特點(diǎn)：

1. 龍芯教育派搭載龍芯最新一代的嵌入式處理器2K1000,提供了包括USB、GMAC、SATA、PCIE 在內(nèi)的主流接口，可以滿足多場(chǎng)景的產(chǎn)品化應(yīng)用，也是進(jìn)行國產(chǎn)化開發(fā)的入個(gè)級(jí)硬件的首選。

2. MIPS架構(gòu)的國產(chǎn)龍芯2K1000處理器和Linux體系的定制化系統(tǒng)Loongbian，實(shí)現(xiàn)平臺(tái)國產(chǎn)自主化。

3. 支持Linux操作系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)、網(wǎng)絡(luò)開發(fā)教學(xué)，配備多種擴(kuò)展模塊，支持本地桌面編程。

4. 系統(tǒng)可選資源豐富，涵蓋嵌入式微處理器開發(fā)單元、嵌入式微控制器開發(fā)單元、嵌入式系統(tǒng)液晶顯示單元、嵌入式系統(tǒng)無線傳輸單元、嵌入式系統(tǒng)執(zhí)行單元、嵌入式系統(tǒng)智能感知單元，可完全作為學(xué)生課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)和創(chuàng)新研究平臺(tái)使用，也可完全作為無線網(wǎng)關(guān)信息控制平臺(tái)使用。

5. 系統(tǒng)配套完整的操作系統(tǒng)開發(fā)教學(xué)資源，提供所有外設(shè)驅(qū)動(dòng)源碼、Linux系統(tǒng)編程、Linux驅(qū)動(dòng)開發(fā)、Linux應(yīng)用開發(fā)、Qt編程、Opencv編程、AI和深度學(xué)習(xí)編程，全方面提升教學(xué)質(zhì)量。

*本設(shè)備可用于龍芯中科1+X：嵌入式邊緣計(jì)算軟硬件開發(fā)高級(jí)證書的教學(xué)與考試

硬件資源及技術(shù)參數(shù)

1. 龍芯教育派2K1000

（1）該主板為龍芯中科技術(shù)有限公司出品的龍芯教育派超低成本入門開發(fā)板。龍芯2K1000處理器是面向網(wǎng)絡(luò)安全領(lǐng)域及移動(dòng)智能終端領(lǐng)域的雙核處理器芯片。龍芯2K1000處理器集成兩個(gè)GS264處理器核，同頻核算力相當(dāng)于Cortex A53水準(zhǔn)，集成了PCIE2.0、SATA2.0、USB2.0、DVO、64位DDR2/3及其它多種接口，可以滿足中低端網(wǎng)絡(luò)安全應(yīng)用領(lǐng)域需求，并為其擴(kuò)展應(yīng)用提供相應(yīng)接口。

（2）內(nèi)存：板載 2GB DDR3，主頻 400Mhz

（3）Bios：32Mb SPI FLASH

（4）系統(tǒng)：loongbian

（5）體系結(jié)構(gòu)：MIPS64

（6）GPIO：2.54mm 間距 30 路 GPIO 雙排插針

（7）網(wǎng)絡(luò)：1個(gè)千兆自協(xié)商網(wǎng)口（標(biāo)準(zhǔn) RJ45 接口）

（8）USB：2 路 USB2.0，2 路 USB3.0

（9）EJTAG：1 個(gè) EJTAG 調(diào)試接口（預(yù)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(gè)片選）

（11）顯示：1 路 HDMI（TYPE A 接口）

（12）音頻接口：1 路 3.5mm 國標(biāo)的音頻輸入/輸出接口

（13）外存 ：M.2 接口 16GB SSD 硬盤

（14）無線網(wǎng)絡(luò) ：支持無線網(wǎng)卡

2. 嵌入式應(yīng)用拓展模塊

所有擴(kuò)展模塊均可通過轉(zhuǎn)接板與龍芯教育派完美連接。

（1）交通燈模塊

控制模塊模擬路口紅綠燈實(shí)驗(yàn)；交通燈通常指由紅、 黃、 綠三種顏色燈組成用來指揮交通通行的信號(hào)燈。本模塊采用了4個(gè)雙位共陽極的數(shù)碼管來顯示倒計(jì)時(shí)，數(shù)碼管的驅(qū)動(dòng)采用74HC595芯片，是一個(gè) 8 位串行輸入、并行輸出的位移緩存器芯片。并且設(shè)置了人行道紅綠信號(hào)燈和人行道通行指示燈（流水燈）

（2）點(diǎn)陣屏模塊

控制模塊驅(qū)動(dòng)點(diǎn)陣屏模塊顯示圖形；LED點(diǎn)陣是由發(fā)光二極管排列組成的顯示器件，其規(guī)格為8*8的點(diǎn)陣；而本模塊采用了6塊這樣的點(diǎn)陣組成一個(gè)24*16的大點(diǎn)整屏。驅(qū)動(dòng)采用74HC595芯片，是一個(gè) 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、煙霧、氣壓、霍爾、光感、溫濕度傳感器。

1）紅外距離傳感器

紅外傳感器具有一對(duì)紅外線發(fā)射與接收管，發(fā)射管發(fā)射出一定頻率的紅外線，當(dāng)檢測(cè)方向遇到障礙物（反射面）時(shí)，紅外線反射回來被接收管接收，經(jīng)過比較器電路（LM393）處理之后，綠色指示燈（LED6）會(huì)亮起，同時(shí)信號(hào)輸出接口輸出數(shù)字信號(hào)（一個(gè)低電平信號(hào)），可通過電位器旋鈕調(diào)節(jié)檢測(cè)距離，有效距離范圍 2～30cm，工作電壓為 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電導(dǎo)率較低的二氧化錫(SnO2)。當(dāng)傳感器所處環(huán)境中存在可燃?xì)怏w時(shí)，傳感器的電導(dǎo)率隨空氣中可燃?xì)怏w濃度的增加而增大。經(jīng)過比較器電路（LM393）處理之后，綠色指示燈（LED5）會(huì)亮起，同時(shí)信號(hào)輸出接口輸出數(shù)字信號(hào)（一個(gè)低電平信號(hào)），可通過電位器旋鈕調(diào)節(jié)檢測(cè)范圍。 MQ-2 氣體傳感器對(duì)液化氣、丙烷、氫氣的靈敏度高，對(duì)天然氣和其它可燃蒸汽的檢測(cè)也很理想。這種傳感器可檢測(cè)多種可燃?xì)怏w，是一款適合多種應(yīng)用的低成本傳感器。

3）氣壓傳感器

氣壓傳感器SPL06-007是一種小型化數(shù)字氣壓傳感器，具有高精度和低電流消耗。SPL06-007是壓力和溫度傳感器。壓力傳感器元件基于電容傳感原理，保證了溫度變化時(shí)的高精度。小巧的包裝使SPL06-007成為移動(dòng)應(yīng)用和可穿戴設(shè)備的理想選擇。SPL06-007的內(nèi)部信號(hào)處理器將壓力和溫度傳感器元件的輸出轉(zhuǎn)換為24位結(jié)果。測(cè)量氣壓范圍：300~1100hPa（海拔高度+9000m~-500m）；測(cè)量溫度范圍：-40~+85°C ；工作電源：1.7~3.6V。

4）霍爾傳感器

霍爾器件是一種磁行傳感器。用它們可以檢測(cè)磁場(chǎng)及其變化，可在各種與磁場(chǎng)有關(guān)的場(chǎng)合中使用?；魻柶骷曰魻栃?yīng)為其工作基礎(chǔ)?；魻柶骷哂性S多優(yōu)點(diǎn)，它們的結(jié)構(gòu)牢固，體積小，重量輕，壽命長(zhǎng)，安裝方便，功耗小，頻率高（可達(dá) 1MHZ），耐震動(dòng)，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是一款低功耗環(huán)境光照度采集I2C接口器件。OPT3002 是一款光數(shù)字傳感器， 可在單一器件內(nèi)提供光功率計(jì)功能。 該光學(xué)傳感器顯著提升系統(tǒng)性能， 與各類光電二極管和光敏電阻相比優(yōu)勢(shì)明顯。OPT3002 適用于需要檢測(cè)各種波長(zhǎng)的光譜系統(tǒng)， 例如基于光學(xué)原理的診斷系統(tǒng)。由 1.8V 電源供電時(shí)， OPT3002 以 0.8SPS 速率完全運(yùn)行的功耗低至 0.8μW。

6）溫濕度傳感器

溫濕度傳感器HDC2080 是一個(gè)低功耗濕度和溫度數(shù)字傳感器；HDC2080 器件是一款采用小型 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(cè)量。 這款電容式傳感器包括新的集成數(shù)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 電源電壓， 因此非常適合電池供電型系統(tǒng)。I2C 接口兼容性。

（4）人臉識(shí)別模塊

模塊集成超聲波傳感器、人體紅外溫度傳感器、攝像頭、蜂鳴器。

1）超聲波傳感器

超聲波傳感器用于感應(yīng)障礙物距離；使用CS1000A芯片，檢測(cè)超聲波發(fā)送與接收的延時(shí)，計(jì)算出障礙物的距離。CS100A 是蘇州順憬志聯(lián)新材料科技有限公司推出的一款工業(yè)級(jí)超聲波測(cè)距芯片，CS100A 內(nèi)部集成超聲波發(fā)射電路，超聲波接收電路，數(shù)字處理電路等，單芯片即可完成超聲波測(cè)距，測(cè)距結(jié)果通過脈寬的方式進(jìn)行輸出，通信接口兼容現(xiàn)有超聲波模塊。CS100A 配合使用 40KHZ 的開放式超聲波探頭，只需要一個(gè) 15MR 的下拉電阻（建議取值范圍 5.1MR~22MR） 和 8M 的晶振，即可實(shí)現(xiàn)高性能測(cè)距功能。

2）紅外測(cè)溫傳感器

紅外測(cè)溫傳感器MLX90614，集成了由邁來芯開發(fā)和生產(chǎn)的兩款芯片：

· 紅外熱電堆傳感器 MLX81101

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

器件為工業(yè)標(biāo)準(zhǔn) TO-39 封裝。 由于集成了低噪聲放大器、17 位模數(shù)轉(zhuǎn)換器和強(qiáng)大的數(shù)字信號(hào)處理芯片 MLX90302，使得高精度和高分辨度的溫度計(jì)得以實(shí)現(xiàn)。計(jì)算所得物體溫度和環(huán)境溫度存儲(chǔ)在 MLX90302 的 RAM 單元，溫度分辨率為 0.01 ?C，并可通過兩線 SMBus 兼容協(xié)議接口 (0.02°C 分辨率)或是 10 位 PWM (脈寬調(diào)制) 輸出模式輸出。MLX90614 出廠校準(zhǔn)的溫度范圍為：環(huán)境溫度 -40…125 ?C，物體溫度 -70…382.2 ?C。傳感器測(cè)量的溫度為視場(chǎng)里所有物體溫度的平均值。MLX90614 室溫下的標(biāo)準(zhǔn)精度為±0.5oC。醫(yī)療應(yīng)用版本的傳感器可在人體溫度范圍內(nèi)達(dá)到±0.1oC 的精度。

3）攝像頭

攝像頭AX-8562-V1(38X38)，分辨率200萬，1280*720 (MJPG 30 fps)，視場(chǎng)角FOV：D54°，像素大小3μm x 3μm ，USB接口免驅(qū)動(dòng)，焦距可調(diào)整，工作電壓5V

（5）道閘模塊

與人臉識(shí)別模塊組合，控制舵機(jī)精確調(diào)整指針角度；

舵機(jī)驅(qū)動(dòng)電路，使用的舵機(jī)型號(hào)為FS90，其偏轉(zhuǎn)角度為0~180度，驅(qū)動(dòng)芯片使用的時(shí)GP7101產(chǎn)生PWM波。

1）、GP7101

GP7101是一個(gè)I2C信號(hào)轉(zhuǎn)PWM信號(hào)轉(zhuǎn)換器， 是一個(gè)DPC芯片。 此芯片可以將以I2C協(xié)議輸入的數(shù)據(jù)線性轉(zhuǎn)換成占空比為0%到100%的PWM信號(hào)，并且占空比的線性誤差小于0.5%。

3. 嵌入式人機(jī)交互

（1）提供1個(gè)7寸高清顯示器，HDMI接口；

（2）提供1個(gè)USB無線網(wǎng)卡。

（3）提供1個(gè)USB HUB。

（4）提供1個(gè)USB轉(zhuǎn)3.5mm聲卡。

4. AI計(jì)算棒

國產(chǎn)嵌入式邊緣計(jì)算，內(nèi)置多種神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型如CNN，RNN，LSTM，YOLO，實(shí)現(xiàn)AI應(yīng)用擴(kuò)展。

主要實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目案例資源

1. 嵌入式基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)

（1）LED控制實(shí)驗(yàn)

（2）按鍵輸入實(shí)驗(yàn)

（3）外部中斷實(shí)驗(yàn)

（4）串口通信實(shí)驗(yàn)

（5）定時(shí)器實(shí)驗(yàn)

（6）PWM輸出實(shí)驗(yàn)

（7）ADC數(shù)模轉(zhuǎn)換實(shí)驗(yàn)

（8）DMA傳輸實(shí)驗(yàn)

2. 嵌入式高級(jí)實(shí)驗(yàn)

（1）光照度傳感器實(shí)驗(yàn)

（2）紅外傳感器實(shí)驗(yàn)

（3）酒精傳感器實(shí)驗(yàn)

（4）溫濕度傳感器實(shí)驗(yàn)

（5）煙霧傳感器實(shí)驗(yàn)

（6）霍爾傳感器實(shí)驗(yàn)

（7）舵機(jī)模塊控制實(shí)驗(yàn)

（8）RGB LED控制實(shí)驗(yàn)

（9）OLED顯示實(shí)驗(yàn)

（10）圖像處理實(shí)驗(yàn)

（11）QT設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)

（12）人臉識(shí)別實(shí)驗(yàn)

3. 嵌入式綜合實(shí)驗(yàn)

（1）交通燈信號(hào)系統(tǒng)

（2）點(diǎn)陣屏顯示系統(tǒng)

（3）超聲波測(cè)量系統(tǒng)

（4）非接觸式人體溫度檢測(cè)系統(tǒng)

（5）智能門禁系統(tǒng)

4. 嵌入式Linux系統(tǒng)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)

（1）Linux開發(fā)環(huán)境搭建與配置

（2）Linux shell命令實(shí)驗(yàn)

（3）Vim文本編輯實(shí)驗(yàn)

（4）GCC編譯器的使用實(shí)驗(yàn)

（5）GDB調(diào)試工具使用實(shí)驗(yàn)

（6）Makefile工程管理實(shí)驗(yàn)

（7）Hello World實(shí)驗(yàn)

（8）Linux文件操作實(shí)驗(yàn)

（9）LED控制應(yīng)用層實(shí)驗(yàn)

（10）傳感器數(shù)據(jù)讀取應(yīng)用層實(shí)驗(yàn)

（11）Linux進(jìn)程創(chuàng)建實(shí)驗(yàn)

（12）Linux進(jìn)程間通信實(shí)驗(yàn)

（13）Linux多線程編程實(shí)驗(yàn)

（14）Linux TCP網(wǎng)絡(luò)編程實(shí)驗(yàn)

5. 嵌入式Linux驅(qū)動(dòng)開發(fā)實(shí)驗(yàn)（Cortex A7內(nèi)核）

（1）Linux字符設(shè)備驅(qū)動(dòng)實(shí)驗(yàn)

（2）Linux設(shè)備樹配置實(shí)驗(yàn)

（3）Linux LED驅(qū)動(dòng)實(shí)驗(yàn)

（4）Linux 按鍵驅(qū)動(dòng)實(shí)驗(yàn)

（5）Linux中斷驅(qū)動(dòng)實(shí)驗(yàn)

（6）Linux ADC驅(qū)動(dòng)實(shí)驗(yàn)

（7）Linux PWM驅(qū)動(dòng)實(shí)驗(yàn)

（8）Linux串口驅(qū)動(dòng)實(shí)驗(yàn)

（9）Linux IIC驅(qū)動(dòng)實(shí)驗(yàn)

（10）Linux SPI驅(qū)動(dòng)實(shí)驗(yàn)

（11）Linux RS485總線驅(qū)動(dòng)實(shí)驗(yàn)

（12）Linux CAN總線驅(qū)動(dòng)實(shí)驗(yàn)

（13）Linux LCD驅(qū)動(dòng)實(shí)驗(yàn)

（14）Linux 觸摸驅(qū)動(dòng)實(shí)驗(yàn)

（15）Linux HDMI驅(qū)動(dòng)實(shí)驗(yàn)

（16）Linux RTC驅(qū)動(dòng)實(shí)驗(yàn)

（17）Linux音頻驅(qū)動(dòng)實(shí)驗(yàn)

（18）Linux WiFi驅(qū)動(dòng)實(shí)驗(yàn)

（19）Linux以太網(wǎng)驅(qū)動(dòng)實(shí)驗(yàn)

6. 嵌入式Linux Opencv圖像處理實(shí)驗(yàn)

（1）Opencv開發(fā)環(huán)境搭建實(shí)驗(yàn)

（2）Opencv讀取圖片實(shí)驗(yàn)

（3）Opencv實(shí)時(shí)相機(jī)實(shí)驗(yàn)

（4）Opencv繪畫實(shí)驗(yàn)

（5）Opencv顏色空間實(shí)驗(yàn)

（6）Opencv幾何變換實(shí)驗(yàn)

（7）Opencv邊緣檢測(cè)實(shí)驗(yàn)

（8）Opencv形態(tài)學(xué)轉(zhuǎn)換實(shí)驗(yàn)

（9）Opencv查找輪廓實(shí)驗(yàn)

（10）Opencv圖像金字塔實(shí)驗(yàn)

（11）Opencv傅里葉變換實(shí)驗(yàn)

（12）Opencv哈里斯角實(shí)驗(yàn)

（13）Opencv目標(biāo)跟蹤實(shí)驗(yàn)

（14）Opencv背景分離實(shí)驗(yàn)

（15）Opencv光流實(shí)驗(yàn)

（16）Opencv缺陷檢測(cè)實(shí)驗(yàn)

（15）Opencv形狀實(shí)驗(yàn)

（15）Opencv人臉識(shí)別實(shí)驗(yàn)

7. 嵌入式Linux Qt應(yīng)用開發(fā)實(shí)驗(yàn)

（1）Qt開發(fā)環(huán)境搭建實(shí)驗(yàn)

（2）Qt Hello World實(shí)驗(yàn)

（3）Qt按鈕控件實(shí)驗(yàn)

（4）Qt文本控件實(shí)驗(yàn)

（5）Qt控件布局管理實(shí)驗(yàn)

（6）Qt容器實(shí)驗(yàn)

（7）Qt圖片顯示實(shí)驗(yàn)

（8）Qt視頻顯示實(shí)驗(yàn)

（9）Qt儀表控件實(shí)驗(yàn)

（10）Qt與硬件交互實(shí)驗(yàn)

（11）Qt俄羅斯方塊實(shí)驗(yàn)

（12）Qt 門禁系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)

7. 嵌入式Linux綜合應(yīng)用實(shí)戰(zhàn)

項(xiàng)目實(shí)戰(zhàn)（一）用戶管理系統(tǒng)

項(xiàng)目實(shí)戰(zhàn)（二）實(shí)時(shí)攝像頭顯示

項(xiàng)目實(shí)戰(zhàn)（三）門禁系統(tǒng)

項(xiàng)目實(shí)戰(zhàn)（四）形狀檢測(cè)

項(xiàng)目實(shí)戰(zhàn)（五）瓶蓋缺陷檢測(cè)

項(xiàng)目實(shí)戰(zhàn)（六）龍芯計(jì)算棒人臉識(shí)別開發(fā)

項(xiàng)目實(shí)戰(zhàn)（七）智慧燈桿應(yīng)用編程

項(xiàng)目實(shí)戰(zhàn)（八）果蔬分類應(yīng)用實(shí)現(xiàn)

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