基于安卓系統及AVR單片機的無線考核系統設計

盧 茹

（廣東省機械高級技工學校，廣東廣州 510450）

無線考核系統是針對機電一體化、汽車維修、維修電工、數控維修等專業對信息化教學要求而研發的教學考核系統。

圖1 無線考核系統通信框圖

1 無線考核系統通信模式

無線考核系統中平板電腦與故障板之間通過HC-05藍牙模塊[1]進行藍牙通信，AVR單片機[2]與HC-05藍牙模塊通過UART進行通信，故障板之間的通信通過TWI總線通信，TWI總線通信通過兩根雙向的總線，一根稱為時鐘線SCL，另一根稱為數據線SDA，最多可連接128個設備，通過TWI總線該系統最多可設置2 048個故障。無線考核系統通信框圖如圖1所示。

2 無線考核系統硬件設計

無線考核系統硬件部分由電源模塊、16路故障輸出繼電器模塊、地址設置模塊和通信接口模塊組成，無線考核系統硬件框圖如圖2所示。

（1）電源模塊

電源模塊采用LM2576穩壓電路，輸入電壓24 V，輸出電壓5 V、電流3 A?？筛鶕O置故障系統的電壓來選擇輸入電壓可為12 V或24 V，本系統采用24 V輸入電壓。電源模塊電路圖如圖3所示。

圖2 無線考核系統硬件框圖

圖3 電源模塊電路圖

LM2576是3 A電流輸出降壓開關型集成穩壓電路，它內含固定頻率振蕩器（52 kHz）和基準穩壓器（1.23 V），并具有完善的保護電路，包括電流限制及熱關斷電路等，利用該器件只需極少的外圍器件便可構成高效穩壓電路。輸入最高電壓為40 V。

（2）16路故障輸出繼電器模塊

該模塊采用2片ULN2803達林頓管驅動器，共驅動16路繼電器，每個繼電器控制1路故障，在被考核系統線路中串接繼電器的常閉觸電，當繼電器不動作時，考核系統線路正常，當繼電器動作時，可設置考核系統的斷路故障，或控制繼電器不定時斷開或接通實現虛接故障。16路故障輸出繼電器模塊電路圖如圖4所示。

圖4 16路故障輸出繼電器模塊電路圖

（3）地址設置模塊

地址設置模塊可設置兩部分地址，分為本機地址和從機地址。

本機地址為安卓系統與故障系統之間的通信地址，通過設置該地址，一個平板電腦可同時連接多個故障系統，并根據地址分別控制。

從機地址為故障板2、3至128的地址，設置該地址后用于與故障板1的通信。

3 無線考核系統軟件設計

根據實際應用的需求，基于Android進行應用系統設計[3]，軟件分為學生系統和教師系統，教師系統主要有故障設置、密碼管理、成績管理、題目管理和資料管理功能；學生系統主要有考核模式、挑戰模式、理論考試、理論練習和多媒體數字資源功能。無線考核系統軟件界面如圖5所示。

圖5 無線考核系統軟件界面

4 結束語

加快職業教育的改革和培養高技能人才是我國產業轉型的要求，為培養符合市場需求的高技能人才，必須有效地進行教學各方面的改革，而充分地利用信息化的手段，把抽象、復雜的知識原理形象地呈現出來，對提高教學效率有很大的幫助，是教學改革的途徑之一；數字化教學移動系統實現新的教學改革，引領師生進入立體教學環境，完成有趣的教與學任務。

［1］Manolins電子 .HC-05藍牙模塊與單片機的使用 ［EB/OL］.http：//jingyan.baidu.com/article/2f9b480d56d9c741ca6cc251.html.

［2］沈文.AVR單片機C語言開發入門指導［M］.北京：清華大學出版社，2003.

［3］明日科技.Android從入門到精通［M］.北京：清華大學出版社，2012.