Описание

I. Состав стенда

1. Модуль «Контроллер интернета вещей (2 шт.)
С помощью встроенного программируемого микроконтроллера модуль обеспечивает изучение полного цикла работы с интернетом вещей: взаимодействие с программными платформами (отправка и прием данных), а также управление периферией. Предусмотрена возможность совместного использования с модулями датчиков и исполнительных устройств.
2. Модуль «Исполнители» (1 шт.), который содержит:
2.1. автоматический выключатель
2.2. блок виртуального COM-порта
2.3. блок транслятора интерфейса RS-485 в уровни ТТЛ
2.4. блок управляемых розеток
2.5. управляемая светодиодная лампа
2.6. управляемая светодиодная цветная лампа
2.7. цифровой счетчик электроэнергии
3. Модуль «Датчики» (1 шт.)
Основная функция модуля — сбор и преобразование данных о внешней среде и событиях в электрические сигналы для дальнейшей обработки. Устройство заключено в пластиковый корпус с лицевой панелью, оснащенной сигнальными клеммами и мнемосхемой. Модуль содержит:
3.1. датчик акселерометра и гироскопа
3.2. датчик атмосферного давления
3.3. датчик дыма и газа
3.4. датчик звука
3.5. компас
3.6. датчик магнитного поля
3.7. датчик освещенности
3.8. датчик температуры и влажности
3.9. пирометрический датчик движения
3.10. УЗ датчик расстояния
4. Соединительные провода (1 компл.) в составе:
4.1. провода приборные длиной 25 см (25 шт.)
4.2. провода приборные длиной 50 см (25 шт.)
5. Методическое пособие (1 компл)

II. Характеристики стенда

1. Модуль «Контроллер интернета вещей» (2 шт.) в составе:
1. Программируемый микроконтроллер (1 шт.)
1.1. Высокопроизводительный RISC-процессор (разрядность 32-бит)
1.2. Память: 16 384 Кб
1.3. Максимальная тактовая частота: 172 МГц
1.4. Разрядность встроенного АЦП: 12 бит
1.5. Поддержка беспроводной связи: 802.11 b/g/n
1.6. 18 раздельных портов ввода-вывода с настраиваемыми линиями
2. Микросхема часов реального времени (1 шт.)
2.1. Отсчитывает секунды, минуты, часы, дату месяца, месяц, день недели и год с компенсацией високосного года;
2.2. Энергонезависимое ОЗУ с питанием от батареи.
3. Цветной дисплей на базе органических светодиодов (1 шт.)
3.1. Отображение 72 строк по 96 точек
3.2. Отображение 65536 цветов
3.3. Вывод графических изображений
4. Светодиоды для индикации (4 шт.):
4.1. Точечный светодиод
4.2. Клемма управления для связи с микроконтроллером
5. Кнопочные переключатели (2 шт.)
5.1. Нормально разомкнутый кнопочный переключатель с возвратом положения
5.2. Управляемая клемма для связи с микроконтроллером
6. Пьезоизлучатель (1 шт.)
7. Блок генерации уровней напряжения (1 шт.):
7.1. Потенциометр с клеммой
7.2. Клемма, подключенная к питающему напряжению модуля
7.3. Клемма, подключённая к «земле» модуля
Технические характеристики модуля: Напряжение питания — 5 В, максимальная потребляемая мощность — 2 Ватт

2. Модуль «Датчики» (1 шт.) в составе:
1. Датчик атмосферного давления (1 шт.)
1.1. Разрядность АЦП датчика давления: 15 бит
1.2. Минимальная дискрета измерения давления: 0,2 Па
1.3. Интерфейс получения данных: цифровой
2. Датчик газа (1 шт.)
2.1. Диапазон измерений концентрации пропана: от 0,2 до 6 промилле
2.2. Диапазон измерений концентрации метана: от 5 до 20 промилле
2.3. Интерфейс получения данных: аналоговый.
3. Датчик движения (1 шт.)
3.1. Расстояние обнаружения в диапазоне: от 2 до 8 м
3.2. Максимальный угол обнаружения: 115 º
3.3. Интерфейс получения данных: цифровой
4. Датчик магнитного поля (1 шт.)
4.1. Принцип работы датчика: эффект холла
4.2. Интерфейс получения данных: цифровой
5. Датчик звука (1 шт.)
5.1. Тип микрофона: электретный
5.2. Интерфейс получения данных: аналоговый
6. Датчик освещенности (1 шт.
6.1. Тип сенсора: фоторезистивный;
6.2. Интерфейс получения данных: аналоговый.
7. Датчик расстояния (1 шт.)
7.1. Принцип работы сенсора: ультразвуковой
7.2. Диапазон расстояний: от 45 до 2050 мм
7.3. Эффективный угол наблюдения: 10º
8. Компас (1 шт.)
8.1. Количество осей измерения: 3
8.2. Погрешность измерения: 1,5 º
8.3. Интерфейс получения данных: цифровой
9. Совмещенный датчик акселерометра и гироскопа (1 шт.)
9.1. Разрядность АЦП датчика: 16 бит
9.2. Максимальный диапазон измерения ускорений: от -14 до 18 g
9.3. Максимальный диапазон измерения поворота: от -2000 до 2000 º/сек
9.4. Интерфейс получения данных: цифровой
10. Совмещенный датчик температуры и влажности (1 шт.)
10.1. Диапазон измерения влажности: от 0 до 100%
10.2. Диапазон измерения температуры: от -45 до 82ºС
10.3. Интерфейс получения данных: цифровой

Технические характеристики модуля: напряжение питания — 5 В, потребляемая мощность — 2 Ватт

3. Модуль «Исполнители» (1 шт.) в составе:
1. Блок виртуального COM-порта (1 шт.)
1.1. Единая микросхема для реализации USB-стека протоколов
1.2. Энергонезависимая память данных
1.3. Максимальная скорость передачи асинхронного приемопередатчика: 4 Мбит/сек
1.4. Два режима передачи
2. Блок транслятора RS-485 в уровни ТТЛ (1 шт.)
2.1. Единая микросхема для реализации интерфейса RS-485
2.2. Скорость передачи приемопередатчика RS-485: 6 Мбит/сек
3. Блок управляемой розетки (3 шт.)
3.1. Розетка типа CEE 7/4;
3.2. Напряжение подаётся с выключателя.
4. Защитный автоматический выключатель (1 шт.)
4.1. Количество полюсов: 2
4.2. Номинальный ток: 10 А
4.3. 1 розетка типа CEE 7/4, подключенной к выходу выключателя
5. Цифровой счетчик электроэнергии (1 шт.)
5.1. Учёт активной энергии в многотарифном и однотарифном режимах;
5.2. Измерение, вывод на ЖК-индикатор и передача мгновенных значений активной мощности, действующих значения фазного тока, напряжения и частоты сети;
5.3. Класс точности при измерении активной энергии: 1;
5.4. Наличии интерфейса RS-485;
5.5. Максимальный ток: 50 А.
6. Управляемая светодиодная лампа (1 шт.)
6.1. Светодиодная лампа управляется извне цифровыми сигналами ТТЛ-уровня.
7. Управляемая светодиодная цветная лампа (1 шт.)
7.1. Светодиодная лампа управляется извне цифровыми сигналами ТТЛ-уровня;
7.2. Количество излучаемых цветов: 256.

Технические характеристики модуля: Напряжение питания 220В;

III. Перечень возможных лабораторных работ

1. Работа с дисплеем, вывод текста и графики.
2. Работа с датчиком температуры и влажности.
3. Работа с датчиком звука.
4. Работа с датчиком расстояния.
5. Работа с датчиком освещенности.
6. Работа с датчиком акселерометра и гироскопа.
7. Работа с пирометрическим датчиком движения.
8. Работа с датчиком магнитного поля.
9. Работа с датчиком атмосферного давления.
10. Работа с компасом.
11. Работа с датчиком дыма и газа.
12. Работа с LED-лампой.
13. Работа с цветной LED-лампой.
14. Работа с розеткой.
15. Изучение интерфейса Wi-Fi для работы с устройствами IoT.
16. Работа с IoT-устройствами без программирования.
17. Построение «умного» освещения в доме.
18. Построение «умного» вентилятора.
19. Построение охранной сигнализации.
20. Построение базовой климатической системы.

IV. Стенд предназначен для:

1. исследование подходов к организации систем по технологии интернета вещей.
2. проектирование энергоэффективных архитектур и устройств интернета вещей.
3. исследование процессов потребления электроэнергии и их оптимизация.
4. изучение протоколов обмена систем Интернета Вещей.
5. изучение языков программирования C, C++, Python и Assembler.
6. изучение принципов взаимодействия по беспроводным сетям.
7. изучение принципов работы датчиков и устройств АЦП микроконтроллера.