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实训系列-物联网智能交通教学实训系统
来源: 本站   发布时间: 2014-5-14  浏览次数: 88955
     实训系列-物联网智能交通教学实训系统    型号:SX-JT     

产品简介

 

物联网智能交通教学实训系统,是面向车辆交通应用推出的系列物联网实训产品之一。该系统结合嵌入式系统、自动识别技术、无线传感网、车联网、汽车导航定位以及多种集成智能化技术,以车辆交通为核心,通过人、车、路传感网的互通互联实现对车辆交通系统的智能控制、管理。

通过该实训系统使学生加深对物联网技术及智能交通系统应用方向的了解与认知,同时通过该系统可以让学生熟悉智能交通系统相关项目的开发,完成从具体基础知识点到综合应用的提高。整个实训系统具有标准接口,可供师生进行二次开发,从而提高实训的可扩展性。另外还可满足学校相关科研项目的成果应用实施与展示。

系统构成

实训系统主要由智能车辆平台、道路传感网和交通沙盘模型单元三个子系统模块构成。

l        实体交通沙盘

       实训系统沙盘上安装有建筑模型、路灯系统、交通诱导牌、信号灯系统、ETC系统、智能停车场、公交优先线路等。建筑景观模型包括:楼宇、路灯、桥梁、公路交通等。

l        智能车平台

       主要包含:摄像头、巡线壁障传感器、陀螺仪、超声波等多种传感器、GPS定位、WIFIZigBee等无线通讯模组。

l        道路传感网子系统

       主要采用ZigBee无线传感网实现对道路气象环境包括温度、湿度、光照、雨雪等信息的实时监控与处理。

系统功能

l        道路环境监测

通过部署在道路上的WSN无线传感网络,进行道路环境等气象信息的实时监测和发布。中控信息管理中心可利用上述信息进行道路设备联动控制,如路灯节能控制、断桥险情、火灾救援等。

l        车辆调度控制

智能车辆支持循迹、壁障和无线控制,中控信息管理中心可远程控制车辆行进,并监测车辆状态。

l        交通灯智能控制

中控信息管理中心可根据道路实时路况,对交通信号灯进行智能策略调度与控制。

l        高速路ETC收费

通过RFID无线感应系统完成ETC不停车路费系统的场景演示。

l        智能停车场

实时监测停车位变化信息,并同步发布,远程设备可提前预约车位。

l        公交优先与信息发布

通过公交专用车道进行公交优先行驶控制,并通过公交站信息发布系统实时报站。

l        车辆定位与违章查询

系统可进行车辆闯红灯抓拍、车辆定位与智能约车。

部分软件功能截图

本地信息管理功能:

远程访问控制功能:

系统配件

项目

子项目

名称

数量

交通沙盘

交通沙盘,可拆卸、组装,尺寸

场景可定制

1

硬件平台

智能移动车辆平台

ARM嵌入式移动智能车

1

磁力线循迹公交车

1

社会车辆模型

1

道路传感网系统

道路信息处理平台

1

ZigBee无线模块

5

道路视频摄像机

1

道路温湿度环境检测传感器

1

道路光照环境检测传感器

1

道路雨雪气象传感器

1

智能灯光照明

1

Lcd显示屏

1

无线路由

1

ETC路费系统

ZigBee无线模块

3

闸机控制模块

2

UHF RFID读写器

2

车位地磁检测

3

语音播报系统

1

交通灯控制系统

ZigBee无线模块

2

交通灯模块

4

智能停车场系统

ZigBee无线模块

2

车位检测传感器

3

车位信息显示器

1

公交优先与滤波系统

ZigBee无线模块

3

公交到站检测传感器

3

站牌信息发布系统

1

城市轨道交通系统

ZigBee无线模块

1

语音播报系统

1

软件资源

智能交通实训系统综合管理软件

1

移动终端客户端软件

1

智能交通实训课程实验体系

1

系统配件参数

名称

型号

参数

数量(单位)

备注说明

移动智能车I

通讯控制处理器:32ARM Cortex-M3 STM32F103处理器:72Mhz工作频率,64K SRAM512K Flash12ADC12DAC12通道DMA11个多功能定时器,多达13个通信接口:2I2C接口(支持SMBus/PMBus),5USART接口(支持ISO7816LINIrDA接口和调制解调控制),3SPI接口,CAN接口,USB 2.0全速接口,SDIO接口。

直流电机驱动:L298P集成电机驱动芯片,两路直流电机。

巡线壁障传感器:4路红外光电传感器,光学反射式模拟输出,检测距离:15mm

通讯控制单元:支持WiFiZigBeeUART控制

2

智能控制器

处理器:

CPUSamsung S5PV210Cortex-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

DDR2内存:1GMB32bit数据总线,运行频率:200MHz

SLC NAND Flash: 1GB

外设接口:

LCD液晶和触摸屏:7TFT LCD,电阻式触摸屏,支持校准,预留电容屏接口

RJ45网口:1DM9000AEP网卡,10/100M自适应

TV-OUT视频输出 1TVOUT视频输出接口

AV-IN视频输入:1AV视频输入接口,可直接连CCD摄像头

UART串口:2DB9 RS232串口接口,引出4TTL UART接口

USB接口:2USB Host2.0接口,1MiniUSB Slave2.0接口

音频输入输出:13.5mm立体声音频输出接口,1路麦克风输入

SD卡接口:1路标准SD卡插座

HDMI接口:1HDMI输出接口

RS485总线:1RS485接口

I2C总线 1I2CEEPROM(256Byte)芯片,用于测试,预留1I2C接口

SPI总线 1SPI总线连接数码管,1路连接CAN1SPI接口引出

CAN总线:1CAN总线接口

ADC输入:1路连接可调电阻

PWM蜂鸣器:1PWM蜂鸣器

CMOS Camera1CMOS 高清摄像头接口

中断按键:8个中断按键,用于用户输入控制

LED灯:5LED灯,用于测试

RTC时钟:1RTC时钟备份

板载WIFI接口:1SDIO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:1MiniPCIe3G模块接口

1

无线路由

品牌:TP-Link/普联技术

TP-Link型号:TL-WR842N

路由器类型:无线

无线传输速度:300M

有线传输率:10/100Mbps

无线传输速率:300Mbps

网络标准:802.11b802.11g802.11n

无线网络支持频率:2.4G

内置防火墙:是

WDS:支持

WPS:支持

无线天线:不可拆

1

WIFI模块

模块功能:实现控制器接入wifi网络

工作电压:3.3V

技术性能:内置无线网络协议IEEE802.11协议栈以及TCP/IP协议栈

接口:SDIO接口

2

Zigbee无线模块

模块功能:实现传感器和控制器之间的信息传递

处理器:CC2530

工作电压:5V

规范:IEEE802.15.4ZigBee2007/PRO

传递范围:<70m
接口:UARTTTL电平)

18

Zigbee以组网的方式,实现信息传递

IC电子标签

模块功能:模拟车辆标签卡

工作频率:900MHz

协议规范:EPC C1 GEN2/ISO 18000-6C

10

UHF RFID读写器

模块功能:识别车辆标签卡

工作电压:5V

工作频率:840~930MHz

协议规范:EPC C1 GEN2/ISO 18000-6C

检测范围:>50cm

上位机接口:UARTTTL电平)

2

道路视频摄像机

模块功能:监控摄像

工作电压:12V

镜头:彩色1/4SHARP

成像器件:CCD

视频参数:420线

运动控制:支持云台控制

技术性能:6mmMTV小镜头,红外距离2530颗φ5红外灯

接口:通过视频线可以与控制器AVIN接口直接相连

1

带云台控制

道路温湿度环境检测传感器

模块功能:检测道路温度和湿度的数据变化

处理器:STM8S

数据值:数字量

工作电压:3.3V

温度量程:-40~80

湿度分辨率:0.1%RH16bits

温度分辨率:0.116bits

互换性:完全互换性

接口:UART(TTL电平)

1

道路光照检测传感器

模块功能:判断光照强度

处理器:STM8S

工作最电压:3.3V

环境温度:-30~70

耐光性:18KΩ~2.0MΩ

光谱峰值:540nm

接口:UART(TTL电平)

1

道路雨雪检测模块

模块功能:检测雨雪结露

处理器:STM8S

工作电压:5V

接口:UART(TTL电平)

1

道路信息发布显示模块

模块功能:OLED液晶显示

处理器:STM8S

尺寸:1.3

显示方式:OLED

分辨率:128x64

编码:支持点阵汉字,英文

工作电压:5V

接口:UART(TTL电平)

3

语音播报系统

模块功能:语音合成播报

处理器:STM8S

支持文本格式:GB2312GBKUNICODEBIG5

语音效果:清晰,自然,准确。可合成任意的中文文本

工作电压:5V

接口:UART(TTL电平)

2

车位地磁模块

模块功能:检测停车位状态

距离:<10cm

工作电压:5V

接口:GPIO(TTL电平)

3

交通灯模块

模块功能:红黄绿灯,带计时显示

工作电压:5V

接口:GPIO(TTL电平)

4

路灯控制模块

模块功能:继电器开关控制

处理器:STM8S

开关通道:1

负载:5A 250VAC

动作时间:≤8ms

释放时间:≤5ms

工作电压:5V

接口:UART(TTL电平)

1

部分实验目录清单

第一章. 实验环境与软件工具    

1.1开发平台简介  

1.2 Windows系统开发环境    

1.3 Linux系统开发环境 

第二章. 智能传感器模块部分   

实验一. 光照检测感器  

实验二. 温湿度传感器  

实验三. 地磁检测传感器

实验四. 声光报警检测传感器

实验五. 超声波传感器

实验六. 陀螺仪传感器

第三章. 无线通讯模块部分 

实验一. LED灯的控制实验    

实验二. 定时器实验

实验三. A/D转换实验   

实验四. ZigBee开发入门

实验五. ZigBee组网实验

实验六. PC机串口控制ZigBee实验

实验七. 基于ZigBee的无线传感器网络实验  

实验八. 基于ZigBee的无线透传实验   

实验九. RFID识别、读卡、写卡实验

实验十. RFID电子钱包应用实验

第四章. 基础应用实验 

实验一. 实验环境使用入门   

实验二. 多线程程序设计

实验三. 串口程序设计  

实验四. SOCKET 网络编程

实验五. 嵌入式SQLite应用  

实验六. 嵌入式WebServer移植    

第五章. 基于Qt的GUI实验

实验一. 搭建本机Qt开发环境

实验二. 基于QtDesigner的程序设计   

实验三. 搭建Qt/Embedded ARM环境

第六章. 底层系统构建实验 

实验一. Linux内核裁剪与编译

实验二. 构建根文件系统

第七章. 设备底层驱动实验 

实验一. 内核驱动入门  

实验二. 按键中断驱动及控制 

实验三. PWM蜂鸣器驱动及控制

实验四. ADC驱动及采样 

实验五. LCD设备驱动及控制  

实验六. SD卡接口实验  

实验七. U盘接口使用   

综合项目实训部分

1 智能交通系统之智能车辆巡线运动控制实训

2 智能交通系统之智能车辆自动壁障运动实训

3 智能交通系统之WEB远程服务器监控实训

4 智能交通系统之智能车辆无线控制实训

5 智能交通系统之道路传感网环境监测实训

6 智能交通系统之道路视频监控实训

7 智能交通系统之交通智能决策实训

8 智能交通系统之车辆导航定位系统实训

9 智能交通系统之GSM/GPRS短信息控制实训

10 智能交通系统之Android手持设备应用客户端访问实训

11智能交通系统之Android手持设备控制智能车辆运动实训

12 智能交通系统之综合演示功能实训

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