Yurt içinde ve yurt dışında gömülü teknolojinin kademeli olarak yaygınlaşması ve uygulanması nedeniyle, birçok üniversite ARM mikroişlemcilerle ilgili dersler açmıştır. Geliştirdiğimiz GL4000 gömülü sensör kapsamlı deney platformu, gömülü teknolojinin deneysel öğretimiyle iş birliği yapmak üzere piyasaya sürülen bir deney ekipmanıdır. Uzaktan bilgisayar kontrolü, çevrimiçi veri iletimi, tam ağ algılama ve kontrolü, kablosuz iletim ve diğer işlevleri gerçekleştirebilir.
GL4000 Gömülü sensör kapsamlı deneysel platform
Ⅰ. Genel Bakış
1. Minyatürleştirme ve Entegrasyon: MEMS teknolojisi, entegre devre teknolojisi sensörleri.
2. Ağ Oluşturma: Ethernet aracılığıyla bir sensör ağı oluşturulur.
3. Zeka: GL4000 gömülü sensör kapsamlı deney platformu, sensörü akıllı hale getirmek için mikroişlemci teknolojisini kullanır. Sensör, sinyalleri dönüştürme, doğrusal olmayanlığı iyileştirme, gürültü etkisini azaltma ve doğruluğu artırma işlevlerine sahiptir; ayrıca kendi kendini teşhis etme, kendi kendini düzeltme ve ortama uyum sağlama işlevlerine de sahiptir.
Ⅱ. Ana Kontrol Kutusu
1. Aşırı yük koruma fonksiyonlu, yüksek kararlılığa sahip DC regüle güç kaynağı;
1) 0-24V sürekli ayarlanabilir DC regüle güç kaynağı, akım 0,5A;
2) ±15V, ±5V, +5V regüle güç kaynağı, akım 0,5A;
3) ±2V-±10V ayarlanabilir DC regüleli doğrusal güç kaynağı (maksimum çıkış akımı 0,5A).
2. Sabit akım kaynağı: 0-20mA sürekli ayarlanabilir.
3. Hava basınç kaynağı: 4-40KPa ayarlanabilir hava basıncı.
4. Gösterge cihazı:
1) Ampermetre: DC 20μA-200mA (yüksek hassasiyetli askeri sınıf beş haneli ampermetre, 22 bit A/D dönüştürücü, test doğruluğu %0,06);
2) Voltmetre: DC 200mV-20V (üç hız aralığı anahtarlama);
3) Frekans/takometre: f 0-9999Hz, n 0-9999 dev/dak;
4) Barometre: 0-50KPa.
5. PID akıllı regülatör: Yapay zeka ayarlama ve parametre otomatik ayarlama fonksiyonu dahil olmak üzere sıcaklık kontrol fonksiyonu ile çoklu giriş ve çıkış özellikleri, sıcaklık kontrol hassasiyeti ±0,5℃.
6. Sinyal kaynağı: 1Hz-30Hz (ayarlanabilir), 1Hz-10KHZ (ayarlanabilir).
Ⅲ. Yüksek performanslı veri toplama kartı, mikroişlemci geliştirme kullanıcı kartı, ağ ölçüm sistemi yazılımı
1. Veri toplama kartı
GL4000 gömülü sensör kapsamlı deneysel platform veri toplama kartı, endüstriyel sınıf çözümler, yüksek hassasiyetli ölçüm ve dinamik aralık, USB arayüzü ve temel fonksiyonel göstergeleri ile aşağıdaki işlevleri karşılar:
1) 8 analog girişi vardır: 6 tek uçlu voltaj girişi veya 3 diferansiyel giriş, 2 akım girişi;
2) ADC çözünürlüğü: 12 bit;
3) Maksimum örnekleme hızı: 100K/S (tam kanal), tek kanal En az 200K/S;
4) Çeşitli örnekleme yöntemleri: zamanlama örneklemesi, sabit uzunluklu örnekleme, tek adımlı örnekleme, gerçek zamanlı örnekleme;
5) Giriş düşük geçişli filtreleme ve aşırı gerilim koruma fonksiyonları;
6) 16 dijital giriş ve çıkış: 8 giriş, 8 çıkış;
7) Desteklenen dalga formları: sinüs dalgası, kare dalga, üçgen dalga, testere dişi dalgası, rastgele dalga formu, ana bilgisayar yazılımı toplayabilir ve ayarlayabilir;
8) Dalga formu frekansı ayarlanabilir: 0-10000Hz aralığı, üçten fazla kanal, ana bilgisayar yazılımı ekran kontrolü;
9) 485 ve Ethernet iletişim protokollerini destekler.
2. Cortex-M3 mikroişlemci geliştirme kullanıcı kartı
STM32F103VBT6 gelişmiş mikrodenetleyici, Embest firmasının tam fonksiyonlu değerlendirme kartı. Yapılandırma hata ayıklama indirme programlama simülatörü, LCD ekran, JTAG, USB, CAN, 485, Ethernet, WIFI, UART, Motor Kontrol ve diğer çevre birimleri.
3. Sistem yazılımı
1) Sistem yazılımı, veri toplama kartıyla birlikte deneysel verileri (dalga formu) gerçek zamanlı olarak toplamak ve görüntülemek için kullanılır ve veriler üzerinde statik ve dinamik işleme ve analiz gerçekleştirebilir;
2) Tüm ölçüm verileri EXCEL belgeleri biçiminde kaydedilebilir ve yazdırılabilir;
3) Çeşitli PID dalga formları hassas bir şekilde kontrol edilebilir ve PID parametreleri ve çıkış değerleri herhangi bir zamanda değiştirilebilir. PID sinüs dalgası ve PID kare dalgası gibi çeşitli dalga formu kontrol fonksiyonlarının gerçek zamanlı görüntülenmesi, 4 kontrol döngüsü, 8 kontrol genliği ve kontrol eğrilerinin gerçek zamanlı görüntülenmesi işlevine sahiptir;
4) Ağ iletişim işlevine sahiptir ve çalışan bilgisayar, gerçek zamanlı deneysel ölçüm verilerini (dalga formu) iletmek için sunucu veya diğer bilgisayarlarla iletişim kurabilir.
IV. Sensörler ve Deney Modülleri
1. Sensörler:
1) Piezoelektrik sensör: menzil ≤10KHz doğrusal ±%2;
2) Ultrasonik sensör: menzil 0-60cm doğruluk ±%2;
3) Mikrodalga sensörü: algılama mesafesi 3-8m, algılama açısı ölü açı olmadan 360 derece;
4) Lazer konum sensörü: menzil ±4mm;
5) Fotoelektrik hız sensörü: menzil 2400 rpm doğruluk ±%0,5;
6) Hall deplasman sensörü: menzil ±5mm doğruluk ±%2;
7) Fiber optik sensör
8) Kalp atış hızı sensörü: 300 kat büyütme;
9) Kızılötesi piroelektrik sensör: algılama mesafesi 2m;
10) Gaz sensörü: menzil 50-2000PPm (alkol);
11) Pt100 platin direnç (T/S): 0-800℃ aralığı, doğrusal ±%2 üç telli sistem;
12) Entegre altı eksenli jiroskop ivmeölçer sensörü: MPU-6050;
13) Entegre hareket sensörü: LIS344ALH;
14) Entegre sıcaklık sensörü: AD22105ARZ;
15) Görsel sensör: CMOS endüstriyel kamera.
2. Deneysel modüller:
Piezoelektrik sensör deney modülü, ultrasonik sensör deney modülü, mikrodalga sensör deney modülü, lazer sensör deney modülü, fotoelektrik sensör deney modülü, Hall sensör deney modülü, optik fiber sensör deney modülü, kalp atış hızı sensörü deney modülü, kızılötesi piroelektrik sensör deney modülü, gaz sensörü deney modülü, entegre altı eksenli jiroskop ivmeölçer sensör deney modülü, entegre hareket sensörü deney modülü, entegre sıcaklık sensörü deney modülü, faz kayması algılama filtresi deney modülü vb.
Endüstriyel sınıf hız ve titreşim ölçüm ve kontrol modülü ünitesi: titreşim kaynağı 1Hz-30Hz (ayarlanabilir); dönüş kaynağı 0-2400 rpm (ayarlanabilir), dönüş kaynağı çıkış darbesi ve endüstriyel standart sinyal.
Sıcaklık kontrol ünitesi: ısıtma kaynağı<200℃ (ayarlanabilir), sıcaklık kontrol aralığı oda sıcaklığı ~ 150℃'dir ve herhangi bir sıcaklığın ayar ve kontrol işlevini tamamlayabilir.
Görsel sensör platformu: CMOS endüstriyel kamera, 1 milyon piksel, saniyede 60 kare fotoğraf kare hızı, 50 mm lens odak uzaklığı, ayarlanabilir odak uzaklığı. Renk tanıma: En az 5 renk tanınabilir; şekil tanıma: En az üçgen, kare, dikdörtgen, daire ve diğer nesne şekilleri tanınabilir; dijital harf tanıma: Tüm Arap rakamlarını ve pinyin harflerini doğru bir şekilde tanıyabilir; QR kod tanıma: İş parçası boyut tanıma: Üçgen, kare, dikdörtgen, daire ve diğer nesnelerin şekil ve boyutlarını tanıyabilir; Özellik izleme: Nesnelerin hareketini gerçek zamanlı olarak takip ederek doğru bir yörünge oluşturabilir, noktalar ve yüzeyler gibi çeşitli renkleri takip edebilir ve kaydedebilir; Plaka tanıma: Yüz tanıma.
Ⅴ. Deneysel Projeler
1. Entegre Sensör Deneyi
1) Entegre altı eksenli jiroskop ivmeölçer sensörüne dayalı çok boyutlu açı ve titreşim ölçümü deneyi
2) Entegre hareket sensörüne dayalı hareket ve titreşim ölçümü deneyi
3) Entegre sıcaklık sensörüne dayalı sıcaklık ölçümü ve kontrolü deneyi
2. Akıllı Sensör Deneyi
1) Cortex-M3 mikroişlemcisine dayalı akıllı fiber optik sensör yer değiştirme ve basınç ölçümü deneyi
2) Cortex-M3 mikroişlemcisine dayalı akıllı Hall sensörü yer değiştirme ölçümü deneyi
3) Cortex-M3 mikroişlemcisine dayalı akıllı ultrasonik sensör mesafe ölçümü deneyi
4) Cortex-M3 mikroişlemcisine dayalı akıllı mikrodalga sensörü mesafe ölçümü ve nesne algılama deneyi
5) Cortex-M3 mikroişlemcisine dayalı akıllı lazer sensörü mesafe ölçümü deneyi
3. Ağ Sensörü Deneyi
1) Ethernet tabanlı fotoelektrik sensör ağı hız ölçümü deneyi
2) Kalp atış hızı sensörü ağı kalp atış hızı ölçümü deneyi Ethernet
3) Ethernet Tabanlı Kızılötesi Sensör Ağı Mesafe Ölçüm Deneyi
4) Ethernet Gaz Sensörü Ağı Tabanlı Gaz (Alkol) Ölçüm Deneyi
5) Ethernet Tabanlı Piezoelektrik Sensör Ağı Titreşim Ölçüm Deneyi
4. Metal Folyo Gerinim Ölçer Tek Kollu Köprü Performans Deneyi
5. Metal Folyo Gerinim Ölçer Yarım Köprü Performans Deneyi
6. Metal Folyo Gerinim Ölçer Tam Köprü Performans Deneyi
7. Metal Folyo Gerinim Ölçer Tek Kollu, Yarım Köprü ve Tam Köprü Performans Karşılaştırma Deneyi
8. Metal Folyo Gerinim Ölçer Sıcaklık Etki Deneyi
9. DC Tam Köprü Uygulaması - Elektronik Terazi Deneyi
10. AC Tam Köprü Uygulaması - Titreşim Ölçüm Deneyi
11. Dağınık Silikon Piezodirençli Basınç Sensörünün Basınç Ölçüm Deneyi
12. Diferansiyel Transformatörün Performans Deneyi
13. Uyarma Frekansının Diferansiyel Transformatörün Özellikleri Üzerindeki Etkisi Üzerine Deney
14. Diferansiyel Transformatörün Sıfır Noktası Artık Gerilim Kompanzasyonu Üzerine Deney Transformatör
15. Diferansiyel transformatör uygulaması - titreşim ölçüm deneyi
16. Kapasitif sensörün yer değiştirme karakteristiği deneyi
17. Kapasitif sensörün dinamik karakteristik deneyi
18. Girdap akımı sensörünün yer değiştirme karakteristiği deneyi
19. Ölçülen gövde malzemesinin girdap akımı sensörünün özellikleri üzerindeki etkisi üzerine deney
20. Ölçülen gövde alan boyutunun girdap akımı sensörünün özellikleri üzerindeki etkisi üzerine deney
21. Girdap akımı sensörü titreşim ölçüm deneyi
22. Girdap akımı sensörü hız ölçüm deneyi
Senkron PC versiyonu:
GL4000 Gömülü sensör kapsamlı deneysel platform http://turkish.biisun.com/home/category/detail/id/97.html