本智能传感器技术实训箱搭载高性能STM32主控核心，集成多类型传感器、执行器、通信模块及云端管理系统，硬件资源配置全面、功能覆盖广泛，可满足高校嵌入式开发、物联网应用、智能检测、智能控制等多课程实训教学需求，适配基础入门实训、综合项目开发、创新设计实践等不同层级的教学场景，整体硬件架构稳定可靠、扩展性强，非常适合日常教学与实操训练使用。具体硬件资源、传感器参数、实训项目及配套服务详情如下：

1.核心板资源：

核心板作为整个实训平台的控制核心，承担数据运算、外设驱动、信号处理、指令执行、数据交互等核心功能，硬件配置均衡，能够稳定支撑各类传感器采集、控制逻辑运算、无线通信传输、终端数据显示等功能实现，具体硬件参数配置如下：

主控芯片：STM32F407

系统时钟：72MHz

存储：512kB Flash，64kB SRAM

显示：320×480 TFT 彩屏

输入：4×4 矩阵键盘

接口逻辑：CPLD（键盘 / TFT / 地址译码）

模拟资源：3 路 12 位 ADC、2 路 12 位 DAC、2 路继电器

信号电路：电压跟随、增益可调放大、滤波、音频功放

存储扩展：2MB SPI Flash（M25P16）

电源：+12V、±5V 稳压

通信接口：SPI / I²C / USART / USB / CAN / SDIO

实训项目：STM32 最小系统与时钟配置、TFT 显示屏驱动与界面显示、矩阵键盘按键检测、ADC 采集与 DAC 输出实验、继电器控制与驱动实验、SPI Flash 读写实验、串口 / USB/CAN 通信实验

2.人体感应与运动检测类传感器及实训项目：

搭载多款人体感应与运动检测传感器，器件选型成熟、检测精度稳定，主要用于人体状态识别、运动轨迹感知、智能触发控制等实训场景，广泛适配智能安防、智能家居、智能感应控制等相关教学项目，具体传感器参数及实训内容如下：

（1）微波雷达人体感应（CDM324）

中心频率：24.125GHz

探测距离：0.75–15m（可调）

最小速度：5cm/s

供电：DC 4.0–5.2V

输出：模拟 IF（-300~+300mV）、数字 TTL（3.3V）

实训内容：人体移动检测、距离阈值调节、报警输出

（2）热释电人体感应传感器

感应距离：0.2–5m；角度：水平 110°/垂直 80°；静态电流：

20μA；输出：3.3V 数字电平； 实训内容：人体入侵检测、延时触发、智能灯控制。

（3）手势识别传感器

功能：RGBC 颜色 + 接近 + 6 向手势

接口：I²C（0x39）

供电：2.4–3.6V

检测距离：5–15cm

实训内容：上下左右 / 靠近 / 远离手势识别、环境光检测

3.气体检测类传感器及实训项目：

气体检测类传感器是环境安全监测实训的核心器件，本平台集成多种常用气体检测模块，可针对可燃气体、有害气体、挥发性有机物等进行精准检测，传感器响应速度快、稳定性高，可完成气体浓度采集、阈值判断、超限报警、数据上传等系列实训，适配环境监测、安防预警等教学方向，具体参数及实训内容如下：

（1）燃气检测传感器

检测气体：甲烷、液化气、天然气

量程：300–10000ppm

供电：5V

输出：AO（0–5V）、DO（TTL 报警）

实训内容：可燃气体浓度采集、阈值报警、数据显示

实验5：烟雾与可燃气体检测（MQ-2）

检测：烟雾、LPG、甲烷、酒精、氢气

量程：200–10000ppm

供电：5V

输出：AO + DO

实训内容：烟雾报警、多气体交叉灵敏度对比

（2）烟雾与可燃气体检测传感器

检测：烟雾、LPG、甲烷、酒精、氢气

量程：200–10000ppm

供电：5V

输出：AO + DO

实训内容：烟雾报警、多气体交叉灵敏度对比

（3）酒精检测传感器

检测：乙醇蒸气

量程：10–1000ppm

供电：5V

输出：AO + DO

实训内容：呼气式酒精检测、浓度标定、超限报警

（4）TVOC 挥发性有机物检测传感器

量程：0–99999ppb（0–100ppm）

接口：I²C（0x1A）

供电：3.0–6.0V

预热：≥120s

实训内容：室内空气质量监测、数据上传

4.环境与光学传感器及实训项目：

环境与光学传感器主要用于外界环境光学参数、火焰状态、紫外线强度等环境信息的采集监测，模块集成度高、抗干扰性强，可实现环境状态感知、光学参数分析、异常状态预警等功能，是智能家居、环境监测、智能安防实训的重要组成部分，具体参数与实训内容如下：

（1）颜色识别传感器

通道：R/G/B/C 16 位 ADC

接口：I²C（0x29）

供电：3.3V/5V 兼容

动态范围：3800000:1

实训内容：物体颜色识别、色温计算、自动补光

（2）光照强度检测传感器

供电：3.3V–5V

输出：数字开关量

灵敏度：可调

实训内容：亮度采集、自动调光控制

（3）火焰检测传感器

检测：火焰红外光谱

供电：3.3V–5V

输出：数字开关量

灵敏度：可调

实训内容：火焰报警、灭火机器人火源定位

（4）紫外线检测传感器

波段：240–370nm（UVA/B）

输出：0–1.1V（对应 UVI 0–11）

供电：2.7–5.5V

实训内容：紫外线指数测量、阳光强度监测

5.生理参数监测传感器及实训项目

生理参数监测传感器主要用于人体健康参数与环境温湿度参数的精准采集，器件检测精度高、响应速度快、贴合民用健康监测场景，可实现人体生理指标实时监测、环境温湿度数据采集与分析，适配智能穿戴、健康监测、环境感知类实训项目，具体参数及实训内容如下：

（1）心率血氧监测传感器

原理：反射式 PPG

心率：30–250BPM（±1BPM）

血氧：70%–100%（±2%）

接口：I²C（0x57）

供电：3.3V–5V

实训内容：心率 / 血氧采集、波形显示、异常报警

（2）温湿度检测传感器及实训项目

温度：0–50℃（±2℃）

湿度：20%–95%RH（±5%）

接口：单总线

供电：3.3V–5V

实训内容：环境温湿度采集、数据记录、曲线显示

6.运动与姿态传感器及实训项目

运动与姿态传感器主要用于距离检测、物体姿态感知、运动状态监测、磁场感应等物理参数采集，模块响应速度快、检测精度高，广泛应用于智能小车、姿态检测、运动计数、限位控制等实训场景，具体参数与实训内容如下：

（1）超声波测距；

量程：2cm–400cm

精度：±0.3cm

频率：40kHz

供电：5V

接口：Trig/Echo

实训内容：避障小车、液位测量、倒车雷达

（2）三轴加速度传感器

量程：±2G–±16G

分辨率：13 位

接口：I²C/SPI

功能：倾角、敲击、自由落体

实训内容：倾角测量、步数计数、振动检测

（3）霍尔传感器

类型：单极性开关

电压：4.5–24V

响应：1μS，频率 DC–100kHz

实训内容：转速测量、磁性检测、限位开关

7.识别与控制类实训

识别与控制类模块聚焦智能身份识别、设备执行控制等功能，涵盖身份核验、电机驱动、设备调速、自动控制等实训方向，模块性能稳定、操作简单、功能直观，适合开展智能控制、身份识别、自动执行类综合实训，具体参数与实训内容如下：

（1）RFID 模块

协议：ISO14443A（Mifare1）

距离：0–50mm

接口：TTL/USB/Wiegand

供电：3.3V–5V

实训内容：卡号读取、门禁模拟、数据写入

（2）指纹识别模块

分辨率：500DPI

容量：300 枚

接口：UART/USB

认假率：≤0.001%

实训内容：指纹录入、比对、门禁系统

（3）风扇驱动控制

驱动：L9110 H 桥

电压：2.5–12V（典型 5V）

控制：PWM 调速、正反转

保护：过热 / 过流

实训内容：风速调节、温控风扇、灭火装置

8.无线通信实训

无线通信模块是实现设备无线数据传输、远程控制、物联网组网的核心单元，本平台搭载主流蓝牙、4G通信模块，覆盖短距离无线透传、长距离物联网数据上传、远程设备控制等功能，适配物联网通信、无线控制、云端数据交互等实训教学，具体参数与实训内容如下：

（1）蓝牙模块

版本：BLE 5.2

距离：空旷约 128m

接口：UART 透传

供电：1.8–3.3V

实训内容：手机 APP 通信、无线数据上传、远程控制

（2）4G 模块

搭载 RS232/RS485/TTL 三种之一的主流工业串口，波特率覆盖

低速调试到高速工业传输，校验、停止位可自定义，适配 PLC、

传感器、工控仪表等绝大多数串口设备；支持工业主流 MQTT

物联网协议，同时兼容 TCP/UDP 传统透传、HTTP 对接 Web 服务、点对点直连，可实现串口数据与云平台/服务器双向转发。

9.综合项目实训项目

（1）智能安防系统：微波+热释电+烟雾+燃气+报警

（2）智能家居系统：光照/温湿度/紫外线/手势/蓝牙控制。

（3）环境监测站：TVOC+燃气+温湿度+4G 模块数据上传  

（4）健康监测手环：心率血氧+加速度+温湿度+BLE

（5）智能门禁：指纹+RFID+密码键盘+TFT显示等

（6）智能小车：超声波避障 + 红外寻迹 + 霍尔测速 + 蓝牙遥控

10.云端应用软件

提供 Web 端云服务数据信息服务：

支持管理员与使用者级层管理模式，同时能够对终端传感器数据(例如温湿度、光照等传感器）实时采样，历史曲线查询等功能。

11.数智化管理与售后支撑服务云平台

（1）教学实验管理功能；

提供 Web 浏览器客户端登陆和访问服务器功能，教师登陆后可以上传实验文档、实验过程录像指导，学生可以通过账户登陆或二维码扫描方式实现实验文档和实验录像的即时查看。

（2）售后服务支撑功能；