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單片機技術應用實訓考核裝置,單片機實訓臺,單片機技術應用實訓設備

SBDPX-238G1單片機技術應用實訓考核裝置

單片機技術應用實訓考核裝置廣泛應用于儀器儀表、家用電器、醫(yī)用設備、航空航天、專用設備的智能化管理及過程控制等領域。

單片機技術應用實訓考核裝置、單片機應用技術實驗室設備主要承擔《單片機原理與應用》、《數(shù)字信號處理》、《信號與系統(tǒng)》等專業(yè)課程實驗與課程設計，使學生掌握單片機應用技術系統(tǒng)仿真綜合實驗的實驗方法以及設計編程等技能。培養(yǎng)學生在單片機技術方向?qū)I(yè)拓展的興趣和能力。

一、產(chǎn)品特點

1.單片機技術應用實訓考核實訓臺根據(jù)國家職業(yè)標準中相關內(nèi)容，將單片機應用技術、應用電子及無線電技術等課程通過工作任務訓練有機結合在一起，實現(xiàn)將典型工作任務量化為多個子任務，提供豐富的實訓單元模塊，包括單片機（MCS51、STM32）、顯示、傳感器、執(zhí)行對象、按鍵開關、信號采樣處理、無線通信等模塊，適合各類高等職業(yè)院校的《單片機技術》、《電子技術應用》、《數(shù)字電子技術》、《模擬電子技術》等課程的實訓教學。

2.實訓單元模塊采用獨立的模塊化、半開放式設計，各個模塊中輸入、輸出及控制口的大部分管腳均采用防轉(zhuǎn)柱及插座引出�？筛鶕�(jù)教學內(nèi)容需要，任意選擇實訓模塊進行組合設計，通過連線及編寫控制程序來完成，具有較強的創(chuàng)新性。

3.實訓單元模塊由透明元件盒及PCB板構成，元件盒體由透明有機工程塑料注塑而成，面板采用PCB板制作而成。導線插孔采用防轉(zhuǎn)座引出，導線裝有彈性插頭可在模塊上面插接，以保證可靠連接進行各種實訓，模塊間采用排線或連接導線進行連接。

二、技術性能

1.輸入電源：單相三線～220V±10% 50Hz

2.裝置容量：＜1.0kVA

3.外形尺寸：實訓平臺1600mm×700mm×1530mm、電腦桌560mm×600mm×1020mm

4.安全保護：具有漏電保護功能，安全性符合相關國家標準

三、基本配置及功能

本裝置主要由實訓屏、實訓桌、電源掛件、直流電源/直流電壓表掛件、仿真器掛件、直流調(diào)速閉環(huán)系統(tǒng)掛件、溫度調(diào)節(jié)閉環(huán)系統(tǒng)掛件、步進電機控制系統(tǒng)掛件、數(shù)控電源研究系統(tǒng)掛件、實訓掛板、實訓模塊、電腦桌、活動柜及配件等組成。

四、本設備各個功能模塊功能特點

（一）實訓屏：

采用工業(yè)型材結構，所有型材表面光滑，無凹槽，采用兩層結構，分別放置電源模塊、實訓模塊及實訓掛板等。

（二）實訓桌：

實驗桌一桌兩座，實驗桌規(guī)格為1600（長）*700（寬）*800（高），實驗桌主體結構全部采用高性能表面氧化的鋁型材及一次成型鋁壓鑄框架連接構件，連接構件采用壓鑄成型工藝（非焊接工藝），經(jīng)機加工、拋丸、噴砂，表面靜電噴涂工藝，安裝方便、快捷，用戶可自行DIY組裝。桌體立柱采用工業(yè)鋁型材成型工藝，表面氧化處理，截面尺寸：70mm×70mm，四面帶槽，槽寬約8mm，端部配套塑料堵頭。桌面采用25mmE1級三聚氰胺飾面板，桌面板下設支撐框架，承受力不少于200kg。配備儲存柜，存放元件及工具，儲存柜底部4只高強度萬向可制動PU腳輪，方便移動。實訓裝置整體簡約不簡單，高端大氣，符合現(xiàn)代化產(chǎn)品審美和發(fā)展趨勢。

（三）電腦桌：鋼鋁結構，裝有4只萬向輪，裝有電腦后靠、鍵盤托、主機支架。

（四）儲存柜：配備儲存柜，存放實訓模塊及工具，儲存柜底部4只高強度萬向可制動PU腳輪，方便移動。

（五）實訓模塊：

1、主機模塊

單片機采用愛特梅爾的AT89S52。該單片機內(nèi)部設有256Byte的RAM和8KByte的FLASH、三個16位定時器，兩個數(shù)據(jù)指針，片內(nèi)集成了一個看門狗電路。64KRAM擴展空間、64KROM擴展空間；32個IO口，6個向量中斷源；0~33MHz的工作頻率，三級程序加密功能；工作電壓4.0V~5.5V。使用DIP40封裝便于更換芯片及仿真。并設計有在系統(tǒng)下載設計接口，通過USB下載器可以方便地進行編程，無需把單片機從電路上取下。

該模塊上還放有串行通信接口，該接口已經(jīng)加入升壓電路，可以直接與計算機通信，飛利浦單片機和宏晶單片機也可以通過此口進行程序下載。復位電路上加有手動復位按扭，可以直接復位操作。模塊上還設有有源蜂鳴器驅(qū)動電路，直接給固定電平就可以發(fā)出聲響。

2、電源模塊

電源模塊采用線性電源和開關電源兩種電源。單片機等芯片采用線性電源供電，可以有效減少因電源干擾引的程序跑飛。電機等大功率器件采用開關電源供電，確保提供足夠的功率。電源采用漏電保護開關作為總控制，安全可靠。用船形開關單獨控制低壓電，市電與低壓電分開控制。該模塊共有三組相互獨立的低壓電源，其中有兩組是正負雙電源輸出。面板上放置了一個AC220輸出插板，可以同時掛接三個儀器儀表。其中每組電源都有保險絲作過載保護。

3、仿真器模塊

配備有高性能單片機仿真器，可以全功能仿真MCS51系列單片機，也可以軟件仿真；軟件為中國自主研發(fā)，可以很好的支持中文，支持關鍵字提示，自動完成符號配對等功能。支持64K程序地址斷點、64K源程序有效行斷點和64K臨時斷點，單片機內(nèi)部寄存器狀態(tài)一目了然。主機與計算機采用流行的USB接口。

4、顯示模塊

該模塊無論從最基本的顯示元件LED發(fā)光二極管，還是到最高級的LCD顯示屏都包含在內(nèi)。具體配置為8位跑馬燈（邏輯電平指示）、8位數(shù)碼管動態(tài)顯示、16×32點陣LED屏、1602字符型液晶顯示屏、128×64繪圖液晶顯示屏。單片機常用的顯示器件全部包含在內(nèi)，使學習者可以接觸所有的顯示方案，設計人機界面時可以得心應手。

5、繼電器模塊

繼電器是常用的執(zhí)行元件，也是常用的隔離元件，它能用低壓控制高壓電路，遠程切換強電電路狀態(tài)優(yōu)點，同時它的執(zhí)行元件又是一個線圈，在通電及斷電時會產(chǎn)生電磁干擾。為此繼電器模塊在集成了驅(qū)動電路的基礎上增加了光電隔離措施。該模塊共有6路繼電器，每個繼電器的開關觸點全部引出，并明確標示；每個繼電器還設有工作指示燈，那一路繼電器在通電工作使人一目了然。六組繼電器中有兩組為AC220控制的繼電器，可以控制交流電機的正反轉(zhuǎn)及停止，通過轉(zhuǎn)換頭可以連接電子連線。另外四組為電子連線座輸出。繼電器觸點容量250V/6A、DC28V/12A

6、指令模塊

指令模塊上放置了單片機常用的輸入元件，其中有8個獨立鍵盤接口，8路8位開關量輸入，4*4矩形鍵盤接口，可以滿足學生從基礎到高級，從簡單到復雜的實訓要求。如果用戶需要更多的按鍵或需要更為復雜的設計，則可以采用該模塊的PS2鍵盤鼠標接口進行擴展。

7、ADC/DAC模塊

ADC/DAC模塊上設計了兩種轉(zhuǎn)換芯片ADC0809和DAC0832。為了便于調(diào)試程序和硬件，板載了三個功能子模塊：0-5V模擬電壓輸出、8等級LED電平指示器和有源時鐘發(fā)生器。ADC0809實驗時可以用有源時鐘發(fā)生器作為芯片的時鐘，可以用0-5V模擬電壓輸出作為模擬量，用8等級LED電平指示用作模擬量大小的指示；DAC0832實驗時，可以將芯片的輸出接在8等級LED電平指示器上，轉(zhuǎn)換結果是否正常一目了然。

8、交直流電機控制模塊

該模塊可以完成兩種電機的控制實驗，分別是24V直流減速電機和220V交流減速電機。每種電機的轉(zhuǎn)盤下面放有光電開關計數(shù)器，可以用單片機感知其位置和轉(zhuǎn)動了多少圈。每個電機控制線路中設有超程保護輸入端口，在與水平移動裝置組合實驗時可以有效保護電機和機構的安全。

9、步進電機控制模塊

該模塊設有一只24V兩相步進電機和大功率步進電機驅(qū)動器。模塊改變了電機的軸轉(zhuǎn)式運行方式，采用了一個水平移動機構，該機構可以把電機的軸轉(zhuǎn)改為水平直線運動，并用鋁直尺的刻度指示。該模塊還可以做閉環(huán)控制的實驗項目，因為在運動機構上裝有感知距離的閉環(huán)元件。同時設計了一個超程保護電路，當機構走到一個程序不可知狀態(tài)時，可自動關閉電機電源，避免機構超程損壞。直線運動機構上帶了左右限位輸出端子，供單片機查詢狀態(tài)。

10、傳感器配接模塊(4路傳感器接口)

傳感器配接模塊是專為傳感器的配接和電氣隔離而設計的一塊電路單元，該單元共有兩組16路光電隔離IO口，每個光電隔離IO口均可仿PLC與24V電源供電的傳感器連接。并配有四路傳感器轉(zhuǎn)換接口用于工業(yè)傳感器的連接。

11、擴展模塊

因為82C55的控制方式仍有學習價值，目前在許多教材中仍有它的身影，擴展模塊能滿足實驗的需求；82C55的三個端口全部引出，可以用電子連線連接，也可以用排線連接�？刂贫伺c數(shù)據(jù)通信口安排在一起，整體布局美觀大方。另設有一片74LS245芯片，可以用來與82C55組合起來完成不同的實驗功能。

12、溫度傳感器模塊

該模塊配備有兩種芯片型溫度傳感器：數(shù)字量溫度傳感器18B20和模擬量溫度傳感器LM35。LM35器件還加有運算放大器，放大的模擬量可以提高測量精度。每種傳感器都有透明外殼加固保護，內(nèi)有大功率加熱電阻，加熱指示器等。工作狀態(tài)一清二楚�？梢杂脕碜龊銣乜刂�，溫控器等實驗。

13、智能物料搬運裝置

配置雙軸機器人作為裝配的執(zhí)行機構，具有X軸、Y軸兩個方向的執(zhí)行能力，可完成智能抓取物料放料等功能；配置有行程開關，光電傳感器，光纖傳感器等，可確保各執(zhí)行器的準確定位；超出最大行程時，具有硬件自動保護功能，確保系統(tǒng)安全及人身安全；本裝置為通用的模塊化的多功能裝置，各功能端口完全開放，可以能過不同的接線來完成各種不同的功能，為學生的創(chuàng)新設計提供了廣闊的發(fā)揮空間。串行擴展模塊:

該模塊由74HC595、74HC138、74HC165三種芯片組成。74HC595芯片是一種串入并出的芯片，在電子顯示屏制作當中有廣泛的應用。74HC595是8位串行輸入/輸出或者并行輸出以為寄存器，具有高阻、關、斷狀態(tài)。74HC138是一種三通道輸入、八通道輸出譯碼器，主要應用于消費類電子產(chǎn)品。74HC165是8位并行讀取或串行輸入移位寄存器，是一款高速CMOS器件，74HC165遵循JEDEC標準no.7A。74HC引腳兼容低功耗肖特基TTL（LSTTL）系列

并行擴展模塊:

該模塊由74HC377、74HC245、兩種芯片組成。74HC377是八路D型觸發(fā)器數(shù)據(jù)使觸發(fā)器，積極邊緣觸發(fā)。74HC245是一種三態(tài)輸出，八路信號收發(fā)器，主要用于大屏顯示，以及其它的消費類電子產(chǎn)品中增加驅(qū)動。

14、四層電梯實訓模型（全室購20臺共配1套）

電梯模型包括升降電機、極限開關、導軌、隨行電纜、廳門、召喚按鈕、樓層顯示裝置、轎廂、開關門機構、平層裝置、轎廂內(nèi)指層燈、轎廂照明、控制系統(tǒng)等。智能電梯控制系統(tǒng)由液晶、藍牙模塊、指紋模塊、刷卡模塊及電梯控制聯(lián)動模塊組成，模擬樓宇自動化，實現(xiàn)智能乘梯方便用戶出行。

1）液晶采用12864液晶，可現(xiàn)實電梯當前運行樓層狀態(tài)及故障，可實現(xiàn)指紋管理，及指紋錄入等功能

2）指紋模組可錄入上千個指紋，適用于小區(qū)及辦公樓宇場所的應用

3）藍牙模組可實現(xiàn)手機呼梯、手機查看電梯樓層及狀態(tài)，適用于當今疫情環(huán)境的無接觸乘梯

4) 刷卡模組可實現(xiàn)IC卡管理，刷卡樓層自動點亮，便于物業(yè)的管理，阻止陌生人進去小區(qū)。

15、智慧云教學實驗平臺（全室20臺共配1套

該開發(fā)平臺是一款基礎教學實驗開發(fā)平臺，由1個通用平臺，多個系列硬件模塊，上位機教學資源軟件三部分組成，主要針對物聯(lián)網(wǎng)、電子信息、計算機等專業(yè)的單片機與傳感器、嵌入式接口技術、識別技術、無線通信技術、智能產(chǎn)品、人工智能等課程的教學實驗。該平臺結構符合人體工學設計，由可分離式基座和網(wǎng)板組成。硬件模塊采用磁吸固定，探針連接傳輸信號，使用方便，易于拓展。場景引入式教學模式和豐富的教學資源，既可以針對單個模塊學習單個知識點，也可以使用多個模塊自由組合進行各知識點的綜合場景應用。

1)平臺能夠不同安全電壓等級的獨立電源輸出接口；

2)平臺支持"通訊"與"自動"兩種通信模式，并支持面板一鍵切換；

3)平臺具備實驗模塊在線監(jiān)測功能；

4)平臺支持多種課程實訓；無線傳感網(wǎng)實訓室傳感網(wǎng)應用開發(fā)實訓套件物聯(lián)網(wǎng)云平臺。

1）可在廣域網(wǎng)中通過PC、移動智能終端、智能網(wǎng)關等設備登錄此云平臺。

2）具備項目管理功能，定制化的項目中心集中管理。

3）支持物聯(lián)網(wǎng)項目的新建，

4）支持物聯(lián)網(wǎng)云網(wǎng)關的配置，支持云網(wǎng)關的設備管理、編輯等功能。

5）提供多種的項目案例配置默認地址，智能家居安居。

6）支持多種以上常用傳感器節(jié)點，支持溫度、濕度、水溫、二氧化碳、光照、風速、大氣壓力、空氣質(zhì)量、可燃氣體、火焰、紅外對射傳感器、紅外對射傳感器、聲音感知傳感器、霍爾傳感器、稱重傳感器、壓電傳感器、DIY測試子系統(tǒng)、位移傳感器、熱電偶傳感器、超聲波傳感器；

序號	名稱	數(shù)量	型號及規(guī)格
1	實訓屏	1套	采用工業(yè)型材結構，所有型材表面光滑，無凹槽，采用兩層結構，分別放置電源模塊、實訓模塊及實訓掛板等。
2	實訓桌	1張	實驗桌主體結構全部采用高性能表面氧化的鋁型材及一次成型鋁壓鑄框架連接構件
3	學生凳	2張	鋼木方凳
4	電腦推車	1	尺寸6305801140 采用鋁合金結構，16mm以上黑色木板，家具級封邊工藝，帶4個腳輪，帶電腦位，伸縮鍵盤托板。
5	51單片機主機模塊	1	AT89S52芯片/在系統(tǒng)下載設計
6	電源模塊	1	DC±5V，±12V，24V
	仿真器模塊	1	仿真器
7	顯示模塊(AB共2塊)	1	8位跑馬燈
			8位數(shù)碼管動態(tài)顯示
			16×32點陣LED屏
			128×64繪圖液晶顯示屏
			1602字符型液晶顯示屏
8	繼電器模塊	1	6路繼電器（帶驅(qū)動）
9	指令模塊	1	PS2鍵盤接口
			8個獨立鍵盤接口
			8路8位開關量輸入
			4*4矩形鍵盤接口
10	ADC/DAC模塊	1	ADC0809
			DAC0832
			0-5V模擬電壓輸出
			8等級LED電平指示
			有源時鐘發(fā)生器
11	交直流電機控制模塊	1	24V直流減速電機
			220V交流減速電機
			光電開關計數(shù)輸出
12	步進電機控制模塊	1	步進電機
			水平移動裝置
			閉環(huán)控制裝置
13	傳感器配接模塊	1	4路傳感器接口
13	傳感器配接模塊	1	16路光電隔離IO口
14	擴展模塊	1	8255芯片，74LS245芯片
15	溫度傳感器模塊	1	18B20/LM35
16	串并裝換模塊	1	74LS164 串進并出、74LS165 并進串出
17	IIC總線模塊	1	總線 IC 卡/總線實時時鐘
18	RS232通訊線	1	RS232通訊線
19	ISP編程線	1	ISP編程電纜
20	排線	1	排線
21	電子連線	1	實驗連線
22	接近開關	1	接近開關
23	智能物料搬運模塊	1	搬運機構
			傳感器檢測機構
			限位保護功能
			接供料機構
24	四層電梯實訓模型	共1	全室購20臺共配1套
25	智慧云教學實驗平臺	共1	全室購20臺共配1套
26	氣泵：FB-45/7靜音無油空壓機(小型無油空壓機,微型無油空壓機):排氣量：45L/min，壓力：0.7MPA,電機功率：0.55kw，尺寸：400400570mm，重量：24kg	共用	實驗室共用氣泵
27	配套教學資源	共1	購10套以下無此項配置
28	實驗指導	1	實驗指導1套
29	實驗程序與配套軟件	1	配套實驗源代碼，配套軟件與工具