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（9）攝像頭接口：1路CMOS并行接口，最大支持800萬(wàn)像素；

（10）AV接口：1路模擬視頻母口輸入；

（11）外部存儲擴展接口：SD卡、TF卡接口；

（12）音頻接口： 1路MIC輸入，1路1. 8w喇叭；

（13）按鍵：1個(gè)復位按鍵、1個(gè)休眠喚醒按鍵，2個(gè)音量鍵；

（14） 藍牙WiFi：板載藍牙WiFi二合一模塊，WiFi符合IEEE802.11 b/g/n；藍牙協(xié)議標準符合BT4.2；

（15）Mini PCIe接口：標準可插入4G通信模模塊；

（16）24Pins應用擴展接口：用于處理器外設接口擴展功能，包含3路串口、1路PWM、1路IIC、1路ADC、8個(gè)GPIO，5V電源。

2）ZigBee協(xié)調器模塊（1個(gè)）

采用CC2530單片機的射頻通信與ZStack協(xié)議棧的方案，具備Zigbee建網(wǎng)、節點(diǎn)入網(wǎng)申請驗證、路由信息維護、以及采集控制傳輸的功能。

板載PCB天線(xiàn)，通過(guò)TTL UART外設接口與A9網(wǎng)關(guān) UART連接。

實(shí)時(shí)接收ZigBee傳感器采樣信息，并上報給上位機網(wǎng)關(guān)；同時(shí)接收網(wǎng)關(guān)下發(fā)的指令，通過(guò)ZigBee網(wǎng)絡(luò )傳輸給對應的傳感器節點(diǎn)。

供電電壓：DC3.3V。

3）數據中心管理終端（1套）

包含主機、顯示器、鍵盤(pán)、鼠標以及對應的軟件系統。

采用Windows 7以上操作系統，虛擬機采用Ubuntu16.04操作系統版本，運行Web服務(wù)端程序、MQTT Broker、mysql5.5以上數據庫、以及SpringMVC+MyBatis框架的生產(chǎn)可視化監控平臺軟件系統。

CPU主頻：不低于2.8GHz；

內存容量：不低于4GB(DDR3)；

硬盤(pán)類(lèi)型：不低于100G。

4）無(wú)線(xiàn)路由器（1個(gè)）

支持有線(xiàn)、無(wú)線(xiàn)連接，DHCP自動(dòng)分配IP地址。

2.工業(yè)制造類(lèi)設備

1）立體倉庫（2套）

位于原料倉庫區和成品倉庫區。

框架結構采用20mm*20mm鋁合金方管型材設計。

總體長(cháng)寬高尺寸：1000mm*600mm*600。

庫位數量：四行六列，共24個(gè)庫位。

每個(gè)庫位尺寸：寬*高=91mm*67mm。

2）立體倉庫堆垛機（2套）

用于原料和成品立體倉庫區貨物的存取。

采用三軸直線(xiàn)絲桿滑臺，滾珠絲杠直線(xiàn)滑臺模組密封防塵；

具有x、y、z三個(gè)運動(dòng)行程，行程尺寸：1000mm、400mm、300mm。

絲桿滑臺采用3個(gè)閉環(huán)57規格步進(jìn)電機驅動(dòng)，機身長(cháng)81mm；

轉矩：2.3N，步距角：1.8度（二相），

出線(xiàn)方式：二相四根引出線(xiàn)，黑色A+，綠色A-；紅色B+，藍色B-。

采用3個(gè)步進(jìn)電機驅動(dòng)器驅動(dòng)二相四線(xiàn)步進(jìn)電機，電流4.2A；

可檢測脈沖信號，支持3.3V、5V、24V；

細分數：6400細分；

供電電壓：DC9V-24V。

具有x、y、z三個(gè)軸的金屬探測器原點(diǎn)探測限位開(kāi)關(guān)；

檢測距離：3mm；

遲滯距離：小于10%檢測距離

最小檢測物：0.8*2mm

額定電壓：DC10-30V。

出線(xiàn)方式：三線(xiàn)制，電源正、負、信號。

單元貨物重量：1g-1000g；

提升速度：5m/min

定位精度：±5mm

供電電壓：DC 24V。

3）傳送臺（5臺）

使用直流電機驅動(dòng)器，可正反轉，實(shí)現托盤(pán)周轉。

安裝有紅外對射式限位開(kāi)關(guān)檢測到托盤(pán)，電機停止轉動(dòng)。

供電電源：DC12V

4）立體倉庫控制器（2套）

CPU： Cortex-M3內核處理器；

具有2相4線(xiàn)步進(jìn)電機驅動(dòng)接口；

可調試步進(jìn)電機驅動(dòng)器控制（寬電壓，脈沖速度可調）；

可擴展四路控制；

采用金屬探測傳感器實(shí)現庫位檢測；

通訊方式： ZigBee無(wú)線(xiàn)通訊；

供電電壓：DC12V。

5）工業(yè)柔性機械手（3臺）

可以實(shí)現伸縮、旋轉、抓放等多自由度控制。

主要由機械臂、電控板、機械手組成。

機械臂主要由全鋁合金機械臂，行星減速步進(jìn)電機、AB相光電編碼器、鋁合金聯(lián)軸器、軸承等組成。電機帶有編碼器，具有位置閉合控制，重復精度大大提高?？砂惭b柔性機械手、吸盤(pán)機械手、手型機械手，根據應用場(chǎng)合選型。

機械臂負載能力：500g

機械臂重量：3.14Kg

采用3個(gè)步進(jìn)電機驅動(dòng)機械臂三個(gè)軸，每個(gè)步進(jìn)電機二相四線(xiàn)。每個(gè)步進(jìn)電機帶有編碼器輸出。

編碼器輸出線(xiàn)：3線(xiàn)。

機械手采用MG996舵機控制機械手張開(kāi)閉合。

手爪采用兩面帶齒結構，使手爪抓取物件更牢固穩當。

舵機出線(xiàn)：三線(xiàn)制，電源正、負、信號。

電控板采用Cortex-M3以上內核微控制器，4路LV8731V驅動(dòng)模塊驅動(dòng)機械臂電機，板載OLED顯示屏，支持串口控制、CAN控制、按鍵控制等方式。

手爪采用兩面帶齒結構，抓取物品更牢固，采用舵機控制。

額定電壓：DC12V

額定電流：5A

 6）激光雕刻機（1臺）

采用激光雕刻機完成在原材料上雕刻不同圖案。激光發(fā)生器在頂部有按鍵，可以開(kāi)啟或者關(guān)閉激光發(fā)送，在調試或者不需要雕刻時(shí)可以關(guān)閉激光發(fā)生器以防止出現意外。

采用兩項四線(xiàn)42步進(jìn)電機驅動(dòng)，X軸采用兩個(gè)步進(jìn)電機，Y軸采用一個(gè)；

采用20MM*20MM鋁合金型材及亞克力材料制作，具有質(zhì)量輕，強度高；

采用Cortex-M3內核處理器；

內置圓形、方形等多種雕刻算法可通過(guò)命令或者按鍵直接雕刻；

激光雕刻采用內置風(fēng)扇冷卻；

步進(jìn)電機驅動(dòng)器驅動(dòng)：TB6600 32細分 4.0A；

通信方式：ZigBee

機身尺寸：40CM*35CM*23CM；

雕刻尺寸：30CM*21CM；

激光功率 : 3.2W;

供電電壓 : DC12V。

7）傳送帶（4套）

實(shí)現產(chǎn)品在加工、檢驗、包裝環(huán)節的自動(dòng)運輸、自動(dòng)停止功能。

輸送帶：綠色PVC，耐油、耐腐蝕、防靜電；

機架：不銹鋼、鋁型材，高度可調；

托輥滾筒，支撐上方皮帶，減少摩擦阻力，保證運輸速度更快更平穩；

具有紅外對射一對，物品傳輸至探測器中間，皮帶自動(dòng)停止；

具有道閘一個(gè)，阻擋物品。

采用減速直流電機控制傳送帶道閘，轉速18轉/分鐘；

工作電壓：DC12V。

采用紅外漫反射光電開(kāi)關(guān)檢測傳送帶物品到位，型號：歐姆龍E3Z-D82；

具有靈敏度調節器，檢測范圍可調，動(dòng)作轉換開(kāi)關(guān)可調，常開(kāi)/常閉可調。

8）包裝貼標機（1套）

由光纖檢測器、行程開(kāi)關(guān)、供紙盤(pán)、電機、收料桶組成；

可調節供紙盤(pán)，可根據實(shí)際需求調節松緊；

收料滾輪，自動(dòng)收料；

光纖檢測器，精度高，可手動(dòng)調節能夠檢測不同長(cháng)度標簽；

二維碼標簽采用30MM圓形標簽

電源：AC 220V 60W

配用氣壓：0.4MPa

貼標精度：± 1mm

機身尺寸：550x350x600MM

9）二維碼讀卡器（1套）

感應距離：3-15cm

讀卡速度：<0.2秒

輸出格式：韋根、RS485等

尺寸：86*86MM

工作電壓：DC12V

10）LED點(diǎn)陣顯示屏（1個(gè)）

設備信息：75 單色室內高亮LED；

紅色8字LED點(diǎn)陣，滾動(dòng)顯示；

11）AI機器視覺(jué)檢測儀（1套）

主要由夜視CMOS攝像頭、AI主板、LCD顯示屏組成。

采用python語(yǔ)言編程，OpenCV視覺(jué)庫進(jìn)行圖像處理，識別視頻范圍內加工零件的形狀是否合格；

采用MQTT消息發(fā)布訂閱模式接收數據中心的檢測請求，并反饋殘次品信息。

工作電壓：DC5V。

3.通訊類(lèi)設備

1）智能通訊節點(diǎn)（5個(gè)）

功能：將有線(xiàn)的工業(yè)現場(chǎng)總線(xiàn)、I/O接口轉換為無(wú)線(xiàn)通信方式，同時(shí)將現場(chǎng)傳感器數據轉換為無(wú)線(xiàn)通信數據，或將無(wú)線(xiàn)通信數據轉換為現場(chǎng)總線(xiàn)數據，達到現場(chǎng)傳感設備的遠程實(shí)時(shí)監測與控制。

硬件：采用Cortex-M3微控制器，具有9組標準通信接口，5組RJ12電話(huà)線(xiàn)接口、4組RJ45以太網(wǎng)接口，包含RS232、RS485、CAN、IIC、SPI、4-20mA模擬量、I/O輸入輸出等多種有線(xiàn)信號，可通過(guò)扁平電話(huà)線(xiàn)、扁平網(wǎng)線(xiàn)直接與實(shí)際工業(yè)傳感器或外設連接，進(jìn)行傳感器采集與執行器控制。

分別用于3個(gè)機械手、2個(gè)AGV小車(chē)的聯(lián)網(wǎng)控制。

標配0.95寸顯示屏，分辨率128*64；

無(wú)線(xiàn)通信方式：ZigBee；

工作電源：DC12V供電。

2）智能通訊設備（4套）

由智能通訊節點(diǎn)和采集驅動(dòng)板組成，用于工業(yè)傳感器、貼標機、路燈、傳送帶、LED點(diǎn)陣顯示屏、非倉庫區傳送臺、二維碼讀卡器的遠程采集控制。

標配2.4寸顯示屏，顯示ID、組網(wǎng)狀態(tài)、數據收發(fā)狀態(tài)。

驅動(dòng)板支持6路開(kāi)關(guān)量輸入、2繼電器輸出，6路電機輸出，2路舵機輸出，1路RS232總線(xiàn)，1路RS485總線(xiàn)，1路TTL串口，通過(guò)RJ12電話(huà)線(xiàn)接口、RJ45以太網(wǎng)接口和扁平網(wǎng)線(xiàn)與智能通訊節點(diǎn)連接。

4.運輸類(lèi)設備

1）AGV智能小車(chē)（2臺）

組成：由磁導航傳感器、高頻RFID讀卡器、核心控制板、直流減速電機、鋰電池供電板、傳送臺以及ZigBee智能通信節點(diǎn)組成。

采用Cortex-M3內核處理器，實(shí)時(shí)處理磁導航傳感器，驅動(dòng)直流減速電機實(shí)現前進(jìn)、后退、左轉、右轉行駛；控制RFID讀卡器讀取鋪設在路面的RFID標簽值，讀卡停車(chē)；控制車(chē)載傳送臺正轉、反轉實(shí)現托盤(pán)流轉；通過(guò)ZigBee模塊與智能網(wǎng)關(guān)協(xié)調器組網(wǎng)傳輸，實(shí)現車(chē)輛位置信息的上傳以及接收命令控制傳送臺轉動(dòng)。

5.工廠(chǎng)環(huán)境監測設備

1）空氣溫濕度傳感器（1個(gè)）

溫度范圍：-20~65℃

濕度范圍：0~100%RH

刷新時(shí)間：1s

輸出信號：RS485

通訊協(xié)議：Modbus

供電電壓：DC 12V。

2）二氧化碳傳感器（1個(gè)）

測量范圍：400~5000PPM

輸出信號：RS485

通訊協(xié)議：Modbus

供電電壓：DC 12V。

3）粉塵傳感器（1個(gè)）

檢測PM2.5、PM1.0、PM10等不同的顆粒物

輸出信號：RS485

通訊協(xié)議：Modbus

供電電壓：DC 12V。

4）光照傳感器（1個(gè)）

測量范圍：0~65535Lux

輸出信號：RS485

通訊協(xié)議：Modbus

供電電壓：DC 12V。

5）氣壓傳感器（1個(gè)）

測量范圍：0~120Kpa

輸出信號：RS485

通訊協(xié)議：Modbus

供電電壓：DC 12V。

6）通風(fēng)扇（1個(gè)）

繼電器輸出控制。

供電電壓：DC12V

7）路燈（若干）

繼電器輸出控制。

供電電壓：DC12V

6.視頻監控設備

1）WiFi網(wǎng)絡(luò )攝像頭（1臺）

用于視頻監控，通過(guò)控制云臺上下左右移動(dòng)，以觀(guān)察智慧工廠(chǎng)內各個(gè)角落狀況及抓拍。

通信方式：WiFi、以太網(wǎng)。

三、軟件要求

詳細配套軟件資源包含如下：

1.ZigBee傳感器組網(wǎng)綜合應用程序（1套）

實(shí)現ZigBee網(wǎng)絡(luò )的建立、節點(diǎn)的自動(dòng)組網(wǎng)、節點(diǎn)休眠與喚醒、節點(diǎn)之間數據傳輸、傳感器節點(diǎn)的采樣與傳輸、以及執行節點(diǎn)的傳輸控制等功能。

符合IEEE802.15.4標準規范，頻段范圍2.045G~2.484G；

支持TI Z-Stack 2007協(xié)議棧；

支持多任務(wù)處理；支持星形、樹(shù)型、網(wǎng)狀三種網(wǎng)絡(luò )拓撲結構；

支持Packet Sniffer抓包分析儀；

支持串口調試上位機軟件Z-Tool；

支持IAR for EW8051集成開(kāi)發(fā)環(huán)境；

支持第三方SmartRF Flash燒寫(xiě)工具；

同一個(gè)工程編譯ZigBee網(wǎng)絡(luò )所有節點(diǎn)程序，包括協(xié)調器、路由器和傳感控制終端節點(diǎn)。

2. 機器視覺(jué)檢測軟件（1套）

采用Python語(yǔ)言，內嵌MQTT協(xié)議，接收網(wǎng)關(guān)發(fā)布的檢測消息，調用OpenCV機器視覺(jué)庫對視覺(jué)區域內的物品形狀進(jìn)行檢測，同時(shí)發(fā)布檢測結果。

開(kāi)發(fā)環(huán)境：Pycharm

語(yǔ)言：Python。

3. 生產(chǎn)線(xiàn)作業(yè)網(wǎng)關(guān)管理APP（1套）

網(wǎng)關(guān)采用Android操作系統，運行“生產(chǎn)線(xiàn)作業(yè)管理APP”。網(wǎng)關(guān)與管理終端位于同一個(gè)局域網(wǎng)時(shí)，可與生產(chǎn)線(xiàn)可視化監控平臺互聯(lián)互通。

功能需求：

采用串口編程與ZigBee協(xié)調器進(jìn)行數據交互，獲取工業(yè)制造設備運行狀態(tài)、以及發(fā)送控制命令。

采用MQTT協(xié)議獲取監控平臺工單，控制AGV小車(chē)按照原料、加工、檢驗、包裝、成品的路線(xiàn)完成工業(yè)制造流程。根據小車(chē)到達位置信息，控制工業(yè)設備按照后臺邏輯驅動(dòng)控制器動(dòng)作，并實(shí)時(shí)接收反饋，依次驅動(dòng)下一個(gè)設備，實(shí)現加工環(huán)節的流暢運行。加工過(guò)程數據，通過(guò)Restful API接口反饋給監控平臺。

要求軟件具有語(yǔ)音提醒功能，如工單接收提醒、異常加工提醒、執行器未實(shí)時(shí)反饋信息的提醒等。

要求軟件包含原料區、加工區、校驗區、包裝區、成品區以及系統設置六個(gè)功能模塊。主界面能夠顯示網(wǎng)關(guān)連接監控平臺的狀態(tài)。

系統設置模塊要具備AGV小車(chē)位置信息與卡號綁定的功能，傳感器信息一鍵同步至服務(wù)器的功能，已添加設備手動(dòng)調試、修改、刪除的功能，機械手運動(dòng)坐標調節的功能，環(huán)境類(lèi)傳感器聯(lián)動(dòng)策略功能，以及連接服務(wù)器的配置功能。

五個(gè)作業(yè)區都要具備工業(yè)設備執行邏輯順序可編輯功能，可靈活添加傳感器、工業(yè)設備，具備點(diǎn)選設備更換邏輯順序、或刪除等功能。

要求能夠控制機械手伸縮、旋轉、抓放，控制堆垛機運動(dòng)，控制貼標機在物品上貼標簽，控制車(chē)輛駛停，控制傳送帶啟停等功能。

開(kāi)發(fā)環(huán)境：Android Studio

語(yǔ)言：Android

通訊協(xié)議：MQTT協(xié)議、HTTP協(xié)議Restful API接口。

4. 生產(chǎn)線(xiàn)Web可視化監控平臺（1套）

平臺部署在管理終端中，管理終端采用windows7以上操作系統，虛擬機ubuntu16.04操作系統，部署web應用服務(wù)器、MQTT Broker、mysql數據庫、以及運行生產(chǎn)線(xiàn)Web可視化監控平臺。

可以在局域網(wǎng)內通過(guò)瀏覽器訪(fǎng)問(wèn)平臺查看工業(yè)生產(chǎn)狀況。

功能要求：

1）要求具有系統管理、庫位管理、工單管理、設備管理、以及視頻監控等功能模塊；

2）要求平臺主頁(yè)具有沙盤(pán)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)視圖，工單形狀與數量信息，原料與成品庫存信息，殘次品統計餅狀圖，加工數量柱狀圖，環(huán)境實(shí)時(shí)采樣數據。

3）要求主頁(yè)具有一鍵操作的功能，包括一鍵下單，一鍵清空成品庫，一鍵添加原料庫。

3）要求可設置立體庫位的層數、X坐標、Y坐標，以及庫位占用情況。

4）要求可查看工單編號、工單數據、工單數量、以及生產(chǎn)狀態(tài)。

5）要求可實(shí)現小車(chē)位置跟蹤，查看工廠(chǎng)環(huán)境信息，加工信息可查。

6）要求能夠添加攝像頭，可在頁(yè)面實(shí)時(shí)瀏覽工廠(chǎng)內情況。

參數要求：

1.平臺前端采用最新的HTML5編程技術(shù)，使用Bootstrap作為前端UI框架，自帶全局CSS設置，內嵌JQuery插件，使用echarts圖表庫，實(shí)現網(wǎng)頁(yè)上各種動(dòng)態(tài)圖表；使用mqttJS作為消息即時(shí)傳輸等；滿(mǎn)足了物聯(lián)網(wǎng)項目多樣化的前端顯示效果。

2.后臺主要采用了Spring容器、Spring MVC框架、MyBatis ORM框架集成，采用Maven構建項目管理，保證了項目運行的健壯性和穩定性。

4. 平臺提供標準的Restful API接口，網(wǎng)關(guān)可通過(guò)調用接口實(shí)現網(wǎng)關(guān)信息、網(wǎng)關(guān)下傳感器信息的同步，支持二次開(kāi)發(fā)。

5.平臺采用MQTT協(xié)議,標準的JSON數據包實(shí)現信息在網(wǎng)關(guān)、WEB之間傳輸。

6. 開(kāi)發(fā)環(huán)境

開(kāi)發(fā)環(huán)境：IDeaUL2016

開(kāi)發(fā)語(yǔ)言：JAVA

通訊協(xié)議：MQTT協(xié)議、HTTP協(xié)議Restful API接口

 四、課程資源

該實(shí)訓系統主要提供工業(yè)設備的綜合實(shí)訓開(kāi)發(fā)，案例不少于10個(gè)，如：

（1）AGV車(chē)輛運輸系統實(shí)訓開(kāi)發(fā)：包含功能概述、系統組成、硬件電氣連接說(shuō)明、控制原理說(shuō)明、AGV小車(chē)尋跡控制、Android網(wǎng)關(guān)軟件流程處理、車(chē)輛遠程控制、道路RFID標簽遠程讀取、系統測試；

（2）立體倉庫堆垛系統實(shí)訓開(kāi)發(fā)：包含功能概述、系統組成、硬件電氣連接說(shuō)明、控制原理說(shuō)明、堆垛機倉儲存取控制、Android網(wǎng)關(guān)軟件流程處理、堆垛機遠程控制、系統測試；

（3）工業(yè)多自由度機器臂系統實(shí)訓開(kāi)發(fā)：包含功能概述、系統組成、硬件電氣連接說(shuō)明、控制原理說(shuō)明、多自由度控制、Android網(wǎng)關(guān)軟件流程處理、機器臂遠程控制、系統測試；

（4）流水線(xiàn)傳輸系統實(shí)訓開(kāi)發(fā)：包含功能概述、系統組成、硬件電氣連接說(shuō)明、控制原理說(shuō)明、傳送帶到位檢測與控制、Android網(wǎng)關(guān)軟件處理、傳輸帶遠程控制、系統測試；

（5）激光雕刻系統實(shí)訓開(kāi)發(fā)：包含功能概述、系統組成、硬件電氣連接說(shuō)明、控制原理說(shuō)明、激光雕刻機控制、Android網(wǎng)關(guān)軟件處理、激光雕刻遠程控制、系統測試；

（6）貼標機打包模擬系統實(shí)訓開(kāi)發(fā)：包含功能概述、系統組成、硬件電氣連接說(shuō)明、控制原理說(shuō)明、Android網(wǎng)關(guān)軟件處理、貼標機遠程控制、系統測試；

（7）提供機器視覺(jué)實(shí)驗案例不少于3個(gè)，如OpenCV環(huán)境搭建、形狀識別、顏色識別等；

（8）提供二維碼識別實(shí)驗案例

（9）提供工業(yè)級RS485傳感器遠程采集與控制。

（10）提供工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)Web信息管理開(kāi)發(fā)實(shí)訓案例不少于5個(gè)，如SpringMVC+Mybatis環(huán)境搭建、工廠(chǎng)用戶(hù)登錄、工廠(chǎng)庫存及訂單查詢(xún)、工件信息統計圖展示、工廠(chǎng)環(huán)境實(shí)時(shí)監測等。