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LG-WJP06型 物聯(lián)網(wǎng)技術實驗平臺
品牌：理工偉業(yè) 咨詢電話：010-82827827 82827835
一、設備簡介
LG-WJP06型物聯(lián)網(wǎng)技術實驗平臺是一款基礎教學實驗開發(fā)平臺，由一個通用平臺，多個系列硬件模塊，上位機軟件及教學資源三部分組成，主要針對物聯(lián)網(wǎng)、電子信息、計算機等專業(yè)的單片機與傳感器、嵌入式接口技術、傳感器采集、識別技術、無線通信技術、智能產(chǎn)品應用等課程的教學實驗。
該平臺結構符合人體工學設計，由分離式基座和網(wǎng)板組成。硬件模塊采用磁吸方式與基座連接固定，接觸式探針進行供電和信號傳輸，使用方便，不易損壞管腳，易于拓展。場景引入式教學模式和豐富的教學資源，既可以支撐單個模塊單一知識點的學習，也支持多個模塊自由組合進行多個知識點的綜合應用。
二、硬件組成
平臺硬件部分由一個通用平臺基座，多個系列開發(fā)模塊組成。
1.通用平臺基座。由基座和網(wǎng)板組成?；捎瞄_模設計，ABS材料，表面光滑，有質感，絲印簡潔美觀；左側具有直流電源插座、DB9通信接口，USB供電接口；表面具有3.3V/5V/12V電源插孔，通信選擇開關、總電源自鎖開關；內(nèi)嵌8個SLOT插槽，兩種尺寸，支持三種不同規(guī)格的硬件模塊；磁吸固定孔，彈簧頂針管腳，可與硬件模塊磁性吸合，頂針連接，完成供電、RS485、RS232等通信連接；支持硬件模塊任意組合，用于搭建各種場景。網(wǎng)板，金屬材質，網(wǎng)孔結構，使用時插入基座，能磁吸或螺絲固定其他外擴的模塊，用于應用拓展。
2.基礎平臺結構
電源供電：采用DC12V3A電源適配器提供總電源，基座分出DC12V、DC5V、DC3.3V三路電源，每一路電源的帶載能力至少為1A以上電流，通過香蕉孔引出，為網(wǎng)板上外擴傳感器或控制器供電。
SLOT硬件通信接口：具有8個SLOT插槽接口，6個小尺寸，2大尺寸。每一路電壓在基座底板上有過流保護電路，以保護其中一個SLOT模塊因短路等原因不至于損壞總電源或其他SLOT節(jié)點的供電。
3.硬件模塊。包含嵌入式應用系列共3塊、傳感器采集系列共6塊，自動識別系列共7塊，無線通信系列共12塊，鴻蒙開發(fā)系列共2塊，智能網(wǎng)關系列1塊。硬件模塊按照SLOT設計有小、中、大三種尺寸，關鍵點預留測量點，方便示波器觀察。嵌入式應用系列和部分傳感器模塊留有香蕉插孔，可自由連線進行創(chuàng)新開發(fā)。支持CC2530單片機接口技術、Cortex-M3嵌入式接口技術、傳感器采集技術、自動識別技術、無線通信技術、OpenHarmony OS應用開發(fā)、嵌入式Linux Qt、Android應用開發(fā)等課程實驗。硬件模塊具體如圖所示。
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單片機系列(3塊) |
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CC2530單片機開發(fā)板 |
CC2530傳感器Ⅰ（中） |
CC2530傳感器Ⅱ（中） |
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傳感器采集系列（6塊） |
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磁傳感器系列（?。?/font> |
探測傳感器系列（?。?/font> |
識別傳感器系列（小） |
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稱重傳感器模塊（中） |
環(huán)境傳感器系列（中） |
電磁執(zhí)行器模塊（大） |
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自動識別系列（7塊） |
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125K低頻模塊（中） |
13.56M高頻模塊（中） |
900M超高頻模塊（中） |
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2.4G有源閱讀器（中） |
2.4G有源標簽（?。?/font> |
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智能條碼識別（中） |
智能指紋識別（中） |
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無線通信系列（9塊） |
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ZigBee無線通信協(xié)調器（中） |
BLE無線通信模塊Ⅰ（中） |
BLE無線通信模塊Ⅱ（中） |
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WIFI無線通信模塊Ⅰ（中） |
WIFI無線通信模塊Ⅱ（中） |
LTE無線通信模塊（中） |
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LORA無線通信模塊Ⅰ（中） |
LORA無線通信模塊Ⅱ（中） |
NB-IOT無線通信模塊(中) |
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智能網(wǎng)關系列（2塊） |
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Cortex-A9網(wǎng)關主板 |
ZigBee/4G網(wǎng)關擴展模塊 |
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說明：由于產(chǎn)品持續(xù)更新，因此上述每個模塊圖片僅供參考，以實際供貨參數(shù)為準。 |
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部分傳感器模塊預留示波器測試點，可使用示波器測量觀察信號，如圖所示。
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探測類板載傳感器信號測量 |
物理類板載傳感器信號測量 |
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示波器測量信號1 |
示波器測量信號2 |
4.通信方式，模塊采用RS485總線與上位機、或其他模塊通信。模塊都有自己的RS485通信地址，當多個模塊組合場景演示時，能在PC端C#軟件上進行場景聯(lián)動。
1.2.3軟件資源
提供C#上位機場景應用軟件及部分自帶的實驗資源。硬件模塊通過基座內(nèi)嵌的RS485總線與上位機通信，可視化展示出硬件的采樣數(shù)據(jù)、或設備狀態(tài)。聯(lián)動場景案例式教學，簡單易學，能夠激發(fā)學生學習興趣。C#教學資源軟件提供單片機與傳感器、嵌入式與傳感器、射頻識別三個種類的模塊實驗手冊、關鍵代碼以及聯(lián)動應用場景。
實驗資源軟件主界面
5.實驗資源軟件案例界面
各系列硬件模塊基于CC2530單片機內(nèi)核、Cortex-M3嵌入式內(nèi)核完成傳感器采集、執(zhí)行器控制，無線通信，射頻識別等基礎教學資源；
（1）采用8051核的單片機接口技術
每個硬件教學模塊都有獨立CC2530單片機模塊，留有豐富通信接口，主要完成各種傳感器采集、執(zhí)行器控制以及ZibBee無線通信功能。
（2）采用Cortex-M3內(nèi)核的嵌入式接口技術
每個硬件教學模塊都有獨立Cortex-M3單片機模塊，留有豐富通信接口，主要完成各種傳感器，通信，射頻識別，網(wǎng)絡通信及嵌入式開發(fā)任務。
（3）豐富的硬件模塊系列
目前教學模塊支持嵌入式系列模塊教學，傳感器系列模塊教學，射頻類系列模塊教學，網(wǎng)絡通信類系列模塊教學等，每一系列硬件模塊都有豐富教學資源，不同系列模塊之間可以組成復合場景，達到從基礎教學到場景應用開發(fā)的目的。
（5）采用C#軟件完成各系列模塊的資源教學
C#上位機軟件提供單片機與傳感器、嵌入式與傳感器、射頻識別三個系列每個模塊的教學資源，包含實驗目的，實驗原理，實驗內(nèi)容，實驗步驟，實驗過程，實驗現(xiàn)象以及對應場景應用，讓學生在案例中學習物聯(lián)網(wǎng)的關鍵技術。
上位機軟件能夠捕捉并顯示傳感層上下行協(xié)議。軟件左下角信息框中能夠實時顯示采集硬件傳感器與上位機交互的信息幀。
開展實驗的方式，如圖所示。
圖 3-1 系統(tǒng)原理架構圖
支持兩種通信方式，區(qū)別：
串口TTL電平：上位機每次只能與一個模塊通信、調試、ISP燒錄，主要用于單個SLOT傳感模塊開發(fā)。
RS485通信模式：可以完成8個SLOT模塊同時與PC端C#軟件信息互通，主要用于多節(jié)點場景演示，也可以用于多SLOT模塊。
6.平臺特點
（1）統(tǒng)一平臺，無限擴展
提供了完善的實驗環(huán)境保障。集供電、測量、通訊、嵌入式開發(fā)等功能于一體，實現(xiàn)了在一個通用平臺支持無限硬件擴展的功能。并且，會隨著新技術發(fā)展，定期更新實驗系列和課程內(nèi)容。
（2）實驗生動，資源豐富
實驗資源包含背景知識、安裝指南、關鍵代碼分析、操作步驟、擴展知識和場景模擬等，內(nèi)容豐富，易上手，方便教學。
（3）體系完善，涵蓋全面
支持各系列硬件開發(fā)模塊：單片機系列、嵌入式接口技術系列、傳感器系列、無線通信系列、自動識別系列等?？珊w傳感技術、嵌入式技術、自動識別、通訊工程、自動化、電子工程、物聯(lián)網(wǎng)工程等諸多學科學習、實驗、實訓。
（4）自由組合，擴展升級
具備8個通用硬件模塊插槽，支持最多8個模塊聯(lián)動實驗?？稍趩蝹€知識點學習基礎上進行多模塊綜合應用開發(fā)，支持多模塊場景實驗。模塊組合可模擬真實行業(yè)設備或業(yè)務場景，比如智能農(nóng)業(yè)、智能家居、智能硬件等。
7.課程資源
（1）單片機技術與傳感器采集
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章節(jié) |
典型實驗名稱 |
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CC2530單片機接口技術 |
實驗一. 控制LED燈閃爍實驗 實驗二. 按鍵實驗 實驗三. 外部中斷實驗 實驗四. 看門狗實驗 實驗五. 定時器中斷實驗 實驗六. 串口通信實驗 實驗七. 蜂鳴器實驗 實驗八. 隨機數(shù)發(fā)生器實驗 實驗九. PWM波輸出實驗 實驗十. EEPROM讀寫實驗 |
實驗十一. SPI Flash讀寫實驗 實驗十二. 輸入捕獲實驗 實驗十三. ADC實驗 實驗十四. DMA實驗 實驗十五. 睡眠喚醒實驗 實驗十六. TFT屏實驗 實驗十七. 五向搖桿實驗 實驗十八. 紅外遙控 實驗十九. RF通信實驗 實驗二十. RF安全認證實驗 |
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CC2530傳感器技術 |
實驗一. 溫濕度傳感器實驗 實驗二. 振動傳感器實驗 實驗三. 空氣質量傳感器實驗 實驗四. 光照傳感器實驗 實驗五. 雨露傳感器實驗 |
實驗六. 霍爾傳感器實驗 實驗七. 干簧管傳感器實驗 實驗八. 紅外反射傳感器實驗 實驗九. 人體監(jiān)測傳感器實驗
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（2）基于嵌入式的傳感器采集技術
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章節(jié) |
典型實驗名稱 |
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Cortex-M3嵌入式傳感器技術 |
項目一 溫濕度傳感器 項目二 結露傳感器 項目三 超聲波傳感器 項目四 霍爾傳感器 項目五 稱重傳感器 項目六 熱釋電紅外傳感器 項目七 振動傳感器 項目八 聲音檢測傳感器 項目九 環(huán)境光傳感器 |
項目十 顏色識別傳感器 項目十一 光敏傳感器 項目十二 廣譜氣體傳感器 項目十三 紅外反射傳感器 項目十四 九軸傳感器 項目十五 負溫度系數(shù)熱敏傳感器 項目十六 紅外對射傳感器 項目十七 風扇溫控儀 項目十八 倒車雷達 |
（3）自動識別技術及應用
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章節(jié) |
典型實驗名稱 |
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125K低頻識別實驗 |
01 低頻串口測試及射頻開關實驗 02 低頻卡讀卡實驗 03 低頻卡初始化實驗 04 低頻卡地址空間常規(guī)讀寫操作實驗 |
05 低頻卡地址空間加密讀寫操作實驗 06 低頻卡新卡制作實驗 07 低頻卡門禁系統(tǒng)綜合實驗 |
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13.56M高頻識別實驗 |
01 高頻串口測試、天線開關及協(xié)議設置實驗 02 高頻14443A卡激活與休眠實驗 03 高頻14443A卡密鑰驗證及讀寫操作實驗 04 高頻15693卡讀卡實驗 |
05 高頻15693卡選中及讀寫塊操作實驗 06 高頻15693卡選中及寫AFI及DSFID操作實驗 07 高頻14443A卡停車收費綜合應用實驗 |
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900M超高頻識別實驗 |
01 超高頻串口測試及獲取閱讀器模塊信息實驗 02 超高頻閱讀器頻率，功率參數(shù)實驗 03 超高頻電子標簽輪詢操作實驗 |
04 超高頻電子標簽鎖定與解鎖實驗 05 超高頻電子標簽數(shù)據(jù)存儲區(qū)讀寫實驗 06 超高頻電子標簽ETC綜合實驗 |
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2.4G微波識別實驗 |
01 2.4G有源閱讀器參數(shù)實驗 02 2.4G有源標簽參數(shù)實驗 |
03 2.4G有源標簽存儲區(qū)讀寫實驗 04 2.4G有源標簽控制實驗 |
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智能條碼識別實驗 |
01 條碼設備串口連接測試 02 條碼識讀參數(shù)實驗 |
03 條碼識讀選擇實驗 04 條碼識讀付費綜合實驗 |
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智能指紋識別實驗 |
01 指紋錄入、刪除實驗 02 指紋搜索驗證實驗 |
03 指紋智能鎖綜合應用實驗 |
（4）無線通信技術與傳感網(wǎng)
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章節(jié) |
典型實驗名稱 |
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Wi-Fi無線通信 |
01 WIFI_AT指令測試實驗 02 WIFI_STA+AP模式配置實驗 03 WIFI RSSI信號強度實驗 04 WiFi STA客戶端模式 |
05 WiFi STA服務端模式 06 WIFI Socket雙向通信應用實驗 07 WIFI光照無線采集與控制實驗 |
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BLE無線通信 |
01 OSAL協(xié)議棧工程解析 02 OSAL OLED屏顯示控制 03 OSAL按鍵輸入檢測 04 OSAL多任務處理 |
05 OSAL數(shù)據(jù)加解密 06 基于BLE的主從一體串口透傳 07 基于BLE的溫濕度無線采集 08 基于BLE的電機聯(lián)動控制 |
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Z-Stack協(xié)議棧開發(fā) |
01 ZStack協(xié)議棧工程解析實驗 02 ZStack多點自組網(wǎng)實驗 03 Zstack信息組播/廣播 04 Zstack網(wǎng)絡拓撲組網(wǎng)(星狀/樹狀) |
05 Zstack綁定傳輸 06 Zstack串口收發(fā) 07 ZigBee溫濕度無線采集 08 ZigBee聲光無線控制 |
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LoRa無線通信 |
1. LoRa模塊參數(shù)配置 2. LoRa點對點通信 |
3. LoRa溫濕度無線采集 4. LoRa步進電機無線控制 |
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NB-IoT無線通信 |
1. NB-IoT模塊AT指令交互 2. NB-IoT信號強度查詢 3. NB-IoT擾碼配置 4. NB-IoT開機入網(wǎng) |
5. NB-IoT發(fā)送數(shù)據(jù) 6. NB-IoT CoAP協(xié)議接入平臺 7. NB-IoT溫濕度遠程采集 8. NB-IoT步進電機遠程控制 |
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4G無線通信 |
1．4G AT命令實驗 2．4G開機入網(wǎng)實驗 3．4G TCP通信實驗 |
4．4G UDP通信實驗 5．4G溫濕度遠程采集實驗 6．4G步進電機遠程控制實驗 |
（5）嵌入式Linux Qt應用開發(fā)
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章節(jié) |
典型實驗名稱 |
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嵌入式Linux Qt應用開發(fā) |
Linux宿主機開發(fā)環(huán)境部署實驗 VMware虛擬機安裝 Ubuntu操作系統(tǒng)安裝 Vmware Tools安裝 root賬號配置 minicom串口工具安裝 以太網(wǎng)地址設置 NFS服務器搭建 交叉編譯器的安裝 ARM平臺的QT5及以上程序庫的編譯 X11平臺的QT5及以上程序庫的編譯 Qt-Creator開發(fā)工具安裝。 中文字題配置 |
嵌入式Linux QT通用基礎實驗 基于Qt的Helloworld 基于Qt的信號和槽 基于Qt的定時器 基于Qt的多線程 基于Qt的sqlite數(shù)據(jù)庫讀寫 基于Qt的TCP Socket 通信 基于Qt的UDP通信 三、嵌入式Linux Qt設備驅動實驗 基于Qt的串口通信 基于Qt的WiFi連接路由器 基于Qt的GPS定位信息獲取 基于Qt的4G打電話與發(fā)送短信 基于Qt的4G配置聯(lián)網(wǎng) 基于Qt的ZigBee傳感器采集 基于Qt的ZigBee執(zhí)行器控制 |
（6）Android移動互聯(lián)應用開發(fā)
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章節(jié) |
典型實驗名稱 |
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Android移動互聯(lián)應用開發(fā) |
Android開發(fā)環(huán)境安裝 JDK安裝 Android Studio安裝 Android第一個工程創(chuàng)建 Android開發(fā)基礎 程序設計框架與界面實驗 組件間通信 定時器實驗 多線程實驗 數(shù)據(jù)存儲與訪問實驗 |
Android網(wǎng)關網(wǎng)絡傳輸實驗 GPS定位信息獲取 串口數(shù)據(jù)收發(fā) Socket網(wǎng)絡傳輸 HTTP網(wǎng)絡傳輸 Android物聯(lián)網(wǎng)應用實驗 ZigBee傳感器采集 ZigBee執(zhí)行器控制 |
三、配置清單
|
序號 |
類別 |
模塊名稱 |
數(shù)量 |
備注 |
|
|
單片機系列
|
CC2530單片機開發(fā)板 |
1 |
|
|
|
CC2530傳感器模塊I |
1 |
|
|
|
|
CC2530傳感器模塊II |
1 |
|
|
|
|
紅外遙控器 |
1 |
|
|
|
|
跳線帽 |
10 |
|
|
|
|
傳感器采集系列
|
探測類傳感器模塊 |
1 |
|
|
|
磁類傳感器模塊 |
1 |
|
|
|
|
識別類傳感器模塊 |
1 |
|
|
|
|
環(huán)境類傳感器模塊 |
1 |
|
|
|
|
稱重傳感器模塊 |
1 |
|
|
|
|
電磁執(zhí)行器模塊 |
1 |
|
|
|
|
黑色遮光蓋 |
1 |
|
|
|
|
磁鐵 |
1 |
|
|
|
|
無線通信系列
|
ZigBee無線通信協(xié)調器 |
1 |
ZigBee組網(wǎng) |
|
|
BLE無線通信模塊I |
1 |
|
|
|
|
BLE無線通信模塊Ⅱ |
1 |
|
|
|
|
WIFI無線通信模塊I |
1 |
|
|
|
|
WIFI無線通信模塊Ⅱ |
1 |
|
|
|
|
LoRa通信模塊Ⅰ |
1 |
|
|
|
|
LoRa通信模塊II |
1 |
|
|
|
|
NB-IoT通信模塊 |
1 |
|
|
|
|
4G通信模塊 |
1 |
|
|
|
|
NB-IoT物聯(lián)網(wǎng)卡 |
1 |
1年流量 |
|
|
|
CC2530-Debugger調試器（含10芯灰色排線） |
1 |
|
|
|
|
3P3.96間距綠色端子 |
5 |
|
|
|
|
2.4G膠棒天線 |
3 |
CC2530使用 |
|
|
|
GSM膠棒天線 |
2 |
NB和4G使用 |
|
|
|
433M膠棒天線 |
2 |
LoRa模塊使用 |
|
|
|
無線路由器 |
1 |
含電源適配器 |
|
|
|
自動識別系列
|
125K低頻模塊 |
1 |
|
|
|
13.56M高頻模塊 |
1 |
|
|
|
|
900M超高頻模塊 |
1 |
|
|
|
|
2.4G有源閱讀器 |
1 |
|
|
|
|
2.4G有源標簽模塊 |
1 |
|
|
|
|
智能指紋識別模塊 |
1 |
|
|
|
|
智能條碼識別模塊 |
1 |
|
|
|
|
125K低頻T5557卡 |
2 |
|
|
|
|
125K低頻EM4100卡 |
2 |
|
|
|
|
13.56高頻M1標簽 |
2 |
符合14443A協(xié)議卡 |
|
|
|
13.56高頻icode標簽 |
2 |
符合15693協(xié)議卡 |
|
|
|
900M超高頻GEN2標簽 |
2 |
|
|
|
|
一維碼標簽 |
2 |
|
|
|
|
二維碼標簽 |
2 |
|
|
|
|
2.4G膠棒天線 |
2 |
2.4G閱讀器、標簽使用 |
|
|
|
Mini USB數(shù)據(jù)線 |
1 |
2.4G有源標簽 |
|
|
|
nRF編程器 |
1 |
2.4G有源標簽 |
|
|
|
智能網(wǎng)關系列
|
網(wǎng)關主板 |
1 |
Cortex-A9 |
|
|
網(wǎng)關擴展模塊 |
1 |
ZigBee、4G模塊 |
|
|
|
DC5V 3A電源適配器 |
1 |
網(wǎng)關使用
|
|
|
|
GPS天線 |
1 |
||
|
|
網(wǎng)線 |
1 |
||
|
|
Micro USB數(shù)據(jù)線 |
1 |
||
|
|
TF卡讀寫器 |
1 |
||
|
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16G TF card |
1 |
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基礎平臺及附件
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平臺基座 |
1 |
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網(wǎng)孔面板 |
1 |
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DC12V 3A電源適配器 |
1 |
平臺使用 |
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USB轉串口頭 |
1 |
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交叉串口線 |
1 |
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JLINK仿真器（含20P灰色排線） |
1 |
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方口USB數(shù)據(jù)線 |
1 |
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20cm黃色香蕉頭線 |
10 |
嵌入式系列和鴻蒙系列均可使用 |
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30cm藍色香蕉頭線 |
10 |
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5P杜邦線 |
1 |
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產(chǎn)品說明書 |
1 |
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合格證 |
1 |
紙質 |
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應用軟件 |
上位機綜合應用軟件 |
1 |
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