UltraLight、Mifare Pro等射频卡；
3、超高频915M读写器模块，支持ISO18000-6C协议，输出功率可以调整，兼容EPC GLOBAL第二代（Gen2）标准和兼容ISO18000-6标准的各种无源标签；
4、微波2.4GHz读写器模块，采用全球开放的ISM微波频段，支持ISO18000-4\ZigBee协议，可连接多种传感器，组建WSN传感网，并且基于创新性的接口设计，可配置连接上述低频125K、高频13.56MHz、超高频915MHz RFID模块和Cortex-A8网关构成RFID无线网络应用；
n 典型高频RFID原理机，手持RFID终端机开发平台
平台板载13.56M高频RFID开发学习原理机，支持ISO-14443A/B、ISO-15693协议，基于32位ARM处理器STM32的嵌入式系统，全开放式设计，可从最底层学习RFID系统原理及应用。
1、基于32位ARM STM32 嵌入式处理器，接口齐全，包括4x4数字键盘、LCD液晶屏，USB接口，SD卡存储接口、RS232串口等，可构成一个完整的高频RFID手持机开发平台；
2、支持IOS18000/ISO15693国际标准指令，通过原理机硬件，逐条分析ISO 14443协议指令和ISO 15693协议指令，并可通过底层软件实现对RFID信号的设置和调整等；
3、硬件上引出RFID信号探测点，可以使用示波器进行波形测量，与软件协议中的指令进行对照和解析，使用者可以更直观、形象地了解RFID国际标准指令执行的情况，掌握这些指令的功能和用法；
n 板载场景模拟应用系统，无缝连接，支持扩展
为演示多种频段RFID技术的应用，平台板载统一接口，提供高速路ETC收费系统、门禁控制系统应用硬件模块支持，可生动展现物联网RFID技术的应用场景。通过该部分硬件的标准接口还可更换、选配公司配套的更多的应用模块；
1、ETC模块部分提供带有独立MCU 的栏杆的闸机控制系统，可通过软件配置，任意连接平台上的其他模块中应用，包括Cortex-A8网关、125K低频、13.56MHz、915MHz、2.4GHz RFID读写器完成配套应用演示；
2、门禁模块部分提供带有独立MCU的继电器开关和电磁锁，可通过软件配置，任意连接平台上的其他模块中应用，包括Cortex-A8网关、125K低频、13.56MHz、915MHz、2.4GHz RFID读写器完成配套应用演示；
3、场景模拟应用系统基于统一硬件接口，用户可以灵活应用，更换或选择公司配套其他类应用模块，如声光报警、调速风扇、继电器开关、语音合成模块、数码管、点阵LED、OLED液晶显示器等物联网控制模块，构建具有灵活、丰富、生动、特色的物联网场景应用；
n 接口丰富，可扩展性高，支持多种物联网模块
1、系统板载串口复用路由器，采用CPLD硬件逻辑电路，可自定义连接系统主板上12个设备接口。通过串口复用路由器，板载所有模块硬件皆可自由连通RFID原理机、Cortex-A8网关和上位机PC电脑，方便用户使用和实验操作；
2、系统通过统一的硬件接口，可无缝扩展公司配套的GPRS、GPS、WIFI、ZigBee、IPv6、蓝牙、条码识别等功能模块，支持包括温湿度、光照度、继电器、电机、声光报警等30余种传感器模块，是一款功能强大的物联网平台；
3、可选配高频多路复用器和天线板，场强检测板天线信号探测板，可配套进行RFID射频原理的深入学习与测量；
硬件资源
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Cortex-A8嵌入式
M2M网关
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处理器：
CPU：Samsung S5PV210，Cortex-A8,主频为1GHz，内置PowerVR SGX540高性能图形引擎，支持流畅的2D/3D图形加速，最高可支持1080p@30fps硬件解码视频流畅播放，格式可为MPEG4，H.263， H.264等
DDR2内存：1GMB，32bit数据总线，运行频率：200MHz
SLC NAND Flash: 1GB
无线通讯：
板载WIFI接口：1路SDIO接口，用于连接WIFI模块
板载GPRS接口：1路板载GPRS通讯模块接口
板载3G模块接口：1路MiniPCIe 3G模块接口
有线通讯接口：
RJ45网口：1个DM9000AEP网卡，10/100M自适应
CAN总线：1路CAN总线接口
RS485总线：1路RS485接口
I2C总线 ：1个I2C EEPROM(256Byte)芯片,用于测试，预留1路I2C接口
SPI总线 ：1路SPI总线连接数码管，1路连接CAN，1路SPI接口引出
UART串口：2路DB9 RS232串口接口，引出4路TTL UART接口
USB接口：2路USB Host2.0接口，1路MiniUSB Slave2.0接口
音视频接口：
LCD液晶和触摸屏：7寸TFT LCD，电阻式触摸屏，支持校准，预留电容屏接口
TV-OUT视频输出 ：1路TVOUT视频输出接口
AV-IN视频输入：1路AV视频输入接口，可直接连CCD摄像头
音频输入输出：1路3.5mm立体声音频输出接口，1路麦克风输入
HDMI接口：1路HDMI输出接口
CMOS Camera：1路CMOS 高清摄像头接口
外设接口：
SD卡接口：1路标准SD卡插座
ADC输入：1路连接可调电阻
PWM蜂鸣器 1路PWM蜂鸣器
中断按键：8个中断按键，用于用户输入控制
LED灯：5个LED灯，用于测试
RTC时钟：1个RTC时钟备份
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125K模块
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ISO18000-2协议，支持EM、TK及其兼容卡片
自动寻卡方式，当有ID卡片进入到天线区后，该读卡器通过串口或USB口向外输出卡片序列号
自带看门狗
读写距离:40~60mm
电源：DC5V
读卡电流：5V/54mA
工作温度：-10~+70℃
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ISO14443模块
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适用于多种场合读写卡应用，特别是标签检测，标签整个数据区数据存储测试，
销售POS应用、RFID卡或标签的个性化读写、标签数据区数据读写
用户界面：2个LED指示灯
电源：DC5V
工作温度：0℃～+60℃
工作频率：13.56MHz
可读写标签：ISO 14443 TypeA
RF功率：100mW～300mW
最大读写距离：100mm（与标签有关）
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ISO15693M RFID
原理机模块
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基于32位ARM控制器，板载4.3寸彩色触摸液晶屏，12个按键，板载一体化天线，可模拟手持机工作模式
多串口，可与其它配件接合使用，功能强大
带有信号探测针，通过示波器能提取、展现出RFID系统中整个的射频信号，包括：编码信号、载波信号、调制信号、调制载波信号、功率放大信号、电子标签返回的信号、FSK解调信号、ASK解调信号等
板载接口：标准RS232串口，USB OTG接口，SD卡存储接口，EEPROM存储器
供电方式：电压DC 5V（提供AC/DC适配器）工作电流500mA
工作温度： -10℃ ～ +60℃
RF工作频率：13.56MHz
最大读写距离：30cm（与标签有关）
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ISO18000-6C模块
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工作频率：ISM 902-928MHZ
工作模式：跳频工作、定频工作或软件可调
功率可调范围：0dBm～27dBm 可调
天线：外接天线
通信口：USB
通信速率：Up to 57,600bps
可读标签协议：EPC C1 Co Gen2, ISO-18000-6C
读取距离：棒状天线15cm~1m，板状6dBi天线3~5m
电源：+5V DC, less than 1Amps
工作温度：-20℃~+65℃
存储温度：-35℃~+85℃
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2.4GHz模块
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工作条件：环境温度-20℃～+70℃;相对湿度≤90%
工作频段：2.400GHz ～2.525GHz ISM波段
频道数：126
调制方式：GFSK
识别方式：全方向识别
天线：内置天线，也可外接天线（选配）。
加密方式：非加密和加密可选。
读卡距离：0～100m可调（与有源电子标签的设置有关）
读卡方式：有源卡主动发送数据，读卡器接收数据
电源：DC5V(≧100mA)
通信方式：UART
通信速率：最大1Mpbs
其他功能：传感器模块（可选配20余种）
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场景应用模拟模
-ETC模块
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处理器：STM8S
执行器：步进电机+闸机栏杆
通信口：UART
电源：+5V DC
功能：模拟ETC高速路收费系统，可通过软件配置连接平台上任意一个模块，包括Cortex-A8网关、125K低频、13.56MHz、915MHz、2.4GHz RFID读写器完成应用演示
工作温度：-20℃~+65℃
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场景应用模拟模块
-门禁模块
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处理器：STM8S
执行器：继电器+电磁锁
通信口：UART
电源：+5V DC
功能：模拟电磁门禁控制系统，可通过软件配置连接平台上任意一个模块，包括Cortex-A8网关、125K低频、13.56MHz、915MHz、2.4GHz RFID读写器完成应用演示
工作温度：-20℃~+65℃
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串口复用路由器
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实验系统板载串口设备逻辑复用路由器，采用CPLD硬件逻辑电路，可自定义连接系统主板上12个设备接口。通过串口复用路由器，板载所有模块硬件皆可自由连通RFID原理机、Cortex-A8网关和上位机PC电脑，方便用户使用和实验操作
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多路复用器和天线板模块(选配)
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阵列式选择输出天线；软件设置输出地址并进行开关选择，多路切换，共用RF同轴电缆进行控制，无需附加电缆
RF接口：1个50ohmSMA标准RF输入插头，供读写器使用，8个50ohmSMA标准输出插头，供扩展天线使用、
主机接口：标准RS232串口（ESD保护，自动波特率，最大波特率115.2Kbps）
通讯经由RF输入同轴电缆。
工作温度：0℃ -+ 50℃
开关特性：8W（最大开关选择频率下功率）,小于150ms(开关选择频率),0.5db（最大衰减）
其它：动态选择并驱动所接天线进行独立工作或成对工作；
完全可由主机进行配置；
读写模块可以通过地址触发选择工作天线。
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场强检测板模块(选配)
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检测读写器天线产生的RF场强强弱；
快速判断读写器天线是否工作；
辅助天线调试；
工作频率：13.56MHz；
工作温度：0℃ - +60℃
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信号探测板模块(选配)
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针对13.56MHz RFID系统开发的探测板，主要用来捕获读卡器发送的原始编码数据信号
工作频率：13.56MHz，支持ISO14443、ISO15693协议。
对比天线探测板靠近和远离天线区域的示波器检测信号，理解HF天线射频信号随距离衰减的理论知识。
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软件资源
配套相应模块的实验例程及开发工具，提供全部的应用系统的源代码，包括图书馆管理系统、枪支管理系统、身份识别应用系统、智能货架系统和仓储管理系统，应用系统多卡发卡等系统DEMO软件。让使用者能非常迅速的掌握了应用系统开发的能力。通过实验，可以帮助使用者，不仅使用API接口函数实现RFID应用系统的设计开发，而且还培养使用者从更底层，通过命令更加直接的控制读写器，模拟实现实际系统的功能，模拟整个系统的开发流程，实现整个应用系统的功能；
实验目录
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第一部分 系统简介
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第一章 教学实验系统简介
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第二部分 RFID实验（硬件部分）
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第二章 RFID 系统的基本实验
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实验一 RFID系统的编码
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实验二 RFID系统的载波产生
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实验三 RFID系统的信号调制
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实验四 RFID系统的RF信号功率放大
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实验五 RFID系统的末级输出调制载波信号
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实验六 RFID系统的解调－FSK 模式
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实验七 RFID系统的解调－ASK 模式
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实验八 RFID系统的天线
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第三部分 RFID实验（协议部分）
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第三章 标签信息的读写实验
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第四章 RFID 防撞系统实验
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第五章 CRC实验
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第六章 RFID 信令实验
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第七章 数据包分析实验
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第八章 信令数据包实验
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第四部分 DLL 应用设计(上位机应用开发部分)
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第九章 DLL实例设计实验
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第五部分 应用程序设计
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第十章 应用程序开发指导
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第十一章 HF 高频13.56M模块实验
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第十二章 LF 125K ID 卡读取实验
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第十三章 HF 高频RFID ETC应用模拟实验
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第十四章 LF 125K 门禁控制应用模拟实验
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第六部分WSN 物联网应用设计
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第十三章 WSN 模块配置操作实验
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第十四章 WSN 物联网应用技术设计
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15.2.1 WSN 与 HF ISO15693 RFID结合应用实验
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15.2.2 WSN 与 HF ISO14443 RFID结合应用实验
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15.2.3 WSN 与 UHF ISO18000-6 RFID结合应用实验
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15.2.4 WSN 与 LF 125K ID RFID结合应用实验
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第七部分 综合实训软件实验(综合项目部分)
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1 RFID电子钱包应用实例
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2 枪支管理系统开发实例
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3 图书馆管理系统开发实例
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4 人员管理系统开发实例
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5 仓储管理系统
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6 智能货架系统
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实验室设备清单
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序号
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名称
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单位
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数量
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备注
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1
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实验箱底板
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块
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1
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2
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Cortex-A8智能网关
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块
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1
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对于非A8版本，可选配多种通讯模块和传感器模块
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3
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125K低频RFID模块
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块
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1
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配套电子标签2个
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4
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ISO14443高频RFID模块
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块
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1
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配套电子标签2个
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5
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ISO18000-6C模块
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块
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1
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配套电子标签2个，带外接PCB天线
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6
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2.4G 通讯模块
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块
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2
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7
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ISO15693M RFID原理机模块
|
块
|
1
|
配套电子标签2个，带外接PCB天线
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8
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场景应用模拟模-ETC模块
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块
|
1
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可选配其他通讯或传感器模块
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9
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场景应用模拟模块-门禁模块
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块
|
1
|
可选配其他通讯或传感器模块
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10
|
电源适配器(5V5A主板)
|
块
|
1
|
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11
|
USB2UART调试板
|
块
|
1
|
|
|
12
|
网线
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根
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1
|
|
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13
|
J-Link仿真器
|
个
|
1
|
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14
|
ST-Link仿真器
|
个
|
1
|
|
|
15
|
双母交叉串口线
|
根
|
1
|
|
|
16
|
B型公接口USB线
|
根
|
1
|
|
|
17
|
Mini USB线
|
根
|
1
|
|
|
18
|
配套光盘
|
张
|
1
|
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19
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实验指导书
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本
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1
|
1本纸质打印，或电子版
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