[實用新型]一種無線環境監測實驗箱

有效

• 申請號: 201320240978.6
• 申請日: 2013-05-07
• 公開（公告）號: CN203192292U
• 公開（公告）日: 2013-09-11
• 發明（設計）人: 郭鋒;陳丙康;李洪杰;劉夫江;張德偉
• 申請（專利權）人: 臨沂大學
• 主分類號: G09B23/18
• 分類號: G09B23/18
• 代理公司: 濟南金迪知識產權代理有限公司 37219
• 代理人: 苗奎

技術領域

本實用新型涉及教學儀器技術領域，特別是涉及一種單片機教學實驗箱。

背景技術

現有的單片機教學實驗箱，人們更多的關注其外觀、利于教學、可攜帶和可操作性，目前使用的實驗箱只能實現流水燈點亮、繼電器控制、12864顯示實驗、數字時鐘和蜂鳴器報警等基本實驗，對于無線環境的信息采集、信息傳送等實驗內容，傳統的單片機教學實驗箱無法實現，給學習帶來了困難。

實用新型內容

本實用新型的目的是克服現有技術的不足，提供一種不僅可以提供傳統的教學實驗項目、還可以提供無線環境的信息采集和信息傳送實驗項的無線環境監測實驗箱。

本實用新型包括箱體和電源，所述箱體中設有主控制器模塊、矩陣鍵盤模塊、RS485通信接口、RS232通信接口、LCD液晶顯示模塊、GPRS通信模塊、傳感器模塊、紅外遙控模塊、步進電機模塊和無線收發模塊，各模塊通過標準的電源接口與電源連接，各模塊上設有連接端孔。

所述主控制器模塊選用單片機STC89C52?核心處理模塊，所述傳感器模塊選用DS18B20數字溫度傳感器，所述LCD液晶顯示模塊選用12864液晶顯示模塊，所述無線收發模塊選用NRF24L01無線收發芯片模塊。

本實用新型由于采用以上結構，同現有技術相比具有不僅可以提供傳統的教學實驗項目、還可以提供無線環境的信息采集和信息傳送實驗項目的優點。

附圖說明

圖1為本實用新型無線環境監測實驗箱的系統方框圖；

圖2為圖1所示實驗箱的結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型作詳細說明：

如圖1、2所示，圖中：1、無線模塊，2、遙控器，3、12864液晶顯示模塊，4、主控模塊，5、燒寫器與電源盒，6、步進電機模塊。

其包括箱體和電源，所述箱體中設有主控制器模塊、矩陣鍵盤模塊、RS485通信接口、RS232通信接口、LCD液晶顯示模塊、GPRS通信模塊、傳感器模塊、紅外遙控模塊、步進電機模塊和無線收發模塊，各模塊通過標準的電源接口與電源連接，各模塊上設有連接端孔。

所述主控制器模塊選用單片機STC89C52?核心處理模塊，所述傳感器模塊選用DS18B20數字溫度傳感器，所述LCD液晶顯示模塊選用12864液晶顯示模塊，所述無線收發模塊選用NRF24L01無線收發芯片模塊。

本實用新型可用于大學生物聯網專業教學實驗箱，屬于一種模塊化產品，無線模塊是放置在各個不同的位置進行溫濕度采集的，通過2.4GHz的頻率和主控模塊無線連接，通過12864液晶顯示模塊將結果顯示出來。

遙控器可以通過紅外遙控模塊實現對主控模塊上各功能的控制。12864液晶顯示模塊和主控模塊通過數據線連接，可以將主控模塊接收到的或者其它欲顯示的信息顯示出來。步進電機模塊和主控模塊有線相連，通過主控模塊控制它的正反轉。

本教學實驗箱采用了Nordic?公司的NRF24L01和NRF24LE1芯片作為主控接收模塊和無線節點模塊，采集信息可以通過RS232接口、RS485接口、GPRS網絡等進行傳輸和遠程監控，所述的2.4G無線模塊使用NRF24L01芯片。此芯片為2.4GHz?全球開放ISM?頻段，最大0dBm?發射功率，最大可覆蓋50米的范圍，免許可證使用，采用收發、配置、空閑、關機這四種工作模式，由CE?和寄存器內部PWR_UP、PRIM_RX?共同控制。

實驗方法按如下步驟進行：

1、點對點的無線通信實驗

采用SPI總線通信協議時序控制，NRF24L01實現無線節點的點對點通信。

2、無線LED燈閃爍實驗

使用NRF24LE1?MCU?IO口配置。nRF24LE1?世界上最小、集成度最高的單片超低功耗2.4GHz無線系統芯片。

3、無線溫濕度采集實驗

采用DHT11?單總線數據控制協議，DHT11數字溫濕度傳感器是一款含有已校準數字信號輸出的溫濕度復合傳感器。它應用專用的數字模塊采集技術和溫濕度傳感技術，確保產品具有極高的可靠性與卓越的長期穩定性。

本實用新型用單片機實驗箱完成簡單的物聯網實驗，芯片為開放頻段、免許可證使用、集成度高，使用方便，能夠完成無線環境下數個采集點上溫濕度的信息傳送、信息接收；無線環境下控制LED燈閃爍等實驗，較好的完成無線環境下的信息傳輸。