本實(shí)用新型涉及自動(dòng)化控制教學(xué)和科研技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種FLASH電氣自動(dòng)化控制教學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。

背景技術(shù)：

自動(dòng)化控制教學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)主要核心有嵌入式單片機(jī)控制器和PLC可編程控制器，外擴(kuò)模塊有信息采集部分，信息傳輸，信息處理部分，信息存儲(chǔ)部分。這些組成結(jié)構(gòu)是電氣自動(dòng)化控制學(xué)習(xí)的主要內(nèi)容，特別是在基礎(chǔ)教案中必不可少的。目前，針對(duì)電氣自動(dòng)化控制教學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)主要分為三類：第一類，由廠家提供硬件電路板平臺(tái)，和平臺(tái)對(duì)應(yīng)的原理圖以及程序例程，提供芯片器件的數(shù)據(jù)手冊(cè)，由學(xué)習(xí)者自行查看手冊(cè)進(jìn)行器件的操作。第二類，由第三方提供對(duì)應(yīng)教程，涵蓋開發(fā)軟件工具包。第一類中所學(xué)習(xí)的內(nèi)容受到廠家硬件固化的限制，許多控制接口沒有留出來讓學(xué)習(xí)者自由組合拼湊，很多知識(shí)點(diǎn)被忽略。第二類雖然由第三方提供的教程中包含更多原理性的知識(shí)點(diǎn)，但由于教程內(nèi)容與硬件平臺(tái)并無實(shí)質(zhì)上的對(duì)應(yīng)，在仿真和測(cè)試實(shí)驗(yàn)過程中，知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)概念模糊，而且在學(xué)習(xí)側(cè)重點(diǎn)方面也存在許多不足，面向?qū)W習(xí)者的對(duì)象不廣泛，學(xué)習(xí)者的知識(shí)層次離散，局限性多且操作起來復(fù)雜多樣，學(xué)習(xí)者容易事倍功半。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本實(shí)用新型提供了一種FLASH電氣自動(dòng)化控制教學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，解決了所學(xué)習(xí)的內(nèi)容受到廠家硬件固化的限制的問題。

本實(shí)用新型采用的技術(shù)手段如下：

一種FLASH電氣自動(dòng)化控制教學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，包括至少十六個(gè)功能模塊：電機(jī)模塊、燈光風(fēng)扇模塊、語音指紋模塊、報(bào)警模塊、網(wǎng)絡(luò)wifi模塊、繼電器模塊、通信模塊、電源模塊、Flash-Net/C51/AVR核心模塊、顯示模塊、I/O擴(kuò)展模塊、PLC可編程控制器模塊、開關(guān)按鍵/觸摸鍵盤模塊、無線/紅外解碼/轉(zhuǎn)發(fā)模塊、傳感器模塊、Android平板電腦模塊；所述功能模塊相互獨(dú)立；通過所述Flash-Net/C51/AVR核心模塊和GPIO端口實(shí)現(xiàn)所述不同功能模塊之間相互連接，重新組合構(gòu)成具有新功能的綜合教學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。

優(yōu)選地，所述電機(jī)模塊包括步進(jìn)電機(jī)、直流電機(jī)、舵機(jī)、電控鎖、電動(dòng)窗簾控制單元；

所述燈光風(fēng)扇模塊包括開關(guān)控制單元、PWM調(diào)光單元、風(fēng)扇開關(guān)單元、Zigbee+51單片機(jī)、RGB調(diào)光顏色單元；

所述語音指紋模塊包括SD卡語音單元、IC卡讀寫單元、ID卡識(shí)別單元、指紋識(shí)別單元；

所述報(bào)警模塊包括報(bào)警鍵盤、協(xié)議轉(zhuǎn)換單元、報(bào)警燈；

所述網(wǎng)絡(luò)wifi模塊包括TP-LINK路由器單元、Flash-Net紅外遙控單元、四線USB集線器；

所述通信模塊包括GMS單元、無線wifi透?jìng)鲉卧?、Zigbee單元；

所述Flash-Net/C51/AVR核心模塊包括ARM處理器；

所述顯示模塊包括液晶顯示單元、LED指示燈單元、數(shù)碼管顯示單元、點(diǎn)陣顯示單元；

所述開關(guān)按鍵/觸摸鍵盤模塊包括開關(guān)按鈕單元、觸摸鍵盤單元；

所述無線/紅外解碼/轉(zhuǎn)發(fā)模塊包括無線解碼顯示電路、無線接收解碼電路、無線學(xué)習(xí)型解碼電路、紅外遙控協(xié)議學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)發(fā)電路；

所述傳感器模塊包括Zigbee通訊電路。

優(yōu)選地，所述燈光風(fēng)扇模塊、網(wǎng)絡(luò)wifi模塊、繼電器模塊以及Flash-Net/C51/AVR核心模塊組合構(gòu)成新的綜合教學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。

優(yōu)選地，所述電機(jī)模塊、網(wǎng)絡(luò)wifi模塊、繼電器模塊、Flash-Net/C51/AVR核心模塊組合構(gòu)成新的綜合教學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。

優(yōu)選地，所述報(bào)警模塊、網(wǎng)絡(luò)wifi模塊、Flash-Net/C51/AVR核心模塊、傳感器模塊組合構(gòu)成新的綜合教學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。

優(yōu)選地，所述網(wǎng)絡(luò)wifi模塊、Flash-Net/C51/AVR核心模塊、傳感器模塊組合構(gòu)成新的綜合教學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。

采用本實(shí)用新型所提供的一種FLASH電氣自動(dòng)化控制教學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，將使用到Adobe FLASH制作的動(dòng)畫媒體文件結(jié)合Flash-Net/C51/AVR核心模塊和PLC可編程控制器模塊等核心組成部分的接口來對(duì)各個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目在計(jì)算機(jī)或移動(dòng)終端等設(shè)備上實(shí)現(xiàn)進(jìn)行仿真，采集和控制實(shí)驗(yàn)臺(tái)上的對(duì)象。還將實(shí)驗(yàn)平臺(tái)通過云服務(wù)器接入到互聯(lián)網(wǎng)中，讓學(xué)習(xí)者的體驗(yàn)更加逼真，形象。本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)了客戶終端到試驗(yàn)臺(tái)各個(gè)部件的通信、控制、聯(lián)動(dòng)。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型的電機(jī)模塊1結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本實(shí)用新型的燈光風(fēng)扇模塊2結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本實(shí)用新型的語音指紋模塊3結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本實(shí)用新型的報(bào)警模塊4結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為本實(shí)用新型的網(wǎng)絡(luò)wifi模塊5結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7為本實(shí)用新型的通信模塊7結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8為本實(shí)用新型的Flash-Net/C51/AVR核心模塊9結(jié)構(gòu)示意圖；

圖9為本實(shí)用新型的顯示模塊10結(jié)構(gòu)示意圖；

圖10為本實(shí)用新型的開關(guān)按鍵/觸摸鍵盤模塊13結(jié)構(gòu)示意圖；

圖11為本實(shí)用新型的無線/紅外解碼/轉(zhuǎn)發(fā)模塊14結(jié)構(gòu)示意圖；

圖12為本實(shí)用新型的傳感器模塊15結(jié)構(gòu)示意圖；

圖13為本實(shí)用新型的具體實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖14為本實(shí)用新型的具體實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖15為本實(shí)用新型的具體實(shí)施例3的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖16為本實(shí)用新型的具體實(shí)施例4的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的原理和特征進(jìn)行描述，所舉實(shí)例只用于解釋本實(shí)用新型，并非用于限定本實(shí)用新型的范圍。

本實(shí)用新型的目的在于提供一種適用于工業(yè)自動(dòng)控制課程中教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。在傳統(tǒng)的工業(yè)自動(dòng)化控制實(shí)驗(yàn)平臺(tái)中新增FALSH動(dòng)畫教程除了動(dòng)畫編程以及視覺仿真效果以外，利用Adobe FLASH編程中的接口與單片機(jī)和PLC對(duì)接，達(dá)到連接互聯(lián)網(wǎng)的目的，成為一個(gè)可以連接網(wǎng)絡(luò)的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，我們稱之為物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)集成實(shí)訓(xùn)平臺(tái)。在計(jì)算機(jī)上運(yùn)行并且控制實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的各個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。由于Adobe FLASH是Adobe旗下的一款專業(yè)制作動(dòng)畫的開發(fā)軟件，擁有超級(jí)強(qiáng)大的視覺感受和表現(xiàn)能力，能做到使人身臨其境的效果。無論是在廣告宣傳中還是在網(wǎng)頁制作中多被使用到。在這款實(shí)驗(yàn)平臺(tái)將使用到AdobeFLASH制作的動(dòng)畫媒體文件結(jié)合單片機(jī)和PLC等核心組成部分的接口來對(duì)各個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目在計(jì)算機(jī)或移動(dòng)終端等設(shè)備上實(shí)現(xiàn)進(jìn)行仿真，采集和控制實(shí)驗(yàn)臺(tái)上的對(duì)象。還將實(shí)驗(yàn)平臺(tái)通過云服務(wù)器接入到互聯(lián)網(wǎng)中，讓學(xué)習(xí)者的體驗(yàn)更加逼真，形象。

一種FLASH電氣自動(dòng)化控制教學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，包括至少十六個(gè)功能模塊：電機(jī)模塊1、燈光風(fēng)扇模塊2、語音指紋模塊3、報(bào)警模塊4、網(wǎng)絡(luò)wifi模塊5、繼電器模塊6、通信模塊7、電源模塊8、Flash-Net/C51/AVR核心模塊9、顯示模塊10、I/O擴(kuò)展模塊11、PLC可編程控制器模塊12、開關(guān)按鍵/觸摸鍵盤模塊13、無線/紅外解碼/轉(zhuǎn)發(fā)模塊14、傳感器模塊15、Android平板電腦模塊16；所述功能模塊相互獨(dú)立；通過所述Flash-Net/C51/AVR核心模塊9和GPIO端口17實(shí)現(xiàn)所述不同功能模塊之間相互連接，重新組合構(gòu)成具有新功能的綜合教學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。

優(yōu)選地，所述電機(jī)模塊1包括步進(jìn)電機(jī)1-1、直流電機(jī)1-2、舵機(jī)1-3、電控鎖1-4、電動(dòng)窗簾控制單元1-5；

所述燈光風(fēng)扇模塊2包括開關(guān)控制單元2-1、PWM調(diào)光單元2-2、風(fēng)扇開關(guān)單元2-3、Zigbee+51單片機(jī)2-4、RGB調(diào)光顏色單元2-5；

所述語音指紋模塊3包括SD卡語音單元3-1、IC卡讀寫單元3-2、ID卡識(shí)別單元3-3、指紋識(shí)別單元3-4；

所述報(bào)警模塊4包括報(bào)警鍵盤4-1、協(xié)議轉(zhuǎn)換單元4-2、報(bào)警燈4-3；

所述網(wǎng)絡(luò)wifi模塊5包括TP-LINK路由器單元5-1、Flash-Net紅外遙控單元5-2、四線USB集線器5-3；

所述通信模塊7包括GMS單元7-1、無線wifi透?jìng)鲉卧?-2、Zigbee單元7-3；

所述Flash-Net/C51/AVR核心模塊9包括ARM處理器9-1；

所述顯示模塊10包括液晶顯示單元10-1、LED指示燈單元10-2、數(shù)碼管顯示單元10-3、點(diǎn)陣顯示單元10-4；

所述開關(guān)按鍵/觸摸鍵盤模塊13包括開關(guān)按鈕單元13-1、觸摸鍵盤單元13-2；

所述無線/紅外解碼/轉(zhuǎn)發(fā)模塊14包括無線解碼顯示電路14-1、無線接收解碼電路14-2、無線學(xué)習(xí)型解碼電路14-3、紅外遙控協(xié)議學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)發(fā)電路14-4；

所述傳感器模塊15包括Zigbee通訊電路15-1。

具體實(shí)施例1

參照?qǐng)D13，所述燈光風(fēng)扇模塊2、網(wǎng)絡(luò)wifi模塊5、繼電器模塊6以及Flash-Net/C51/AVR核心模塊9組合構(gòu)成新的綜合教學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。

用網(wǎng)線把網(wǎng)絡(luò)wifi模塊5中的TP-LINK路由器單元5-1中的CH1-CH4任意一個(gè)網(wǎng)卡接口和Flash-Net/C51/AVR核心模塊9中的TCP/IP網(wǎng)卡接口連上。(當(dāng)手機(jī)、平板電腦等移動(dòng)設(shè)備連接該網(wǎng)絡(luò)wifi模塊5中的TP-LINK路由器單元5-1。手機(jī)上安裝智能家居控制界面APP后打開，點(diǎn)擊開燈，手機(jī)會(huì)出送一串?dāng)?shù)據(jù)給網(wǎng)絡(luò)wifi模塊5。網(wǎng)絡(luò)wifi模塊5接收到數(shù)據(jù)信號(hào)經(jīng)過網(wǎng)線把信號(hào)傳輸?shù)紽lash-Net/C51/AVR核心模塊9中的Flash-Net核心模塊上。起到網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)淖饔谩?

用線材把Flash-Net/C51/AVR核心模塊9中的單片機(jī)I/O口中的P3.0和P3.1分別接到Flash-Net核心模塊上的NET-TXD和NET-RXD。(當(dāng)路由器把信號(hào)給Flash-Net核心模塊后，F(xiàn)lash-Net核心模塊以串口方式把數(shù)據(jù)信號(hào)發(fā)給單片機(jī)。起到數(shù)據(jù)傳輸作用。)

用線材把Flash-Net/C51/AVR核心模塊9中的單片機(jī)I/O口中的P3.3連到繼電器模塊6上的Port-8上。(單片機(jī)接收到數(shù)據(jù)后轉(zhuǎn)換成電平方式傳送給I/O口。起到信號(hào)處理作用。)

再用線材把繼電器模塊6上的常開端接到燈光風(fēng)扇模塊2上。(當(dāng)單片機(jī)發(fā)送電平信號(hào)給繼電器時(shí)，繼電器將以吸合方式讓燈泡形成回路，讓燈泡亮。起到電平驅(qū)動(dòng)開關(guān)作用。)

具體實(shí)施例2

參照?qǐng)D14，所述電機(jī)模塊1、網(wǎng)絡(luò)wifi模塊5、繼電器模塊6、Flash-Net/C51/AVR核心模塊9組合構(gòu)成新的綜合教學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。

用網(wǎng)線把網(wǎng)絡(luò)wifi模塊5中的TP-LINK路由器單元5-1中的CH1-CH4任意一個(gè)網(wǎng)卡接口和Flash-Net/C51/AVR核心模塊9中的TCP/IP網(wǎng)卡接口連上。(當(dāng)手機(jī)、平板電腦等移動(dòng)設(shè)備連接該網(wǎng)絡(luò)wifi模塊5中的TP-LINK路由器單元5-1。手機(jī)上安裝智能家居控制界面APP后打開，點(diǎn)擊開燈，手機(jī)會(huì)出送一串?dāng)?shù)據(jù)給網(wǎng)絡(luò)wifi模塊5。網(wǎng)絡(luò)wifi模塊5接收到數(shù)據(jù)信號(hào)經(jīng)過網(wǎng)線把信號(hào)傳輸?shù)紽lash-Net/C51/AVR核心模塊9中的Flash-Net核心模塊上。起到網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)淖饔谩?

用線材把Flash-Net/C51/AVR核心模塊9中的串行I/O擴(kuò)展電路DO5至DO6連接到繼電器模塊6上的Port-8至Port-7。(當(dāng)TP-LINK路由器單元5-1把信號(hào)給Flash-Net核心模塊后，F(xiàn)lash-Net核心模塊以Modbus協(xié)議把數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成電平方式，起到數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換作用。)

用線材把繼電器模塊6的常開端接到電機(jī)模塊1中的電動(dòng)窗簾控制單元1-5的驅(qū)動(dòng)端。(Modbus協(xié)議把數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成電平方式送給繼電器時(shí)，繼電器將以吸合方式讓電動(dòng)窗簾形成回路，讓電動(dòng)窗簾正轉(zhuǎn)跟反轉(zhuǎn)，達(dá)到窗簾開跟關(guān)的狀態(tài)。起到電平驅(qū)動(dòng)電機(jī)作用。)

具體實(shí)施例3

參照?qǐng)D15，所述報(bào)警模塊4、網(wǎng)絡(luò)wifi模塊5、Flash-Net/C51/AVR核心模塊9、傳感器模塊15組合構(gòu)成新的綜合教學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。

用線材把報(bào)警模塊4上的一路輸入接口連接到Flash-Net/C51/AVR核心模塊9的單片機(jī)I/O口中，在報(bào)警鍵盤4-1上設(shè)置這路為布防模式。起到設(shè)置安防區(qū)報(bào)警作用。

用線材把傳感器模塊15上的煙霧傳感器的輸出端連接到Flash-Net/C51/AVR核心模塊9的單片機(jī)I/O口中。如果這里著火了還是有煤氣漏都會(huì)把信號(hào)傳給單片機(jī)。起到信號(hào)采集傳輸作用。

用線材把Flash-Net/C51/AVR核心模塊9中的單片機(jī)I/O口中的P3.0和P3.1分別接到Flash-Net核心模塊上的NET-TXD和NET-RXD。當(dāng)傳感器模塊15采集信號(hào)后傳給Flash-Net/C51/AVR核心模塊9，F(xiàn)lash-Net/C51/AVR核心模塊9把電平信號(hào)給報(bào)警模塊4，啟動(dòng)報(bào)警，同時(shí)發(fā)信號(hào)傳給Flash-Net/C51/AVR核心模塊9上，起到驅(qū)動(dòng)報(bào)警器和數(shù)據(jù)處理傳輸作用。

用網(wǎng)線把網(wǎng)絡(luò)wifi模塊5中的TP-LINK路由器單元5-1中的CH1-CH4任意一個(gè)網(wǎng)卡接口和Flash-Net/C51/AVR核心模塊9中的TCP/IP網(wǎng)卡接口連上。當(dāng)單片機(jī)把信號(hào)傳給Flash-Net核心模塊后，F(xiàn)lash-Net核心模塊經(jīng)過網(wǎng)線模式傳給TP-LINK路由器單元5-1，TP-LINK路由器單元5-1再以網(wǎng)絡(luò)方式傳給手機(jī)等移動(dòng)設(shè)備，讓手機(jī)時(shí)時(shí)刻刻觀察小區(qū)的情況。起到網(wǎng)絡(luò)傳輸作用。

具體實(shí)施例4

參照?qǐng)D16，所述網(wǎng)絡(luò)wifi模塊5、Flash-Net/C51/AVR核心模塊9、傳感器模塊15組合構(gòu)成新的綜合教學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。

用線材把傳感器模塊15上的超聲波傳感器的輸出端連接到Flash-Net/C51/AVR核心模塊9中的單片機(jī)I/O口中。單片機(jī)經(jīng)處理。如果沒有車來時(shí)，距離是比較遠(yuǎn)的。如果有車來時(shí)，距離是比較近的。這樣我們就可以進(jìn)行時(shí)時(shí)刻刻觀察車庫(kù)里的車位。起到信號(hào)采集傳輸作用。

用線材把Flash-Net/C51/AVR核心模塊9的單片機(jī)I/O口中的P3.0和P3.1分別接到Flash-Net核心模塊的NET-TXD和NET-RXD。當(dāng)傳感器采集信號(hào)后傳給單片機(jī)，單片機(jī)經(jīng)過處理后把信號(hào)傳給Flash-Net核心模塊上，起到數(shù)據(jù)處理傳輸作用。

用網(wǎng)線把網(wǎng)絡(luò)wifi模塊5中的TP-LINK路由器單元5-1中的CH1-CH4任意一個(gè)網(wǎng)卡接口和Flash-Net/C51/AVR核心模塊9中的TCP/IP網(wǎng)卡接口連上。當(dāng)單片機(jī)把信號(hào)傳給Flash-Net核心模塊后，F(xiàn)lash-Net核心模塊經(jīng)過網(wǎng)線模式傳給路由器，路由器再以網(wǎng)絡(luò)方式傳給手機(jī)等移動(dòng)設(shè)備，讓手機(jī)時(shí)時(shí)刻刻觀察車庫(kù)里的車位的情況。起到網(wǎng)絡(luò)傳輸作用。

綜上所述，采用本實(shí)用新型所提供的一種FLASH電氣自動(dòng)化控制教學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，將使用到Adobe FLASH制作的動(dòng)畫媒體文件結(jié)合Flash-Net/C51/AVR核心模塊和PLC可編程控制器模塊等核心組成部分的接口來對(duì)各個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目在計(jì)算機(jī)或移動(dòng)終端等設(shè)備上實(shí)現(xiàn)進(jìn)行仿真，采集和控制實(shí)驗(yàn)臺(tái)上的對(duì)象。還將實(shí)驗(yàn)平臺(tái)通過云服務(wù)器接入到互聯(lián)網(wǎng)中，讓學(xué)習(xí)者的體驗(yàn)更加逼真，形象。本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)了客戶終端到試驗(yàn)臺(tái)各個(gè)部件的通信、控制、聯(lián)動(dòng)。

以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型保護(hù)的范圍之內(nèi)。