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SGWRJ-01A 无人机装调综合实训装置
一、产品简介
小型多旋翼无人机装调套件具有的可多次拆装、整机自由悬停、运动性能 好、体积小等特点,专为职业与技工院校 无人机相关专业实训课程教学设计。 该产品融合了电子电工技术、新材料应用、以及 GPS 定位技术,具有性能稳定、 功能开源、远距离、可定位的特点,可广泛用于组装、调试、飞行等教学教研场景。
二、产品参数
1、机架布局为“X”;机身轴距≥450mm;
2、整机重量:约为 996g(含电池);
3、机身材料:碳纤维和航空铝;
4、最长飞行续航时间:≥15min;
5、飞行速度最大可达 60km/h;
6、最大工作电流 30A
7、最大上升速度≥4m/s;最大下降速度为≤5m/s;最大平飞速度≥7m/s;
8、最大可承受风速≥8m/s;悬停精度,垂直±0.5m,水平±1m(GPS 状态);
9、使用场景;室内、室外;
10、最大俯仰角度不小于 35°;
11、控制方式:遥控系统控制;
12、定位:GPS+GLONASS 双模;双模模式定位精度达 0.5 米,单模精度 2.5 米;
13、飞控:4 1)尺寸:56*39*17.8mm; 2)重量:45.7g; 3)主处理器:STM32F427VIT6; 4)IMU 传感器:ICM-42688-P; 5)气压计:DSP310; 6)指南针:IST8310; 7)内核类型:M4; 8)接口:I2C 口*3、UART*2、PWM OUT*10、RC IN*1、GPS*1、SWD*1、TYPE-C*1 9)工作温度:-20~+40 ℃;
14、遥控器:遥控器+接收机+控电
15、整套系统包装箱采用模块化设计,内衬采用 EVA 海绵材质设计。
16、(一)仪器架:仪器架置于实训台顶部,由截面尺寸:70mm×70mm,高性能表面氧化的铝型材、双面喷塑钢板及一次成型铝压铸框架连接构件构成(非焊接工艺),外形美观,结构牢固耐用。仪器架底部装有隐藏式扁平形照明LED灯,光源集中柔和明亮,外形美观。
17、(二)电源控制箱:电源控制箱铝型材结构,内嵌多组交流220V仪器仪表工作电源插座,并设有独立漏电保护开关,电源控制箱置于仪器架下部,仪器仪表电用安全方便。并装有LED灯控制开关。
18、(三)实训桌结构:
实训桌规格为1200(长)*700(宽)*1150(高),设有一个键盘托一个抽屉,桌子下部靠后右边有一个电脑主机箱托。实验桌主体结构全部采用高性能表面氧化的铝型材及一次成型铝压铸框架连接构件,连接构件采用压铸成型工艺(非焊接工艺),经机加工、抛丸、喷砂,表面静电喷涂工艺,安装方便、快捷,用户可自行DIY组装。桌体立柱采用工业铝型材成型工艺,表面氧化处理,截面尺寸:70mm×70mm,四面带槽,槽宽约8mm,端部装有注塑成型配套塑料堵头。桌面采用25mmE1级三聚氰胺饰面板,桌面板下设支撑框架,承受力不少于300kg。实训装置整体简约不简单,高端大气,符合现代化产品审美和发展趋势。
实验桌后面二支截面尺寸70mm×70mm桌脚向上延伸,与一次成型铝压铸框架连接构件构成(非焊接工艺)牢固的支架,与仪器架、电源控制箱组成一个完整的实训屏。
19、多旋翼无人机装调工具套件
一、主要参数 1) 螺丝刀(内六角):1.5mm*1; 2.0mm*1; 2.5mm*1; 2) 套筒:5.5mm*1; 3) 剥线钳*1; 4) 焊台:可调温恒温电烙铁套装 60W*1; 5) 焊锡丝:含锡 99.3%无铅 1.0mm 500g*1; 6) 松香:50G*1 7) 包装箱*1 8) 充电器 B6 80W*1 9) 水平泡*1 10) 万用表*1 11) 十字螺丝刀*1 12) 镊子 尖头*1
20、多旋翼无人机装调耗材组件
一、主要参数 底板:130*130MM 2 个 机臂:16*148MM 2 个 脚架斜撑:16*170MM 2 个 脚架横撑:16*250MM 2 个 电机座:16mm 2 个 三通:16 转 16mm 2 个 起落架固定座:16mm 2 个 减震海绵:16-20 管外径 2 个 螺旋桨:9450 2 个 电机:2212 980KV 2 个 电调:30A (2-6s) 2 个 GPS 支架:折叠支架 2 个 飞机电池:4000mAh 4S 2 个 电池绑带:30mm 2 个 螺丝:配套 2 个
三、实训项目
安装实训任务指导资源
调试实训任务指导资源
飞行实训任务指导资源
可支持实训项目资源
无人机结构与系统认知实训
无人机组装实训
遥控器设置实训
遥控器校准实训
地面站软件设置实训
磁罗盘设置实训
加速度计设置实训
链路系统设置实训
电调校准实训
无人机硬件校准实训
无人机安全起飞与降落技能实训
无人机悬停技能实训
无人机保养与收纳实训
模拟飞行实训
无人机任务飞行实训
配套教学资源(全室1套,购买数量少于10台无此项配置)
(一)在线教育课程开放平台(具有软件著作权,配1个登录帐号):
1、本系统是互通教学多元化管理平台,将用户传统的各个平台系统实施整合,集中互通管理,解决多平台、多账号难以管理、数据库分散无法集中统计等问题。系统包含了:在线教务管理系统、在线课程资源管理平台、在线习题库平台、在线考试考核平台、线上视频课程管理平台及线上虚拟仿真教学管理平台,真正意义的一站互通数据集中统计!
2、课程资源:多个微课视频实拍采集教学视频素材,后期影视包装,片头10秒左右,片尾5秒左右,视频尺寸不低于1920*1080,视频格式MP4、FLV等;多个虚拟仿真内容采用unity引擎开发,在pc端win系统上运行(win7、win8、win10,注不包含win xp)软件。
3、为了教学的统一性要求在线教育平台与实训装置是同一个生产商!
4、在线教育开放平台资源库(提供软件截图,主要功能截图内容根据以下要求逐一提供):
★(1)《模拟电子技术》课程要包括:1 .常用半导体器件(1.1 半导体的基本知识、1.2 二极管、1.3 三极管、1.4半导体器件的识别与检测),2. 直流稳压电源(2.1 整流电路、2.2 滤波电路、2.3 稳压电路),3. 基本放大电路(3.1 放大电路的基本知识、3.2 基本共射极放大电路、3.3 分压式偏置共射放大电路3.4 共集电极放大电路),4. 功率放大电路(互补对称功率放大电路),5 .差动放大电路与集成运算放大器,6. 放大电路中的反馈(6.1 反馈的基本概念、6.2 负反馈对放大电路性能的影响),7 .集成运算放大器的应用(7.1 集成运放的应用基础、7.2 集成运放的线性应用),8. 正弦波振荡器(8.1 正弦波振荡电路概述、8.2 RC 正弦波振荡电路)。
★(2)数字电子技术》课程要包括:1.章数字电路基础(逻辑函数的卡诺图化简法) ,2.逻辑门(集成逻辑门电路),3.电路集成触发器 (3.1 主从触发器3.2边沿触发器3.3 CMOS 集成触发器),4.时序逻电路(4.1时序逻辑电路的分析、4.2时序逻辑电路的分析),5.脉冲波形的产生与整形电路(5.1多谐振荡器、5.2施密特触发器、5.3.555 定时器及其应用)
★(3)《电子产品设计制作》课程要包括:项目一 智能电子时钟(数码管结构、共阳数码管字形码、共阴数码管字形码、电子时钟效果演示),项目二 电子秤(称重传感器工作原理、电子秤效果演示),项目三 电子寻迹小车(电机驱动、电机调速、红外寻迹原理、红外避障原理、小车寻迹效果演示、小车避障效果演示、超声波测距原理、小车前进后退转弯调速)
★(4)《嵌入式技术应用》课程要包括:
教学项目 1(认识 STM32 固件库、STM32 固件库关键子目录和文件、嵌入式系统、ARM Cortex-M3 处理器、STM32 系列处理器),
教学项目 2(认识 STM32 的 I/O 口、STM32 的GPIO初始化和输入输出库函数、Cortex-M3 工作模式及状态、Cortex-M3 寄存器组、Cortex-M3 特殊功能寄存器组、STM32 相关结构体、Cortex-M3 处理器结构、STM32 系统结构、STM32 时钟配置),
教学项目 3(认识数码管、数码管静态显示电路硬件连接、认识Coretex-M3 存储器、Cortex-M3 存储器映射、STM32 存储器映射、数码管动态扫描显示电路硬件连接、位带区与位带别名区、位带操作)
教学项目 4(认识嵌入式应用技术与开发的核心板、GPIO 寄存器地址映射、端口复用使用、端口复用重映射、STM32 中断通道、STM32 外部中断、STM32 中断优先级、STM32 外部中断编程、)
教学项目 5(SGsTick 定时器、库函数中的 SGsTick 相关函数、SGsTick 的关键函数编写、认识 STM32 定时器、STM32 定时器与定时相关的寄存器、STM32 定时器相关的库函数、STM32 的 PWM 输出相关寄存器、STM32 的 PWM 输出编程思路、STM32 的 PWM 输出相关库函数)
教学项目 6(串行通信基本知识、STM32 的USART 串口、STM32 串口的相关寄存器、STM32 串口相关函数、认识WIFI 通信模块、认识 Zigbee 通信模块、ZigBee 通信模块使用)
教学项目 7(STM32 模数转换简介、STM32 的 ADC 结构STM32 模数转换相关寄存器、STM32 的 ADC 设置、ADC 相关的库函数)
(二)仿真软件
单片机仿真教学软件(网络版、具有软件著作权)
1.软件能达到的教学目标
1.1 本产品是参照《职业教育数字校园建设规范》,结合专业培养目标对学生知识、能力和素质的要求,着眼学生能力培养,以模块化教学内容为核心,重新组织教学结构,整体构建课程体系,有针对性地将单片机专业内单一的教学活动,通过虚拟仿真实训和工作过程模拟组合成不同的教学模块。
1.2 所有的实训项目均基于实物三维建模,形成真实感极强的虚拟实训环境,使学习者能在几乎真实的环境下操作练习,增强实际操作感,提高掌握实际技能的能力;所有的技能训练均是通过交互方式,变“让学生观摩教师表演”为“让学生学习中动手、动手中学习”,理论和实际无缝衔接,提高实际操作技能;所有的操作都具有严格的工艺流程和操作步骤,使学习者通过规范的训练,养成正确操作的习惯,培养学习者科学严紧、一丝不苟的职业素养。
2.软件能达到的教学效果
2.1 产品是依据中华人民共和国劳动和劳动安全行业标准(LD/T81.2-2006)《“维修电工”职业技能实训和鉴定设备技术规范》与教育部有关专业教学大纲设计研制,包括可编程控制器和变频器在内的26个项目,每个项目又根据需要设有:实训目的、实训器件、器件布局、I/O分配、T型图、电路连接、通电运行等多种模块,涵盖了国家维修电工中级、高级和技师鉴定考核对于可编程控制器和变频器的应知应会全部要求。
2.2 软件以技能为核心,项目为引领,任务为驱动,职场环境为背景,操作步骤为主线,以学生交互训练为主体,具有三维可视化、智能化、全交互的特点,集职业性、情境性、过程性、交互性和灵活性于一身。作为实训教学应用,具有大量的原理动画演示,助教素材应用于课堂教学环节,提供了丰富不可或缺的教学资源。
2.3 软件支持实习实训的导训过程,达到预习、强化、模拟考核、反复试错、探索创新的目的。
2.4 软件具有先进性、实用性,可二次修改;软件支持校园网内不限制(指定)终端、不少于100人同时在线实训。
3.软件能达到的专业性能
3.1遵循国家职业标准目录,体现不同特色;
3.2突出新技术、新工艺、新生产流程的体验;
3.3设计体验过程必须符合职业过程的真实性,学生通过体验可习得规范的操作规程,熟悉真实的安装工艺,养成良好的职业操守;
3.4体验过程必须完整,允许学生按照生产者实际从事生产活动的流程推进该过程,得到确定的体验结果。
4.软件的功能特点
1. 情景性:全部训练在三维场景下进行,学生犹如进入真实的施工现场,真实感极强,弥补了下现场难的困难。
2. 过程性:软件以技能为核心,以施工工艺为主线,以技术规范为指导,以设备与工具的使用为基础,重视养成性训练,具有很强的实用性。
3.交互性:软件贯彻以学生为主体的思想,设有实训目的、实训器件、实训电路、器件布局、仿真运行、电路接线等,不仅可以供教师采用场景环境演示教学,更可以在网络环境下由学生自主地按照进程与提示操作,突出了技能训练。
4. 完备性:软件重视教学设计,不同的知识单元含有诸如教学资源、故障检测、操作提示、技术分析等多种情境和技能训练教学模块。
5. 软件具有职业性、情境性、交互性、工艺性和智能性。
6. 在设计上,采用分级模块化设计,结构清晰、便于重组。
7. 在媒体表现上,采用二维、三维动画,具有强烈的情景带入感。
8. 在内容设计上,力争实现专业与企业生产岗位的对接、实训内容与职业标准的对接、实训过程与生产过程的对接、专业教学与职业资格证书的对接。
9. 本软件不仅可以作为实训教学应用,其大量的原理动画演示也可以作为助教型软件素材应用于课堂教学环节。
10. 以项目为引领、以任务为驱动、以工艺步骤为主线的设计理念。
11. 资源丰富,可服务于多种教学模式。
12. 资源碎片化,每个模块可独立,实现资源的有效利用。
13. 各个模块的内容详尽、系统,掌握维修电工核心技能的目的。
14. 注重教学设计,把抽象的概念具体化、把虚拟的概念实际化。
技术要求具有:重要知识点以技术要求的形式展示,强化学生掌握该技能。
15 特写镜头:注重教学设计,把抽象的概念具体化、把虚拟的概念实际化,细节部分软件设有特写镜头。
16 视觉展示具有:软件提供最佳视角,节省无效漫游时间,提高教学效率。
17 技术路线:软件采用全三维编程技术、固定场景下的三维动画与二维编程技术相结合,使数据有效压缩,占用数据空间小。经测试,软件的响应时间最多不超过1秒,运行速度达标。操作过程中支持连播功能,可连续播放交互式施工步骤,软件即点即用,响应速度小于等于1秒,方便老师教学时同步讲解知识内容并使学生加深记忆,巩固学习。系统交互性强,操作简单方便,使用灵活可靠。软件媒体手段丰富,运用合理。
5.模块内容响应
5.1 查找大小数
根据相应的教学大纲,按照步骤进行操作演示,双击启动运行桌面上的KEILuVISION3软件,单击菜单栏Project→New Project新建项目,在弹出窗口右上角点击新建文件夹图标,并将新建的文件夹重命名为‘查找大小数’,依次进行仿真实训操作。
5.2 航标灯控制
航标灯控制包括实训目的、实训电路、电路原理、实训器件、元件布局、线路检查、通电测试、故障排除等至少8个实训项目;根据相应的教学大纲,掌握定时器初始化编程的方法及预置值(初始值)的计算与设置方法、用定时器T0加软件计数的方法,实现较长时间(2S)的定时和定时器中断方式的编程方法、外部中断及带有中断服务程序的设置与编程方法,掌握绘制程序流程图的方法。
电气电路与电路实物相互对比,当鼠标指向电气图某个器件时,相对应的实物也会放大显现;以动画形式展示系统功能实现、定时和计数器、程序说明的电路原理,部分以高亮显示。仿真实物的形式介绍实训元器件,布局要求参考原理图,从元器件库中取出正确的器件合理布局到仿真电路上,并注意元器件的正负极不要接反。在仿真实物电路中,设置原理图,协助操作者了解相应原理,万用表调制相应档位,分别测量是否短路现象等。参考操作提示和原理图,按照步骤进行操作打开手电筒,照射光敏电阻,调节滑动变阻器,观察LED变化,关闭手电筒,观察LED变化,按下KEY按钮,观察LED变化。参考原理图,分别进行故障现象、分析故障、查找方法并排除故障。
5.3 计数报警器
计数报警器包括实训目的、实训电路、电路原理、实训器件、元件布局、通电测试;根据相应的教学大纲,掌握计数输入电路消除抖动干扰的方法等,实训电路当鼠标指向电气图某个器件时,相对应的实物也会放大显现;以动画形式对计数报警器电路原理准确、生动展示,仿真实物的形式介绍实训元器件,布局要求参考原理图,从元器件库中取出正确的器件合理布局到仿真电路上,注意元器件的正负极、三极管的管型等。通电测试,在仿真实物电路中,设置原理图,协助操作者了解相应原理,分别按动JA+十次,KEY键并观察现象。
5.4 数码管显示
数码管显示包括实训目的、实训电路、电路原理、实训器件、元件布局、通电测试;根据相应的教学大纲,掌握串行口通信的编程方法、8位移位寄存器74LS164及共阳极数码管的使用方法、查表法显示数据的方法及绘制程序流程图。实训电路当鼠标指向电气图某个器件时,相对应的实物也会放大显现;以动画形式对数码管显示电路原理准确、生动展示,仿真实物的形式介绍实训元器件,布局要求参考原理图,从元器件库中取出正确的器件合理布
局到仿真电路上,注意元器件的正负极、三极管的管型等。通电测试,在KELL软件中,点击RUN图标,观察硬件电路中LED灯的变化,Halt按钮可以停止仿真运行,兵修改程序和显示缓冲区数据,使数码管循环显示字符2,0,0,6,5,1等操作。
5.5 循环灯点亮
循环灯点亮包括实训目的、实训电路、电路原理、实训器件、元件布局、通电测试;根据相应的教学大纲,通过循环灯点亮实验,要求学生加深理解位移指令的结构特点,掌握编程
方法,掌握用8031的IO口经反向器驱动LED发光二极管的方法,以及循环程序控制循环次数的编程方法,按规定顺序依次从8031的P1口输出数据的编程方法。掌握绘制程序流程图及编写程序的步骤。实训电路当鼠标指向电气图某个器件时,相对应的实物也会放大显现;
以动画形式对循环灯电路左移循环、左移后再右移循环原理准确、生动展示,仿真实物的形式介绍实训元器件,布局要求参考原理图,从元器件库中取出正确的器件合理布局到仿真电路上,注意元器件的正负极、三极管的管型等。通电测试,在KELL软件中,点击相应图标,开始调试程序。
5.6 霓虹灯控制
霓虹灯控制包括实训目的、实训电路、电路原理、实训器件、元件布局、线路检查、通电测试、故障排除;根据相应的教学大纲,掌握查表取数的方法及绘制程序流程图。实训电路当鼠标指向电气图某个器件时,相对应的实物也会放大显现;以动画形式对霓虹灯控制电路原理准确、生动展示,仿真实物的形式介绍实训元器件,布局要求参考原理图,从元器件库中取出正确的器件合理布局到仿真电路上,注意元器件的正负极、三极管的管型等。
通电测试,在KELL软件中,点击相应图标,开始调试程序。在仿真实物电路中,设置原理图,协助操作者了解相应原理,万用表调制相应档位,分别测量电源是否短路现象等。参考操作提示和原理图、源程序,单击源程序和原理图按钮时,操作界面弹出对应窗口,再次点击窗口消失,便于操作应用,按照步骤进行操作接通电源观察现象,以选择题形式回答问题,回答正确界面提示:恭喜你回答正确字样,如果回答错误,界面显示回答错误字样。参考原理图,进行故障现象分析,并以选择题形式排除故障原因。
5.7 算数运算器
算数运算器包括实训目的、实训电路、电路原理、实训器件、元件布局、通电测试;根据相应的教学大纲,掌握串行口通信的编程方法、算法的编程方法,掌握绘制程序流程图。实训电路当鼠标指向电气图某个器件时,相对应的实物也会放大显现;以动画形式对算数运算器电路原理准确、生动展示,仿真实物的形式介绍实训元器件,布局要求参考原理图,从元器件库中取出正确的器件合理布局到仿真电路上,注意元器件的正负极、三极管的管型等。通电测试,在KELL软件中,点击相应图标,开始仿真实物调试程序。
5.8 继电器控制
继电器控制包括实训目的、实训电路、电路原理、实训器件、元件布局、线路检查、通电测试;根据相应的教学大纲,掌握数字控制继电器的工作方法及用软件延时的编程方法,掌握画程序流程图的方法。实训电路当鼠标指向电气图某个器件时,相对应的实物也会放大显现;以动画形式对继电器控制电路原理准确、生动展示,仿真实物的形式介绍实训元器件,布局要求参考原理图,从元器件库中取出正确的器件合理布局到仿真电路上,注意元器件的正负极、三极管的管型等。线路检查,参考操作提示,按照步骤进行操作接通电源观察现象,以选择题形式回答问题。
5.9 倒计时音乐报警器
倒计时音乐报警器包括:实训目的、实训电路、电路原理、实训器件、元件布局、线路检查、通电测试、故障排除;根据相应的教学大纲,掌握计数输入电路消除抖动干扰的方法,掌握画程序流程图的方法等。实训电路当鼠标指向电气图某个器件时,相对应的实物也会放大显现;以动画形式对倒计时音乐报警器电路原理准确、生动展示,仿真实物的形式介绍实训元器件,布局要求参考原理图,从元器件库中取出正确的器件合理布局到仿真电路上,注意元器件的正负极、三极管的管型等。线路检查,参考操作提示,按照步骤万用表跳着测短路档位,两表笔分别接GND和+5V接线柱,测量有误短路现象,步骤二万用表调至DC20V档位,测稳压电源输出是否为5V。通电测试,参考操作提示和原理图,接通电源,按动Q键和T键观察现象,按动KEY键,观察现象。故障排除,在仿真实物中观察现象,以选择题形式回答故障发生的可能原因。
5.10 数据传送
数据传送包括实训目的、实训电路、电路原理;根据相应的教学大纲,掌握源数据存储地址及目的地数据存储使用堆栈方法,掌握设计程序流程图方法等。以动画形式对数据传送电路原理准确、生动展示。电路原理,在KELL软件中,点击相应图标,开始仿真实物调试程序。
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