特點：

1. 龍芯教育派搭載龍芯最新一(yī)代的嵌入式處理器2K1000,提供了包括USB、GMAC、SATA、PCIE 在内的主流接口，可以滿足多場景的産品化應用，也是進行國産化開(kāi)發的入個級硬件的首選。

2. MIPS架構的國産龍芯2K1000處理器和Linux體(tǐ)系的定制化系統Loongbian，實現平台國産自主化。

3. 支持Linux操作系統、驅動、網絡開(kāi)發教學，配備多種擴展模塊，支持本地桌面編程。

4. 系統可選資(zī)源豐富，涵蓋嵌入式微處理器開(kāi)發單元、嵌入式微控制器開(kāi)發單元、嵌入式系統液晶顯示單元、嵌入式系統無線傳輸單元、嵌入式系統執行單元、嵌入式系統智能感知(zhī)單元，可完全作爲學生(shēng)課程設計、畢業設計和創新研究平台使用，也可完全作爲無線網關信息控制平台使用。

5. 系統配套完整的操作系統開(kāi)發教學資(zī)源，提供所有外(wài)設驅動源碼、Linux系統編程、Linux驅動開(kāi)發、Linux應用開(kāi)發、Qt編程、Opencv編程、AI和深度學習編程，全方面提升教學質量。

*本設備可用于龍芯中(zhōng)科1+X：嵌入式邊緣計算軟硬件開(kāi)發高級證書(shū)的教學與考試

硬件資(zī)源及技術參數

1. 龍芯教育派2K1000

（1）該主闆爲龍芯中(zhōng)科技術有限公司出品的龍芯教育派超低成本入門開(kāi)發闆。龍芯2K1000處理器是面向網絡安全領域及移動智能終端領域的雙核處理器芯片。龍芯2K1000處理器集成兩個GS264處理器核，同頻(pín)核算力相當于Cortex A53水準，集成了PCIE2.0、SATA2.0、USB2.0、DVO、64位DDR2/3及其它多種接口，可以滿足中(zhōng)低端網絡安全應用領域需求，并爲其擴展應用提供相應接口。

（2）内存：闆載 2GB DDR3，主頻(pín) 400Mhz

（3）Bios：32Mb SPI FLASH

（4）系統：loongbian

（5）體(tǐ)系結構：MIPS64

（6）GPIO：2.54mm 間距 30 路 GPIO 雙排插針

（7）網絡：1個千兆自協商(shāng)網口（标準 RJ45 接口）

（8）USB：2 路 USB2.0，2 路 USB3.0

（9）EJTAG：1 個 EJTAG 調試接口（預留）

（10）接口：2 路 CAN 接口，4 路串口（LVTTL*3, RS232*1），4路PWM，2路I2C，1路SPI（2個片選）

（11）顯示：1 路 HDMI（TYPE A 接口）

（12）音頻(pín)接口：1 路 3.5mm 國标的音頻(pín)輸入/輸出接口

（13）外(wài)存 ：M.2 接口 16GB SSD 硬盤

（14）無線網絡 ：支持無線網卡

2. 嵌入式應用拓展模塊

所有擴展模塊均可通過轉接闆與龍芯教育派完美連接。

（1）交通燈模塊

控制模塊模拟路口紅綠燈實驗；交通燈通常指由紅、 黃、 綠三種顔色燈組成用來指揮交通通行的信号燈。本模塊采用了4個雙位共陽極的數碼管來顯示倒計時，數碼管的驅動采用74HC595芯片，是一(yī)個 8 位串行輸入、并行輸出的位移緩存器芯片。并且設置了人行道紅綠信号燈和人行道通行指示燈（流水燈）

（2）點陣屏模塊

控制模塊驅動點陣屏模塊顯示圖形；LED點陣是由發光二極管排列組成的顯示器件，其規格爲8*8的點陣；而本模塊采用了6塊這樣的點陣組成一(yī)個24*16的大(dà)點整屏。驅動采用74HC595芯片，是一(yī)個 8 位串行輸入、并行輸出的位移緩存器芯片。

（3）傳感器模塊

模塊集成紅外(wài)、煙霧、氣壓、霍爾、光感、溫濕度傳感器。

1）紅外(wài)距離(lí)傳感器

紅外(wài)傳感器具有一(yī)對紅外(wài)線發射與接收管，發射管發射出一(yī)定頻(pín)率的紅外(wài)線，當檢測方向遇到障礙物(wù)（反射面）時，紅外(wài)線反射回來被接收管接收，經過比較器電(diàn)路（LM393）處理之後，綠色指示燈（LED6）會亮起，同時信号輸出接口輸出數字信号（一(yī)個低電(diàn)平信号），可通過電(diàn)位器旋鈕調節檢測距離(lí)，有效距離(lí)範圍 2～30cm，工(gōng)作電(diàn)壓爲 3.3V-5V。

2）煙霧傳感器

煙霧傳感器MQ-2 使用的氣敏材料是在清潔空氣中(zhōng)電(diàn)導率較低的二氧化錫(SnO2)。當傳感器所處環境中(zhōng)存在可燃氣體(tǐ)時，傳感器的電(diàn)導率随空氣中(zhōng)可燃氣體(tǐ)濃度的增加而增大(dà)。經過比較器電(diàn)路（LM393）處理之後，綠色指示燈（LED5）會亮起，同時信号輸出接口輸出數字信号（一(yī)個低電(diàn)平信号），可通過電(diàn)位器旋鈕調節檢測範圍。 MQ-2 氣體(tǐ)傳感器對液化氣、丙烷、氫氣的靈敏度高，對天然氣和其它可燃蒸汽的檢測也很理想。這種傳感器可檢測多種可燃氣體(tǐ)，是一(yī)款适合多種應用的低成本傳感器。

3）氣壓傳感器

氣壓傳感器SPL06-007是一(yī)種小(xiǎo)型化數字氣壓傳感器，具有高精度和低電(diàn)流消耗。SPL06-007是壓力和溫度傳感器。壓力傳感器元件基于電(diàn)容傳感原理，保證了溫度變化時的高精度。小(xiǎo)巧的包裝使SPL06-007成爲移動應用和可穿戴設備的理想選擇。SPL06-007的内部信号處理器将壓力和溫度傳感器元件的輸出轉換爲24位結果。測量氣壓範圍：300~1100hPa（海拔高度+9000m~-500m）；測量溫度範圍：-40~+85°C ；工(gōng)作電(diàn)源：1.7~3.6V。

4）霍爾傳感器

霍爾器件是一(yī)種磁行傳感器。用它們可以檢測磁場及其變化，可在各種與磁場有關的場合中(zhōng)使用。霍爾器件以霍爾效應爲其工(gōng)作基礎。霍爾器件具有許多優點，它們的結構牢固，體(tǐ)積小(xiǎo)，重量輕，壽命長，安裝方便，功耗小(xiǎo)，頻(pín)率高（可達 1MHZ），耐震動，不怕灰塵、油污、水汽及鹽霧等的污染或腐蝕。

5）光照傳感器

光照傳感器OPT3002是一(yī)款低功耗環境光照度采集I2C接口器件。OPT3002 是一(yī)款光數字傳感器， 可在單一(yī)器件内提供光功率計功能。 該光學傳感器顯著提升系統性能， 與各類光電(diàn)二極管和光敏電(diàn)阻相比優勢明顯。OPT3002 适用于需要檢測各種波長的光譜系統， 例如基于光學原理的診斷系統。由 1.8V 電(diàn)源供電(diàn)時， OPT3002 以 0.8SPS 速率完全運行的功耗低至 0.8µW。

6）溫濕度傳感器

溫濕度傳感器HDC2080 是一(yī)個低功耗濕度和溫度數字傳感器；HDC2080 器件是一(yī)款采用小(xiǎo)型 DFN 封裝的集成式濕度和溫度傳感器， 能夠以超低功耗提供高精度測量。 這款電(diàn)容式傳感器包括新的集成數字 功能 和用于消散冷凝和濕氣的加熱元件。HDC2080 還具有可編程采樣間隔， 功耗較低， 并且支持 1.8V 電(diàn)源電(diàn)壓， 因此非常适合電(diàn)池供電(diàn)型系統。I2C 接口兼容性。

（4）人臉識别模塊

模塊集成超聲波傳感器、人體(tǐ)紅外(wài)溫度傳感器、攝像頭、蜂鳴器。

1）超聲波傳感器

超聲波傳感器用于感應障礙物(wù)距離(lí)；使用CS1000A芯片，檢測超聲波發送與接收的延時，計算出障礙物(wù)的距離(lí)。CS100A 是蘇州順憬志(zhì)聯新材料科技有限公司推出的一(yī)款工(gōng)業級超聲波測距芯片，CS100A 内部集成超聲波發射電(diàn)路，超聲波接收電(diàn)路，數字處理電(diàn)路等，單芯片即可完成超聲波測距，測距結果通過脈寬的方式進行輸出，通信接口兼容現有超聲波模塊。CS100A 配合使用 40KHZ 的開(kāi)放(fàng)式超聲波探頭，隻需要一(yī)個 15MR 的下(xià)拉電(diàn)阻（建議取值範圍 5.1MR~22MR） 和 8M 的晶振，即可實現高性能測距功能。

2）紅外(wài)測溫傳感器

紅外(wài)測溫傳感器MLX90614，集成了由邁來芯開(kāi)發和生(shēng)産的兩款芯片：

· 紅外(wài)熱電(diàn)堆傳感器 MLX81101

· 信号處理專用集成芯片 MLX90302，專門用于處理紅外(wài)傳感器輸出信号。

器件爲工(gōng)業标準 TO-39 封裝。 由于集成了低噪聲放(fàng)大(dà)器、17 位模數轉換器和強大(dà)的數字信号處理芯片 MLX90302，使得高精度和高分(fēn)辨度的溫度計得以實現。計算所得物(wù)體(tǐ)溫度和環境溫度存儲在 MLX90302 的 RAM 單元，溫度分(fēn)辨率爲 0.01 ˚C，并可通過兩線 SMBus 兼容協議接口 (0.02°C 分(fēn)辨率)或是 10 位 PWM (脈寬調制) 輸出模式輸出。MLX90614 出廠校準的溫度範圍爲：環境溫度 -40…125 ˚C，物(wù)體(tǐ)溫度 -70…382.2 ˚C。傳感器測量的溫度爲視場裏所有物(wù)體(tǐ)溫度的平均值。MLX90614 室溫下(xià)的标準精度爲±0.5ºC。醫療應用版本的傳感器可在人體(tǐ)溫度範圍内達到±0.1ºC 的精度。

3）攝像頭

攝像頭AX-8562-V1(38X38)，分(fēn)辨率200萬，1280*720 (MJPG 30 fps)，視場角FOV：D54°，像素大(dà)小(xiǎo)3µm x 3µm ，USB接口免驅動，焦距可調整，工(gōng)作電(diàn)壓5V

（5）道閘模塊

與人臉識别模塊組合，控制舵機精确調整指針角度；

舵機驅動電(diàn)路，使用的舵機型号爲FS90，其偏轉角度爲0~180度，驅動芯片使用的時GP7101産生(shēng)PWM波。

1）、GP7101

GP7101是一(yī)個I2C信号轉PWM信号轉換器， 是一(yī)個DPC芯片。 此芯片可以将以I2C協議輸入的數據線性轉換成占空比爲0%到100%的PWM信号，并且占空比的線性誤差小(xiǎo)于0.5%。

3. 嵌入式人機交互

（1）提供1個7寸高清顯示器，HDMI接口；

（2）提供1個USB無線網卡。

（3）提供1個USB HUB。

（4）提供1個USB轉3.5mm聲卡。

4. AI計算棒

國産嵌入式邊緣計算，内置多種神經網絡模型如CNN，RNN，LSTM，YOLO，實現AI應用擴展。

主要實驗實訓項目案例資(zī)源

1. 嵌入式基礎實驗

（1）LED控制實驗

（2）按鍵輸入實驗

（3）外(wài)部中(zhōng)斷實驗

（4）串口通信實驗

（5）定時器實驗

（6）PWM輸出實驗

（7）ADC數模轉換實驗

（8）DMA傳輸實驗

2. 嵌入式高級實驗

（1）光照度傳感器實驗

（2）紅外(wài)傳感器實驗

（3）酒精傳感器實驗

（4）溫濕度傳感器實驗

（5）煙霧傳感器實驗

（6）霍爾傳感器實驗

（7）舵機模塊控制實驗

（8）RGB LED控制實驗

（9）OLED顯示實驗

（10）圖像處理實驗

（11）QT設計實驗

（12）人臉識别實驗

3. 嵌入式綜合實驗

（1）交通燈信号系統

（2）點陣屏顯示系統

（3）超聲波測量系統

（4）非接觸式人體(tǐ)溫度檢測系統

（5）智能門禁系統

4. 嵌入式Linux系統基礎實驗

（1）Linux開(kāi)發環境搭建與配置

（2）Linux shell命令實驗

（3）Vim文本編輯實驗

（4）GCC編譯器的使用實驗

（5）GDB調試工(gōng)具使用實驗

（6）Makefile工(gōng)程管理實驗

（7）Hello World實驗

（8）Linux文件操作實驗

（9）LED控制應用層實驗

（10）傳感器數據讀取應用層實驗

（11）Linux進程創建實驗

（12）Linux進程間通信實驗

（13）Linux多線程編程實驗

（14）Linux TCP網絡編程實驗

5. 嵌入式Linux驅動開(kāi)發實驗（Cortex A7内核）

（1）Linux字符設備驅動實驗

（2）Linux設備樹(shù)配置實驗

（3）Linux LED驅動實驗

（4）Linux 按鍵驅動實驗

（5）Linux中(zhōng)斷驅動實驗

（6）Linux ADC驅動實驗

（7）Linux PWM驅動實驗

（8）Linux串口驅動實驗

（9）Linux IIC驅動實驗

（10）Linux SPI驅動實驗

（11）Linux RS485總線驅動實驗

（12）Linux CAN總線驅動實驗

（13）Linux LCD驅動實驗

（14）Linux 觸摸驅動實驗

（15）Linux HDMI驅動實驗

（16）Linux RTC驅動實驗

（17）Linux音頻(pín)驅動實驗

（18）Linux WiFi驅動實驗

（19）Linux以太網驅動實驗

6. 嵌入式Linux Opencv圖像處理實驗

（1）Opencv開(kāi)發環境搭建實驗

（2）Opencv讀取圖片實驗

（3）Opencv實時相機實驗

（4）Opencv繪畫實驗

（5）Opencv顔色空間實驗

（6）Opencv幾何變換實驗

（7）Opencv邊緣檢測實驗

（8）Opencv形态學轉換實驗

（9）Opencv查找輪廓實驗

（10）Opencv圖像金字塔實驗

（11）Opencv傅裏葉變換實驗

（12）Opencv哈裏斯角實驗

（13）Opencv目标跟蹤實驗

（14）Opencv背景分(fēn)離(lí)實驗

（15）Opencv光流實驗

（16）Opencv缺陷檢測實驗

（15）Opencv形狀實驗

（15）Opencv人臉識别實驗

7. 嵌入式Linux Qt應用開(kāi)發實驗

（1）Qt開(kāi)發環境搭建實驗

（2）Qt Hello World實驗

（3）Qt按鈕控件實驗

（4）Qt文本控件實驗

（5）Qt控件布局管理實驗

（6）Qt容器實驗

（7）Qt圖片顯示實驗

（8）Qt視頻(pín)顯示實驗

（9）Qt儀表控件實驗

（10）Qt與硬件交互實驗

（11）Qt俄羅斯方塊實驗

（12）Qt 門禁系統實驗

7. 嵌入式Linux綜合應用實戰

項目實戰（一(yī)）用戶管理系統

項目實戰（二）實時攝像頭顯示

項目實戰（三）門禁系統

項目實戰（四）形狀檢測

項目實戰（五）瓶蓋缺陷檢測

項目實戰（六）龍芯計算棒人臉識别開(kāi)發

項目實戰（七）智慧燈杆應用編程

項目實戰（八）果蔬分(fēn)類應用實現

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