智能交通教学实训沙盘-上海顶邦教育设备制造有限公司

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智能交通教学实训沙盘

[名称]：智能交通教学实训沙盘
[规格型号]：DB-GSS05: [产品价格]：
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产品详情

DB-GSS05 智能交通教学实训沙盘

一、沙盘介绍：
智能交通教学实训沙盘是以城市道路交通、社区商圈为原型，综合运用无线传输网络、单片机、RFID射频识别、传感器与控制器、AI人工智能、电磁导航驾驶、智能语音、云计算等技术，依托部署在实景沙盘中的传感器与控制器、无线通信模组、RFID模组、智能实训小车以及智能网关等设备，实现智能交通的控制与管理，帮助学生熟悉智能交通系统相关项目的开发与应用。
智能交通教学实训沙盘为各个系统提供相应的场景，场景中布置对应功能的传感器与执行器，传感器将采集到的信息通过ZigBee进行传输，并控制相应执行器作出反应，使得智能城市、自动驾驶、车辆追踪、ETC抬杆控制、城市环境监测、智能路灯、城市灯光控制、交通灯指示、物联网实训智能车、智能网关、物联网云服务器等系统融合在一起，形成一套完整的智能交通模型。

二、沙盘特点：
智能交通教学实训沙盘构造图

智能交通教学实训沙盘是一款以综合实训为主的实景沙盘，通过将交通道路、路灯、红绿灯、监控摄像、公交站、ETC抬杆以及智能城市等场景相结合，实现通过沙盘内部物联网模块，控制智能小车完成在交通沙盘内不同场景的运行，完成智能交通系统的实训实验。
u  智能交通沙盘采用高强度铝合金骨架，外形尺寸1.2m*1.2m*0.25m；
u  智能交通沙盘包含智能小车、智能路灯系统、红绿灯系统、公交语音播报系统、传感器系统、报警器系统、红绿灯系统、自动抬杆系统、城市灯光系统、车牌识别以及车辆定位系统，均可通过沙盘内实验模块进行采集和控制；
u  智能交通沙盘采用一体式供电结构，整个沙盘只需连接一根电源线即可，通过一根电源线可以为13路模块供电，省去繁杂的接线工作，便于学生使用操作；
u  智能交通沙盘表面集成13个实验模块插槽，所有实验插槽均可进行磁吸式连接，并且集成防短路设计，支持至多个模块的联动实验，可在单个知识点学习的基础上，进行多模块综合应用实验，可完成无线传感网络实验等多种复杂的联网实验；
u  智能交通沙盘内部电器与物联网模块底板连接，可通过物联网模块直接控制智能交通的灯光和，代码开源，支持二次开发；
u 提供NewIOT物联网实验平台，用于实验调试及相关物联网模块基础配置

三、沙盘系统：
1.智能小车

智能实训小车采用STM32高性能处理器，小车搭载四种不同的运动套件，可实现红外寻迹、电磁寻迹、红外避障以及控制功能，支持磁吸搭积木的连接方式，可搭配不同的模块实现不同实训功能，小车还集成RFID射频识别模块、ZigBee通信模块、高频卡片以及车牌号卡片等，提供开放的源代码和实验例程。
2.智能网关和无线传输系统

智能网关采用ZigBee和WiFi的双网关，整个系统的底层采用ZigBee技术进行无线传输，其中ZigBee网关负责连接局域网，而WiFi网关负责将采集的传感器信息传输至云平台端，实现云端显示和控制；
3.公交语音播报系统

采用智能语音播报模块和125k低频度读卡器，当内置125k读卡器的小车经过并读取到预置在公交站旁的低频卡片时，小车识别卡片数据，将公交报站指令通过ZigBee网络传输到语音播报模块上，此时小车停止，并播报到站信息，待延时结束后，播报小车启动信息，小车自动启动，实现模拟公交的报站和自动启停。
4.智能路灯系统

智能路灯系统主要由模拟路灯、继电器控制器和低频读卡器组成，每路路灯与继电器连接，小车运行时识别预置在道路下的低频卡片，并通过ZigBee无线传感网发送继电器开启和关闭的指令，联动继电器进行路灯的自动开合，从而实现智能路灯，即车走哪条路，哪条路的路灯才亮起，节约能源；
5.城市灯光系统

城市灯光系统由光照度传感器、继电器执行器以及内置在建筑物内的LED灯组成，当环境亮度降低时，达到预设的临界值时，建筑灯光会自动亮起，亮度恢复正常后，建筑灯光自动熄灭；

6.交通信号灯系统

交通信号灯系统由红绿灯模块、红外对射模块和漫反射模块组成，通过传感器和交通信号灯的协调配合，实现小车自动启停和行人避让，当小车经过进入到红绿灯路口，并触发传感器，红绿灯模块将此时信号灯的状态通过ZigBee网络发送给小车，小车接收信息后，执行相应操作。
7.ETC自动抬杆系统

ETC自动抬杆系统由915M高频读卡器和舵机执行器组成，当小车驶入ETC入口时，915M高频读卡器识别小车预设的高频卡片，并将道闸打开的指令通过ZigBee网络传输到舵机执行器，由舵机执行器完成自动抬竿，待检测到小车经过后，自动关闭道闸；

8.城市环境感知系统

城市环境感知系统由多个环境感知传感器组成，包括：空气温湿度、二氧化碳浓度、光照度、雨雪、风速等，传感器配套ZigBee无线模块进行组网，并通过WiFi网关将环境传感器数据上传至云端，实现云端采集；
9.城市居民安防系统

城市安防系统由多种组成，包括：人体红外报警、烟雾报警、火焰报警、红外对射报警等，配套ZigBee无线模块进行组网，并通过WiFi网关将环境传感器数据上传至云端，实现云端采集；

10.AI车牌识别系统

AI车牌识别系统主要采用AI摄像头识别技术，提供配套的摄像头模组和屏幕模组，既可识别车牌，也可以识别物体，通过对小车车牌的识别，比对数据库数据，实时显示采集的车牌号码信息，也可自主进行Python的相关开发，实现不同的应用功能；
11.车辆定位系统

在沙盘道路下方，预置了多个低频卡片，通过小车在沙盘上运行，小车上的低频读卡器读取每个卡片，通过每个卡片的ID不同，实现小车在各个不同位置的定位，整个系统是通过ZigBee网络进行数据传输，将小车位置信息发送至上位机软件端，实现软件动画与小车运行轨迹同步，同时软件还具备显示红绿灯和路灯状态的功能；
四、配置清单：

序号	项目	名称	数量	备注
1	沙盘	智能交通实训沙盘	1	1.2m1.2m0.25m
2	调试平台	物联网实验平台	1	一体化供电平台
3	供电底板	3.3V/5V供电底板	13	支持磁吸搭积木
4	单片机	嵌入式STM32模块	13	支持磁吸搭积木
5	无线通讯	ZigBee无线通信模块	13	支持磁吸搭积木
5	无线通讯	WIFI无线通信模块	1	支持磁吸搭积木
6	射频识别	UHF超高频模块(915M)	1	含天线和标签
6	射频识别	LF低频模块（125k）	1	智能小车内置
7	传感器	空气温湿度传感器	1	支持磁吸搭积木
		光照传感器	1	支持磁吸搭积木
		人体红外传感器	1	支持磁吸搭积木
		气体传感器	1	支持磁吸搭积木
		火焰传感器	1	支持磁吸搭积木
		红外对射传感器	1	支持磁吸搭积木
		信号采集传感器	1	支持磁吸搭积木
8	执行控制器	双路继电器执行器	3	支持磁吸搭积木
		舵机执行器	1	支持磁吸搭积木
		风扇模块	1	支持磁吸搭积木
		语音播报模块	1	支持磁吸搭积木
		LED红绿灯模块	1	支持磁吸搭积木
9	智能小车	智能小车	1	支持磁吸搭积木
		智能小车处理器模块	1	支持磁吸搭积木
		自动驾驶碰撞预警传感器	1	支持磁吸搭积木
		自动驾驶磁性巡线传感器	1	支持磁吸搭积木
		自动驾驶红外巡线传感器	1	支持磁吸搭积木
		AI摄像识别模块	1	支持磁吸搭积木
10	云平台	公有云平台	1	支持上云

五、硬件参数：

智能交通实训沙盘参数
序号	名称	参数	图片
1	智能交通实训沙盘	l 采用铝合金骨架，尺寸1.2m1.2m0.25m； l 采用5V-12V安全电压，提供1路电源总开关； l 内置智慧城市与智能交通沙盘模型，支持智慧路灯、智能小车、城市灯光、公交语音播报、交通信号灯、ETC自动抬杆、车牌识别、车辆定位、交通信号灯、传感器与报警器系统； l 提供zigbee和wifi网关，支持无线传感网和多网络融合； l 提供13路磁吸模块连接板，支持物联网模块磁吸搭积木连接，至少支持3层模块叠加； l 提供8路接线插座，用于接线连接； l 支持云平台系统；
2	物联网实验平台	l 外观尺寸：长415宽310高50（mm），材质：铝合金楔形结构； l 实验平台采用一体式供电结构，整个实验过程只需连接一根电源线和数据线即可。 l 采用全新的教学模式：磁吸积木式教学，所有模块可以进行叠罗汉式(搭积木)的组装连接，支持多层模块叠加，无需外数据线与电源线； l 提供5V供电接口（Type-C）、以太网接口、双路USB接口、J-link下载器接口、CC-Debugger下载器接口、RS232/RS485串口，其中J-link下载器、CC-Debugger下载器均为平台内置，下载程序时只需将模块吸附到平台对应下载端即可，无需接线； l 内置USB串口服务设备,通过1路USB虚拟出多路串口，根据端口虚拟出不同的串口，最多可拓展8路串口接口，其中包含普通TTL串口4路，485串口4路； l 实验平台具备8个通用实验模块插槽，每个插槽集成12路接触点，供模块进行数据通讯及供电，并且插槽集成防短路功能，可直接将模块吸附到插槽内,支持最多8个模块联动实验； l 实验平台上集成了485选择键、ZigBee仿真器复位键、J-Link仿真器启动键和虚拟仪器启动键，在使用不同功能的时候，方便切换和使用，同时实训平台内部集成还原功能模块，当通讯及仿真调试出现混乱时，只需关闭电源再重启，即可恢复出厂设置；
3	3.3v/5v供电底板	l 提供3.3v/5v供电触点，为上层模块进行持续供电； l 提供“通用平台”弹性探针接触点，用于程序下载、串口调试、供电等作用。提供搭积木弹性接触针，用于搭积木形式教学。
4	嵌入式STM32处理器	l 采用STM32F103处理器，内核：ARM 32位的Cortex™-M3 CPU；最高72MHz工作频率，在存储器的0等待周期访问时可达1.25DMips/MHz (Dhrystone 2.1)； l 存储器： l 从16K到32K字节的闪存程序存储器； l 从6K到10K字节的SRAM； l 支持USB、CAN、6个定时器、2个ADC 、6个通信接口； l 提供485选择端、BOOT0两路接口；提供1个复位键； l 程序下载方式为实验平台内部下载，即无须外部接线，节省接线操作时间，带有电源保护电路； l 提供“通用平台”弹性探针接触点，用于程序下载、串口调试、供电等作用。提供搭积木弹性接触针，用于搭积木形式教学。
5	ZigBee无线通信模块	l 主芯片：CC2530F256，256K Flash，8K RAM，内置8051单片机及无线收发器，支持11-26信道更改，支持点播、组播、广播多种类型数据通信，支持自动组网及网络自愈功能； l 串行速率：9600-115200bps多种速率可选； l 无线频率：2.4GHz； l 无线协议：ZigBee2007/PRO； l 通讯接口：UART； l 无障碍传输距离：200米； l 集成串口切换功能，通过跳线方式，可将通讯线路进行切换； l 具备协调器、路由器及终端功能，可通过串口指令让设备在三种类型中自由切换； l 提供“通用平台”弹性探针接触点，用于程序下载、串口调试、供电等作用。提供搭积木弹性接触针，用于搭积木形式教学。
6	Wifi无线通信模块	l 主芯片集成MAC、基频芯片及射频收发单元，内置低功耗运行机制，可以有效的降低功耗运行； l 支持WiFi@2.4GHz802.11b/g/n无线标准； l 支持WEP/WPA-PSK/WPA2-PSK安全模式； l 支持AP、STA、AP+STA工作模式； l 完全集成的串口转无线TCP/UDP传输功能，多个串口速率选择； l 支持TCP/UDPClient注册包机制； l 支持SimpleConfig/Airkiss/usrlink快速联网配置； l 支持AT+指令集配置； l 集成串口切换功能，通过跳线方式，可将通讯线路进行切换； l 通过参数配置，可通过WiFi无线节点，将传感器数据传入云端； l 提供“通用平台”弹性探针接触点，用于程序下载、串口调试、供电等作用。提供搭积木弹性接触针，用于搭积木形式教学。
7	UHF超高频模块	l 工作频率：915MHz； l 最大读卡距离：10M； l 采用陶瓷天线，增益10DBi,最大功率50W； l 模块采用超高频RFID专用芯片模拟电路和先进DSP技术； l 支持EPCC1/GEN2/ISO18000-6C与ISO 18000-6B多协议； l 软件可调输出功率10dBm~27dBm； l 全面支持国际常用超高频RFID标准，包括所有码率和编码选项； l 提供“通用平台”弹性探针接触点，用于程序下载、串口调试、供电等作用。提供搭积木弹性接触针，用于搭积木形式教学。
8	LF低频模块	l 工作频率：125Khz－134.2KHz； l 非接触式IC卡读写器的操作方法简捷、方便，读卡速度快最大读写距离可达10CM； l 采用ISO11784/85标准设计； l 支持TK4100,GK4100,EM4100及其兼容芯片； l 支持TEMIC 5557,ATA5567,ATA5577； l 支持hitag-s； l 支持EM4469,EM4302,EM4305； l 提供“通用平台”弹性探针接触点，用于程序下载、串口调试、供电等作用。提供搭积木弹性接触针，用于搭积木形式教学。
9	空气温湿度传感器	l 采用DHT11传感器； l 温度：检测范围0-50度，精确到可以达到0.5℃； l 湿度： l 检测范围20%RH-95%RH, 精确到可以达到2%RH； l 支持电容型湿度传感实验； l 支持湿度值脉冲信号输出； l 输出形式：数字量； l 提供“通用平台”弹性探针接触点，用于程序下载、串口调试、供电等作用。提供搭积木弹性接触针，用于搭积木形式教学。
10	光照度传感器	l 采用ROHM原装BH1750FVI芯片； l 输出形式:数字量、模拟量； l 使用宽电压LM393电压比较器,工作稳定； l 光照度范围：0-65535lx l 传感器内置16bitAD转换器，直接数字输出，省略复杂的计算，省略标定，不区分环境光源，接近于视觉灵敏度的分光特性，可对广泛的亮度进行1勒克斯的高精度测定； l 提供“通用平台”弹性探针接触点，用于程序下载、串口调试、供电等作用。提供搭积木弹性接触针，用于搭积木形式教学。
11	人体红外传感器	l 采用SR602感应传感器； l 感应距离：0-5M； l 支持红外对射、红外漫反射传感实验； l 同时提供传感器的模拟量信号； l 提供“通用平台”弹性探针接触点，用于程序下载、串口调试、供电等作用。提供搭积木弹性接触针，用于搭积木形式教学。
12	气体传感器	l 采用可拆卸结构，支持MQ系列半导体气敏元件； l 支持1路数字量输出； l 支持1路模拟量AD输出功能； l 支持灵敏度可调； l 检测浓度：300-10000ppm； l 提供“通用平台”弹性探针接触点，用于程序下载、串口调试、供电等作用。提供搭积木弹性接触针，用于搭积木形式教学。
13	火焰传感器	l 探测角度：60°； l 检测波长：760nm-1100nm； l 输出形式：开关量； l 支持灵敏度可调； l 提供“通用平台”弹性探针接触点，用于程序下载、串口调试、供电等作用。提供搭积木弹性接触针，用于搭积木形式教学。
14	红外对射传感器	l 采用H2010直射型光电传感器，槽宽10mm； l 使用宽电压LM393电压比较器,工作稳定； l 具有信号输出指示灯，输出高电平灯灭，输出低电平灯亮； l 输出形式：开关量； l 提供“通用平台”弹性探针接触点，用于程序下载、串口调试、供电等作用。提供搭积木弹性接触针，用于搭积木形式教学。
15	信号采集器	l 采用工业生产的机械限位器，限位器被触发后可以选择高电平输出或者低电平输出形式； l 提供双路限位器，支持外接设备控制； l 提供NO、COM、NC三路输出端； l 可以模拟一些工业传感器的触发采集，如红外栅栏、人体红外等； l 输出形式：开关量； l 提供“通用平台”弹性探针接触点，用于程序下载、串口调试、供电等作用。提供搭积木弹性接触针，用于搭积木形式教学。
16	双路继电器执行器	l 采用5V控制继电器，实现双路控制开关； l 继电器规格3A-200VAC；3A-30VDC； l 提供NO、COM、NC三路输出端，可外接控制设备； l 提供双路指示灯，显示继电器状态； l 提供“通用平台”弹性探针接触点，用于程序下载、串口调试、供电等作用。提供搭积木弹性接触针，用于搭积木形式教学。
17	舵机执行器	l 采用单路舵机控制器，通过对舵机的控制实现对云台的自由转动； l 工作扭矩1.6kg/cm； l 转动速度：0.12-0.13秒/60°； l 采用PMW信号进行传输； l 舵机运转角度：0-360°； l 可通过单片机编程，实现舵机自由运转； l 提供“通用平台”弹性探针接触点，用于程序下载、串口调试、供电等作用。提供搭积木弹性接触针，用于搭积木形式教学。
18	风扇模块	l 提供1路直流风扇模块，提供单片机和外接电路两种控制方式； l 工作电流：0.09-0.25A； l 转速：2000RPM； l 风量：2.37CFM； l 可通过对单片机编程实现开关控制； l 提供“通用平台”弹性探针接触点，用于程序下载、串口调试、供电等作用。提供搭积木弹性接触针，用于搭积木形式教学。
19	语音播报模块	l 提供3W/4Ω语音播报喇叭； l 支持MP3、WAV解码格式； l 支持采样率（Khz）：8/11.025/12/16/22.05/24/32/44.1/48； l 板载32Mbit（4MByte）flash存储，可通过USB连接更新音频文件； l 提供“通用平台”弹性探针接触点，用于程序下载、串口调试、供电等作用。提供搭积木弹性接触针，用于搭积木形式教学。
20	LED红绿灯模块	l 工作电压：5V； l 提供红黄绿3路LED灯，与智能小车配合使用，可实现可模拟红绿灯功能：红灯停，绿灯行； l 集成数码管，实时显示红绿灯倒计时； l 通过对单片机编程，可实现灯光顺序、时间控制及倒计时等功能；
21	智能小车	l 采用4个独立的减速电机控制，型号GA12-N20 ，额定负载200g.cm； l 板载7.4V大容量锂电池，电池容量3000 mA，带有电源开关和电池保护功能，并集成电量显示模组，实时显示电池电量； l 小车主板（车身）表面集成24路弹性插针接触点，支持搭积木教学形式，可通过磁吸连接方式与不同的模块进行连接，实现不同功能； l 提供小车处理器模块，采用STM32F103C8T6处理器芯片，可与小车主板进行磁吸连接； l 提供三种不同运动模式硬件，通过与小车主板底部集成的10路ACC智能寻迹接口和磁吸接触点进行连接，可实现红外避障自动驾驶、红外巡线自动驾驶及磁性巡线自动驾驶三种功能； l 支持云端及上微机软件端控制；
22	智能小车处理器模块	l 采用STM32F103C8T6处理器芯片，支持程序下载及修改，可进行二次开发； l 提供485选择端和BOOT0插针； l 提供1路复位按键； l 提供TX1、RX1、TX3、RX3四路数据收发指示灯；
23	自动驾驶碰撞预警传感器	l 采用模块化设计，支持与智能小车进行磁吸连接，方便拆卸； l 提供4路独立的红外收发探头，可从4个不同方向进行避障，减少死角； l 灵敏度可调，通过电位器调节，可设置水平方向2-30cm感应距离； l 提供左右双路避障指示灯，当检测到障碍物时，避障指示灯亮起，小车反向转动； l 使用宽电压LM393电压比较器,工作稳定；
24	自动驾驶磁性巡线传感器	l 采用模块化设计，支持与智能小车进行磁吸连接，方便拆卸； l 提供4路独立的TCRT5000光电传感器模组，探测面积更大，保障循迹行驶； l 灵敏度可调，通过电位器调节，可设置距地面1mm-8mm感应距离； l 每个TCRT5000光电传感器模组对应1路状态指示灯，当传感器被触发时，指示灯熄灭；
25	自动驾驶红外巡线传感器	l 采用模块化设计，支持与智能小车进行磁吸连接，方便拆卸； l 提供4路独立的电感元件及1路电位调节器，可调节电磁感应灵敏度，电感容量10uH； l 提供3路独立的红外收发探头及1路电位调节器，可调节红外感应距离； l 提供6路传感器状态指示灯，实时显示传感器触发状态； l 使用宽电压LM393电压比较器,工作稳定；
26	AI摄像识别模块	l 采用人工智能AI核心模组，内置常用算法模型，支持多达48个GPIO和16个专用IO接口； l 提供2.4寸LCD显示屏，分辨率240320，接口24PIN； l 提供1路200万高清摄像头模组，支持最大16321232分辨率； l 支持拓展TF卡； l 通过编程算法可进行车牌识别、实时画面显示及图像识别等功能；
27	公有云平台	l 支持传统工业上云：可通过多种通讯方式，如: 5G（NB-IOT）、4G、GPRS（2.5G）、 Lora、 WiFi等，将工业上传统硬件（包括教学传感器模块）接入云端，实现对工业生产环境数据的全面监控； l Modbus协议：采用工业上常用的Modbus协议，可将工业级别传感器完全移植到教学实践中，并提供源代码，让学生更快的与社会接轨； l 可以通过wifi、4g、nb-iot无线模块，将传感器数据直接采集到云端显示； l 支持云组态设置； l 支持手机接收传感器报警信息； l 支持微信小程序显示组态内容，及控制设备等功能；

六、实训项目：
通过将各个实验模块与实训沙盘相结合，可进行多种实训实验：

智能交通沙盘实训项目
实验1、智能小车巡线实验	实验9.车牌识别实验
实验2、125k低频读卡实验	实验10.光照度采集实验
实验3、建筑灯光控制实验	实验11.温湿度采集实验
实验4.公交语音播报实验	实验12.智能小车定位实验
实验5.ETC自动抬杆实验	实验13.云平台采集控制实验
实验6.915M超高频读卡实验	实验14.ZigBee无线传感网实验
实验7.智能路灯运行控制实验	实验15.智能小车行人自动避让实验
实验8.智能小车公交站自动启停实验	实验16.智能小车红绿灯自动启停实验...