一种物联网教学实训平台的组件自动识别系统及其应用的制作方法

本发明属于物联网教学实训平台技术领域，具体涉及一种物联网教学实训平台的组件自动识别系统及其应用。

背景技术：

物联网技术和产业的结合，将是信息产业领域未来竞争的制高点和产业升级的核心驱动力，物联网概念是庞大和丰富的，其中涵盖了大量现有的专业技术门类和技术体系。目前在物联网实物操作培训过程中，如何提高受训者的职业能力，培养他们的实践能力、专业技能、勤奋精神和严谨务实作风，与培训条件的改善和方法的创新存在密切的联系。

在市面上，物联网教学实训平台的企业推出的物联网教学实训平台，已经处于比较普遍的阶段。但是，这些物联网教学实训平台上所需要的组件(如各种传感器、控制器件)，普遍存在不足以下：组件都为被动识别，即组件接入到物联网教学实训平台后，平台不能够自动识别出组件，而是实训人员主观上识别组件后，进行物联网实训实验。这种传统的方式给受训者的培训造成了一定程度的不便，影响用户体验，降低了培训的效率。

技术实现要素：

针对传统的物联网教学实训平台存在的问题，本发明公开的系统及其应用，能够及时自主识别接入平台的组件，增加用户体验的便利性，提升培训的效率。具体为一种物联网教学实训平台的组件自动识别系统，包括在位监测模块、类型检测模块、状态管理模块和组件库管理模块，在位监测模块可以实时监测物联网教学实训平台的组件接口，这个组件接口一般为gpio接口，但其他标准的接口，凡是具有本发明的功能，达到发明目的的接口，均属于本发明的思路。组件库管理模块具备存储设备，存储设备中存储有所述物联网教学实训平台的组件特征信息，这种存储设备主要是指运用在系统中的硬件设备，但凡是可以实现存储功能的外部存储设备，同样可以理解为本发明的存储设备，比如说网盘、云盘等。

进一步，在位监测模块实时监测gpio接口，在位监测模块通过传输电平信号向类型检测模块反馈信息。这里所说的电平信号，即是二进制中的“1”、“0”。一般来说，电平为“1”代表一种状态，电平为“0”代表另外一种状态。比如说，在本发明中，在位监测模块监测到一个新的组件已经接入gpio接口，即向类型检测模块发送“1”的电平信号，发送的信号还包括刚接入的组件所处的接口位置的信息。

进一步，类型检测模块反馈信息激活adc电压测量功能，当类型检测模块收到电平信号“1”时，并且同时获得了组件的位置信息，即决定开启adc电压测量，测量到组件电压值后，通过该电压值在组件库里面查询组件唯一id，在组件库查询到组件id后，记录该组件的唯一id，并且通知系统组件已经被正确识别。

进一步，类型检测模块需要具备比对adc电压测量值、组件库管理模块记录的组件id信息的功能，比如包含微处理器，组件库管理模块中存储的组件特征信息为id数据。

前述的id数据一般为4字节的整形数据。

进一步，状态管理模块还包括了状态指示部件，类型检测模块与状态指示部件连接，当类型检测模块比对的结果为“是”的时候，即新接入的组件为组件库管理模块中已经存储过信息的组件，微处理器的比对结果通过电信号反馈至状态指示部件，状态指示部件提供指示；当比对的结果为“否”的时候，状态指示部件同样提供指示。这种状态指示部件可以是一种常见的状态指示灯，比如比对结果为“否”或者未发现新接入的组件，显示为“红色”；当比对的结果为“是”的时候，显示为“绿色”。

进一步，上述的物联网教学实训平台的组件自动识别系统的应用，其步骤包括：

s1：在组件接入gpio接口的时候，在位监测模块监测到所述的组件接口电平信号变化，同时记录了接口标识；

s2：在位监测模块向类型检测模块发送电平信号，类型检测模块决定是否启动adc电压检测功能；

s3：类型检测模块接收到组件在位的电平信号，根据记录的接口标识，开启adc电压测量，将测得所述的组件电压值传输至微处理器；前述的接口标识可以记录在共享内存中。

s4：所述的微处理器将电压值与组件库管理模块的组件id数据进行比对，获得比对结果；

s5：将比对结果通过电信号传送至状态管理模块；

s6：状态管理模块显示识别结果，这种显示可以是短暂的显示，也可以是长时间的维持某一种显示状态。

当在位监测模块监测到组件从接口处分离时，在位监测模块通过传输电平信号直接控制状态指示部件进行显示，通过2个gpio口控制指示灯的不同颜色原理：微处理器(如单片机)通过2个gpio口连接到驱动芯片p9813,驱动芯片通过3个引脚连接到指示灯，通过1个gpio输出时序信号，1个gpio输出数据信号来控制驱动芯片p9813,驱动指示灯显示不同颜色，绿色为组件正常，红色为组件故障。

本发明与现有的技术相比，具有如下有益效果：

1、自动化程度明显增加，无需要受训者检查新接入组件的状态；

2、具有自动检测的功能，可以大大节省受训者的时间；

3、能够直观地反映组件信息，组训方可以实时更新组件管理模块中的id信息，丰富训练内容。

附图说明

为了更清楚地说明本发明，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是对本发明的实施例的描述，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据技术方案进行简单变形或者名称变化，或者是采取惯用手段，也可以实现发明目的。

图1组件自动识别方法方框图。

图2组件自动识别方法流程图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步的详细说明，以下实施例是对本发明的解释而本发明并不局限于以下实施例，如图1所示为组件自动识别方法方框图，如图2所示为组件自动识别方法流程图。

实施例1

本实施例公开了一种物联网教学实训平台的组件自动识别系统，包括在位监测模块、类型检测模块、状态管理模块和组件库管理模块，该四个模块通过集成电路的逻辑结构，集成在电路板上，本发明的技术方案可以采用stm32f103处理器，其具体的工作原理如下：

在位监测模块，就是通过软件逻辑监测组件接入到槽位的gpio口，判断其电平；在位监测模块实时监测物联网教学实训平台的组件接口；

类型检测模块，就是软件逻辑管理adc电压采集接口；

组件库管理模块具备存储设备，本实施例的存储设备为stm32f103就是通过软件逻辑，把adc采集的电压值，和存储在stm32f103的flash上的组件库进行比对；

状态管理模块，就是软件逻辑接收到组件是否检测正常，然后通过3个gpio口控制指示灯，存储设备中存储有所述物联网教学实训平台的组件特征信息，这种存储设备主要是指运用在系统中的硬件设备。组件库管理模块中储存有物联网教学实训平台组件的信息，这些信息包括各种组件的id数据，主要用于与新接入组件进行比对。

进一步，在位监测模块实时监测gpio接口，在位监测模块通过传输电平信号向类型检测模块反馈信息。这里所说的电平信号，即是二进制中的“1”、“0”。一般来说，电平为“1”代表一种状态，电平为“0”代表另外一种状态。在位监测模块监测到一个新的组件已经接入gpio接口，即向类型检测模块发送“1”的电平信号，发送的信号还包括刚接入的组件所处的接口位置的信息，槽位标识就保存在内存中，类型检测模块直接从内存中获取，内存数据，直接通过定义的变量获取，如果监测模块监测到的是组件分离了或者没有组件，则直接控制状态管理模块的指示灯变成“红色”，具体是通过3个gpio口控制指示灯的不同颜色。

当组件接入到gpio后，在位监控模块向类型检测模块发送电平信号“1”，类型检测模块决定启动adc电压测量。如上一段所述，当类型检测模块收到电平信号“1”时，并且同时获得了组件的位置信息，即决定开启adc电压测量，测量到组件电压值后，通过该电压值在组件库里面查询组件唯一id，在组件库查询到组件id后，记录该组件的唯一id，并且通知系统组件已经被正确识别。

类型检测模块需要具备比对adc电压测量值、组件库管理模块记录的组件id信息的功能，本实施例中使用的是微处理器是意法半导体的stm32f103，组件库管理模块中存储的组件特征信息为id数据，前面所说的比对通过微处理器进行，id数据就是4字节的整形数据。

本实施例中状态管理模块还包括状态指示部件，是一种常见的状态指示灯，类型检测模块与状态指示灯连接，当类型检测模块中微处理器比对的结果为“是”的时候，即新接入的组件为组件库管理模块中已经存储过信息的组件，微处理器的比对结果通过电信号反馈至状态指示灯，状态指示灯提供指示，显示为绿色；当比对的结果为“否”的时候，或者在位监测模块反馈过来的信号为没有组件接入时，状态指示灯同样提供指示，显示为“红色”。

本实施例作为一种物联网教学实训平台的组件自动识别系统的应用，其实际的操作步骤如下：

s1：在组件接入gpio接口的时候，在位监测模块监测到所述的组件接口电平信号变化，同时记录了接口标识；当在位监测模块没有监测到gpio接入了组件或者接入的组件信息并未存储在组件库管理模块的时候，状态指示灯直接显示为红色。

s2：在位监测模块向类型检测模块发送电平信号，类型检测模块决定是否启动adc电压检测功能；

s3：类型检测模块接收到组件在位的电平信号，根据记录的接口标识，记录的接口标识记录在在内存中，开启adc电压测量，将测得的组件电压值传输至微处理器；

s4：微处理器将电压值与组件库管理模块的组件id数据进行比对，获得比对结果；

s5：将比对结果通过电信号传送至状态管理模块；如果比对的结果为“是”，状态指示灯跳变并维持为绿色，否则为红色。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围内。虽然本发明已以实施例公开如上，但其并非用以限定本发明的保护范围，任何熟悉该项技术的技术人员，在不脱离本发明的构思和范围内所作的变动与润饰，均应属于本发明的保护范围。