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 在內(nèi)的主流接口，可以滿足多場景的産品化(huà)(huà)應用，也(yě)是進行國(guó)産化(huà)(huà)開(kāi)發的入個(gè)級硬件(jiàn)的首選。

2. MIPS架構的國(guó)産龍芯2K1000處理器和Linux體(tǐ)系的定制(zhì)化(huà)(huà)系統Loongbian，實現平台國(guó)産自(zì)主化(huà)(huà)。

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(dì)(dì)桌面編程。

4. 系統可選資源豐富，涵蓋嵌入式微(wēi)處理器開(kāi)發單元、嵌入式微(wēi)控制(zhì)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單元，可完全作為學生(shēng)課程設計(jì)、畢業(yè)設計(jì)和創新研究平台使用，也(yě)可完全作為無線網關信息控制(zhì)平台使用。

5. 系統配套完整的操作系統開(kāi)發教學資源，提供所有外設驅動源碼、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(xí)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(jì)算軟硬件(jiàn)開(kāi)發高級證書的教學與考試

硬件(jiàn)資源及技術參數

1. 龍芯教育派2K1000

（1）該主闆為龍芯中(zhōng)科技術有限公司出品的龍芯教育派超低(dī)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(gè)GS264處理器核，同頻(pín)核算力相(xiàng)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(dī)端網絡安全應用領域需求，并為其擴展應用提供相(xiàng)應接口。

（2）內(nèi)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(gè)千兆自(zì)協商網口（标準 RJ45 接口）

（8）USB：2 路 USB2.0，2 路 USB3.0

（9）EJTAG：1 個(gè) 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(gè)片選）

（11）顯示：1 路 HDMI（TYPE A 接口）

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

（13）外存 ：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(měi)連接。

（1）交通燈模塊

控制(zhì)模塊模拟路口紅綠燈實驗；交通燈通常指由紅、 黃(huáng)、 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(gè)雙位共陽極的數碼管來顯示倒計(jì)時，數碼管的驅動采用74HC595芯片，是一(yī)個(gè) 8 位串行輸入、并行輸出的位移緩存器芯片。并且設置了人(rén)行道(dào)紅綠信号燈和人(rén)行道(dào)通行指示燈（流水燈）

（2）點陣屏模塊

控制(zhì)模塊驅動點陣屏模塊顯示圖形；LED點陣是由發光(guāng)二極管排列組成的顯示器件(jiàn)，其規格為8*8的點陣；而本模塊采用了6塊這樣的點陣組成一(yī)個(gè)24*16的大點整屏。驅動采用74HC595芯片，是一(yī)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(yān)霧、氣壓、霍爾、光(guāng)感、溫濕度傳感器。

1）紅外距離(lí)傳感器

紅外傳感器具有一(yī)對紅外線發射與接收管，發射管發射出一(yī)定頻(pín)率的紅外線，當檢測方向遇到障礙物（反射面）時，紅外線反射回來被接收管接收，經過比較器電路（LM393）處理之後，綠色指示燈（LED6）會(huì)亮(liàng)起，同時信号輸出接口輸出數字信号（一(yī)個(gè)低(dī)電平信号），可通過電位器旋鈕調節檢測距離(lí)，有效距離(lí)範圍 2～30cm，工(gōng)作電壓為 3.3V-5V。

2）煙(yān)霧傳感器

煙(yān)霧傳感器MQ-2 使用的氣敏材料是在清潔空氣中(zhōng)電導率較低(dī)的二氧化(huà)(huà)錫(SnO2)。當傳感器所處環境中(zhōng)存在可燃氣體(tǐ)時，傳感器的電導率随空氣中(zhōng)可燃氣體(tǐ)濃度的增加而增大。經過比較器電路（LM393）處理之後，綠色指示燈（LED5）會(huì)亮(liàng)起，同時信号輸出接口輸出數字信号（一(yī)個(gè)低(dī)電平信号），可通過電位器旋鈕調節檢測範圍。 MQ-2 氣體(tǐ)傳感器對液化(huà)(huà)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(yě)很(hěn)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(dī)成本傳感器。

3）氣壓傳感器

氣壓傳感器SPL06-007是一(yī)種小型化(huà)(huà)數字氣壓傳感器，具有高精度和低(dī)電流消耗。SPL06-007是壓力和溫度傳感器。壓力傳感器元件(jiàn)基于電容傳感原理，保證了溫度變化(huà)(huà)時的高精度。小巧的包裝使SPL06-007成為移動應用和可穿戴設備的理想選擇。SPL06-007的內(nèi)部信号處理器将壓力和溫度傳感器元件(jiàn)的輸出轉換為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)作電源：1.7~3.6V。

4）霍爾傳感器

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

5）光(guāng)照(zhào)傳感器

光(guāng)照(zhào)傳感器OPT3002是一(yī)款低(dī)功耗環境光(guāng)照(zhào)度采集I2C接口器件(jiàn)。OPT3002 是一(yī)款光(guāng)數字傳感器， 可在單一(yī)器件(jiàn)內(nèi)提供光(guāng)功率計(jì)功能。 該光(guāng)學傳感器顯著提升系統性能， 與各類光(guāng)電二極管和光(guāng)敏電阻相(xiàng)比優勢明(míng)顯。OPT3002 适用于需要檢測各種波長(cháng)的光(guāng)譜系統， 例如基于光(guāng)學原理的診斷系統。由 1.8V 電源供電時， OPT3002 以 0.8SPS 速率完全運行的功耗低(dī)至 0.8µW。

6）溫濕度傳感器

溫濕度傳感器HDC2080 是一(yī)個(gè)低(dī)功耗濕度和溫度數字傳感器；HDC2080 器件(jiàn)是一(yī)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(dī)功耗提供高精度測量。 這款電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(rè)元件(jiàn)。HDC2080 還具有可編程采樣間隔， 功耗較低(dī)， 并且支持 1.8V 電源電壓， 因此非常适合電池供電型系統。I2C 接口兼容性。

（4）人(rén)臉識别模塊

模塊集成超聲波傳感器、人(rén)體(tǐ)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障礙物距離(lí)；使用CS1000A芯片，檢測超聲波發送與接收的延時，計(jì)算出障礙物的距離(lí)。CS100A 是蘇州順憬志聯新材料科技有限公司推出的一(yī)款工(gōng)業(yè)級超聲波測距芯片，CS100A 內(nèi)部集成超聲波發射電路，超聲波接收電路，數字處理電路等，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)放式超聲波探頭，隻需要一(yī)個(gè) 15MR 的下(xià)拉電阻（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）紅外測溫傳感器

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

· 紅外熱(rè)電堆傳感器 MLX81101

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

器件(jiàn)為工(gōng)業(yè)标準 TO-39 封裝。 由于集成了低(dī)噪聲放大器、17 位模數轉換器和強大的數字信号處理芯片 MLX90302，使得(de)高精度和高分辨度的溫度計(jì)得(de)以實現。計(jì)算所得(de)物體(tǐ)溫度和環境溫度存儲在 MLX90302 的 RAM 單元，溫度分辨率為 0.01 ˚C，并可通過兩線 SMBus 兼容協議接口 (0.02°C 分辨率)或是 10 位 PWM (脈寬調制(zhì)) 輸出模式輸出。MLX90614 出廠(chǎng)校準的溫度範圍為：環境溫度 -40…125 ˚C，物體(tǐ)溫度 -70…382.2 ˚C。傳感器測量的溫度為視場裡所有物體(tǐ)溫度的平均值。MLX90614 室溫下(xià)的标準精度為±0.5ºC。醫療應用版本的傳感器可在人(rén)體(tǐ)溫度範圍內(nèi)達到±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)，視場角FOV：D54°，像素大小3µm x 3µm ，USB接口免驅動，焦距可調整，工(gōng)作電壓5V

（5）道(dào)閘模塊

與人(rén)臉識别模塊組合，控制(zhì)舵機精确調整指針角度；

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

1）、GP7101

GP7101是一(yī)個(gè)I2C信号轉PWM信号轉換器， 是一(yī)個(gè)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為0%到100%的PWM信号，并且占空比的線性誤差小于0.5%。

3. 嵌入式人(rén)機交互

（1）提供1個(gè)7寸高清顯示器，HDMI接口；

（2）提供1個(gè)USB無線網卡。

（3）提供1個(gè)USB HUB。

（4）提供1個(gè)USB轉3.5mm聲卡。

4. AI計(jì)算棒

國(guó)産嵌入式邊緣計(jì)算，內(nèi)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源

1. 嵌入式基礎實驗

（1）LED控制(zhì)實驗

（2）按鍵輸入實驗

（3）外部中(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(guāng)照(zhào)度傳感器實驗

（2）紅外傳感器實驗

（3）酒精傳感器實驗

（4）溫濕度傳感器實驗

（5）煙(yān)霧傳感器實驗

（6）霍爾傳感器實驗

（7）舵機模塊控制(zhì)實驗

（8）RGB LED控制(zhì)實驗

（9）OLED顯示實驗

（10）圖像處理實驗

（11）QT設計(jì)實驗

（12）人(rén)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(rén)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(jiàn)操作實驗

（9）LED控制(zhì)應用層實驗

（10）傳感器數據讀(dú)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內(nèi)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(dú)取圖片實驗

（3）Opencv實時相(xiàng)機實驗

（4）Opencv繪畫(huà)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(jīn)字塔實驗

（11）Opencv傅裡葉變換實驗

（12）Opencv哈裡斯角實驗

（13）Opencv目标跟蹤實驗

（14）Opencv背景分離(lí)實驗

（15）Opencv光(guāng)流實驗

（16）Opencv缺陷檢測實驗

（15）Opencv形狀實驗

（15）Opencv人(rén)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(jiàn)實驗

（4）Qt文本控件(jiàn)實驗

（5）Qt控件(jiàn)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(jiàn)實驗

（10）Qt與硬件(jiàn)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(jì)算棒人(rén)臉識别開(kāi)發

項目實戰（七）智慧燈杆應用編程

項目實戰（八）果蔬分類應用實現

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