一種無線通信系統(tǒng)實驗箱的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及實驗裝置設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種無線通信系統(tǒng)實驗箱。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，信息的獲取和傳輸逐步從有線過渡到無線。無線數(shù)據(jù)傳輸這一技術(shù)也被應(yīng)用到生活中的方方面面。以物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)領(lǐng)域為例，涉及無線數(shù)據(jù)傳輸?shù)漠a(chǎn)品的應(yīng)用無處不在，比如無線抄表、數(shù)字圖像傳輸、小區(qū)傳呼、工業(yè)數(shù)據(jù)采集、非接觸RF智能卡、安全防火系統(tǒng)、區(qū)域報警系統(tǒng)等。
[0003]近年來不少高校都設(shè)立了以物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為核心的專業(yè)，無線通信系統(tǒng)和數(shù)據(jù)傳輸自然成為了授課教學(xué)的重點內(nèi)容之一。開發(fā)無線通信系統(tǒng)是一項理論與實踐結(jié)合性很強的專業(yè)技術(shù)，若沒有全面的系統(tǒng)理論和相應(yīng)的產(chǎn)品設(shè)計方法，學(xué)生很難形成直觀系統(tǒng)的認識。但是，在目前無線通信系統(tǒng)的課堂中，所使用的實驗設(shè)備往往都是綜合實驗箱或在其它實驗箱的基礎(chǔ)上進行改造而成的實驗箱，不利于學(xué)生自己動手開發(fā)。此類實驗箱不具有針對性，并不適用于無線通信系統(tǒng)的實驗教學(xué)。
[0004]所以，目前無線通信系統(tǒng)的教學(xué)中存在實驗箱功能單一且不易開發(fā)維護的缺點。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實用新型提供了一種無線通信系統(tǒng)試驗箱，旨在解決目前無線通信系統(tǒng)教學(xué)中缺少涵蓋多種無線通信系統(tǒng)且具有代表性的實驗箱的問題。
[0006]本實用新型提供的技術(shù)方案是一種無線通信系統(tǒng)實驗箱，所述實驗箱包括設(shè)置在底板上的主芯片和從芯片；所述主芯片與第一無線數(shù)據(jù)傳輸模塊連接；所述主芯片還通過串行口分別與一 3G模塊和一 GPRS模塊相連接；所述GPRS模塊上集成有SM卡接口和音頻接口 ；所述從芯片連接第二無線數(shù)據(jù)傳輸模塊；所述實驗箱還包括傳感器模塊。
[0007]為了方便學(xué)生設(shè)計調(diào)試，所述主芯片采用基于嵌入式系統(tǒng)的處理器，所述主芯片還與顯示模塊、指示燈以及鍵盤相連接。
[0008]進一步的，所述主芯片連接有FLASH和SDRAM外部存儲器；所述主芯片上還集成有同步/異步收發(fā)器、SPI總線接口、I2C總線接口、USB接口、同步串行控制器、PWM控制器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、外設(shè)數(shù)據(jù)控制器、多路復(fù)用I/O接口和定時器/計數(shù)器。
[0009]作為無線通信系統(tǒng)收發(fā)模塊的一部分，所述從芯片為基于嵌入式系統(tǒng)的處理器。
[0010]進一步的，所述第一無線數(shù)據(jù)傳輸模塊和第二無線數(shù)據(jù)傳輸模塊為射頻收發(fā)芯片。
[0011 ] 進一步的，所述GPRS模塊包括射頻連接器和雙頻端天線，所述GPRS模塊上集成有音頻接口和SIM接口，所述GPRS模塊通過所述音頻接口連接音頻模塊，所述GPRS模塊通過SM接口連接SM卡。
[0012]更進一步的，所述音頻模塊包括麥克風(fēng)、耳機以及蜂鳴器；所述SIM卡為1.8V的SM卡或3.0V的SM卡。
[0013]為進一步擴展實驗箱的適用數(shù)據(jù)采集范圍，所述傳感器模塊包括溫度傳感器、紅外傳感器、光敏傳感器、干簧管電磁開關(guān)、煙霧傳感器、熱釋紅外傳感器和霍爾傳感器。
[0014]進一步的，所述3G模塊包括視音頻解碼器，所述3G模塊與攝像頭相連接。
[0015]為方便組網(wǎng)，所述底板分為兩層，其中，所述主芯片和從芯片設(shè)置在所述底板的不同層上。
[0016]本實用新型所提供的無線通信系統(tǒng)實驗箱，通過設(shè)置相互配合實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸/接收的主芯片和從芯片，以及外圍擴展的GPRS模塊、3G模塊，允許學(xué)生設(shè)計多種無線通信實驗，實現(xiàn)數(shù)據(jù)通過不同無線通信系統(tǒng)進行傳輸。該無線通信系統(tǒng)實驗箱的結(jié)構(gòu)清晰簡單，可以完成70余項無線通信系統(tǒng)的相關(guān)實驗、功能多樣、使用靈活、滿足了進行無線通信系統(tǒng)綜合教學(xué)的需求。
【附圖說明】
[0017]為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作一簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本實用新型的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0018]圖1為本實用新型所提供的無線通信系統(tǒng)實驗箱的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0019]為使本實用新型實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。
[0020]簡單概括來說，無線數(shù)據(jù)通信最主要方式為點對點通信和點對多點通信。其中點對點通信是應(yīng)用的最廣的一種。具體來說，是在需要進行數(shù)據(jù)傳輸?shù)膬牲c分別放置一臺收發(fā)終端。兩個收發(fā)終端可以設(shè)置成一個為單發(fā)，另一個為單收；也可以是設(shè)置為雙向傳輸，從而實驗遠距離的數(shù)據(jù)傳輸或無線控制。這種數(shù)據(jù)通信方式適合一對一數(shù)據(jù)傳輸或控制，簡單有效，也是組成其他無線通信系統(tǒng)的基礎(chǔ)。
[0021]點對多點的通信方式主要在組網(wǎng)時使用。通常為一點發(fā)送、多點接收的集中控制方式，或者一點接收多點發(fā)送的多點采集方式，或者一點收發(fā)、多點收發(fā)的分散控制方式。
[0022]設(shè)計實驗箱的初衷即是給學(xué)生提供相應(yīng)的硬件平臺，鼓勵學(xué)生動手動腦，通過實驗理解上述兩種基本的無線通信方式。
[0023]如圖1所示，本實施例所提出的實驗箱包括設(shè)置在底板上的主芯片和從芯片；所述主芯片通過S1接口連接第一無線數(shù)據(jù)傳輸模塊，所述從芯片通過S1接口連接第二無線數(shù)據(jù)傳輸模塊。所述第一無線數(shù)據(jù)模塊和第二無線數(shù)據(jù)模塊為射頻收發(fā)芯片，均可以通過以nRF系列為核心的射頻收發(fā)芯片實現(xiàn)。所述主芯片和從芯片均為基于嵌入式系統(tǒng)的處理器，如ARM7或ARM9核心。實驗中，需要傳送的數(shù)據(jù)經(jīng)過主芯片處理后傳送到射頻芯片上，射頻芯片將數(shù)據(jù)調(diào)制到某一個適當(dāng)?shù)念l率后發(fā)送到無線信道上。從芯片由天線接收到相應(yīng)的數(shù)據(jù)，從而得到基帶信號，然后再傳送到從芯片中進心數(shù)據(jù)處理。從而形成點對點無線通信系統(tǒng)模型。
[0024]點對多點的通信方式主要通過無線數(shù)據(jù)采集體現(xiàn)，數(shù)據(jù)節(jié)點選用多種傳感器。如圖1所示的傳感器模塊包括溫度傳感器、紅外傳感器、光敏傳感器、干簧管電磁開關(guān)、煙霧傳感器、熱釋紅外傳感器和霍爾傳感器。單獨的無線傳感器的功能模塊單獨封裝，構(gòu)成傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點。各個傳感器采集設(shè)備的數(shù)字信號通過傳感器網(wǎng)絡(luò)傳輸至從芯片。從芯片即實現(xiàn)遠程數(shù)據(jù)的采集，并通過第二無線數(shù)據(jù)傳輸模塊傳送至主芯片進行數(shù)據(jù)處理。即可以實現(xiàn)多點發(fā)送、一點接收的多點數(shù)據(jù)采集方式。
[0025]以ARM7架構(gòu)為