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單片機控制技術(shù)實訓(xùn)平臺,單片機技術(shù)實訓(xùn)設(shè)備

SBDPJ-239A單片機控制技術(shù)實訓(xùn)平臺

單片機控制技術(shù)實訓(xùn)平臺、產(chǎn)品滿足單片機原理與應(yīng)用，人工智能技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)接口原理與應(yīng)用等專業(yè)課程的教學(xué)用，更可以為全國高等院校學(xué)生技能實訓(xùn)的單片機項目的實訓(xùn)使用，也可作為專業(yè)興趣小組實訓(xùn)用。實訓(xùn)內(nèi)容包括MCS-51單片機基礎(chǔ)和綜合應(yīng)用，可以擴展項目實訓(xùn)教學(xué)。

（參考圖）

一、產(chǎn)品特點

1.單片機控制技術(shù)實訓(xùn)平臺根據(jù)國家職業(yè)標準中相關(guān)內(nèi)容，將單片機應(yīng)用技術(shù)、應(yīng)用電子及無線電技術(shù)等課程通過工作任務(wù)訓(xùn)練有機結(jié)合在一起，實現(xiàn)將典型工作任務(wù)量化為多個子任務(wù)，提供豐富的實訓(xùn)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(guān)、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(shù)》、《電子技術(shù)應(yīng)用》、《數(shù)字電子技術(shù)》、《模擬電子技術(shù)》等課程的實訓(xùn)教學(xué)。

2.實訓(xùn)單元模塊采用獨立的模塊化、半開放式設(shè)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(xué)內(nèi)容需要，任意選擇實訓(xùn)模塊進行組合設(shè)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(xùn)單元模塊由透明元件盒及PCB板構(gòu)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(dǎo)線插孔采用防轉(zhuǎn)座引出，導(dǎo)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(xùn)，模塊間采用排線或連接導(dǎo)線進行連接。

二、技術(shù)性能

1.輸入電源：單相三線～220V±10% 50Hz

2.裝置容量：＜1.5kVA

3.外形尺寸：實訓(xùn)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(guān)國家標準

三、基本配置及功能

本裝置主要由實訓(xùn)臺、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(xùn)掛板、實訓(xùn)模塊、電腦桌、活動柜及配件等組成。

1、實訓(xùn)臺：

實訓(xùn)臺主要有實訓(xùn)桌和實訓(xùn)臺架組成，實訓(xùn)桌采用型材結(jié)構(gòu)，桌腿采用4080型材，桌面為防火、防水、耐磨高密度板，結(jié)構(gòu)堅固，造形美觀大方。面板采用鋁板結(jié)構(gòu)，操作面板文字符號用現(xiàn)代彩色噴描技術(shù)處理，具有防塵、美觀、耐磨、不掉色等特點。

實訓(xùn)臺架應(yīng)采用工業(yè)型材結(jié)構(gòu)，所有型材表面光滑，無凹槽，采用兩層結(jié)構(gòu)，分別放置電源模塊、實訓(xùn)模塊及實訓(xùn)掛板等。臺架兩側(cè)提供有AC220V電源插座接口，可為外配儀器設(shè)備提供工作電源。

2、電源掛件：

提供單相漏電保護器、智能電源管理系統(tǒng)、電源指示、電源保護及AC220V電源輸出接口。

3、直流電源、直流電壓表掛件：

提供五路固定直流電源輸出：±12V、±5V、+24V；提供一路0～5V直流可調(diào)電源；提供一只直流電壓表，量程0～20V，分為200mV、2V、20V三檔、精度0.5級。

4、仿真器掛件：

提供51仿真器一只，USB通訊接口2個，有延長線；串口通訊接口1個，有延長線。

5、直流調(diào)速閉環(huán)系統(tǒng)掛件：

提供24V直流單機一只，自帶霍爾編碼器A、B正交相位90度信號輸出，轉(zhuǎn)速0～1000rpm/min，0-5V PWM調(diào)節(jié)模塊一塊，轉(zhuǎn)速表可顯示當(dāng)前電機的轉(zhuǎn)速。面板印有閉環(huán)系統(tǒng)原理圖，整個系統(tǒng)為工業(yè)閉環(huán)系統(tǒng)，集PID運算調(diào)節(jié)和高速計數(shù)器運算調(diào)節(jié)。

6、溫度調(diào)節(jié)閉環(huán)系統(tǒng)掛件：

由溫度表、加熱鹵素?zé)簟?span lang="EN-US">0-5V PWM調(diào)節(jié)模塊、DS18B20傳感器、PT100傳感器、溫度變送器和散熱風(fēng)扇組成。溫度變送輸出有兩種方式，一個是DS18B20輸出的數(shù)字信號可以直接和單片機接口；一個是PT100經(jīng)變送器輸出的電壓信號；加熱區(qū)由透明有機玻璃設(shè)計，便于觀察實訓(xùn)過程中的變化。面板印有閉環(huán)系統(tǒng)原理圖，整個系統(tǒng)為工業(yè)閉環(huán)系統(tǒng)。

7、步進電機控制系統(tǒng)掛件：

提供DC6-40V供電的42步進驅(qū)動器1只，采用DSP技術(shù)，電流范圍0.3A-2.2A，具有半流、過壓和過流等短路保護，1600-6400細分可調(diào)，可驅(qū)動4、6、8線兩相步進電機，脈沖響應(yīng)頻率最高可達75KHZ；提供2相步進電機42J06一只，步距精度5±%，耐壓500VAC，徑軸向跳動0.08以下，步距角1.8°，額定電流1A，8根引線。面板印有步進驅(qū)動器詳細參數(shù)圖表。

8、數(shù)控電源研究系統(tǒng)掛件：

輸入電壓+24V，+5V，系統(tǒng)通過STM32主機模塊、電壓、電流采樣模塊、PWM驅(qū)動電路完成直流穩(wěn)壓電源的控制研究；面板印有控制系統(tǒng)原理圖。

9、實訓(xùn)掛板：

掛在實訓(xùn)臺上層，用于放置實訓(xùn)模塊搭建實訓(xùn)電路，滿足實訓(xùn)教學(xué)需求。

10、實訓(xùn)模塊：

實訓(xùn)模塊由透明元件盒及PCB板構(gòu)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。導(dǎo)線插孔采用防轉(zhuǎn)座引出，導(dǎo)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(xùn)；模塊間采用排線或連接導(dǎo)線進行連接，可根據(jù)實訓(xùn)教學(xué)內(nèi)容需要，組合成各種實際產(chǎn)品。

具體配置及功能如下：

序號	實訓(xùn)模塊名稱	主要配置	數(shù)量
1	MCS51主機	可進行仿真51系列單片機及燒錄，并引出所有I/O口，并對I/O口工作情況進行燈光指示，且配有指示燈與晶振切換開關(guān)。	1塊
2	STM32主機	可進行STM32系列單片機燒錄、仿真，并引出所有I/O口，還提供STM32啟動方式的選擇開關(guān)及外部Flash存觸器	1塊
3	稱重傳感器	提供稱重傳感器及其放大電路，實現(xiàn)壓力測量	1塊
4	空氣質(zhì)量傳感器	提供一種二氧化錫半導(dǎo)體傳感器，對各種空氣污染源都有很高的靈敏度，可對空氣質(zhì)量進行檢測	1塊
5	超聲波發(fā)射接收	由超聲波發(fā)送、接收頭及解碼芯片等組成，實現(xiàn)超聲波收發(fā)功能	1塊
6	LM35溫度傳感器	提供LM35溫度傳感器，可用于溫度測量	1塊
7	18B20溫度傳感器	提供18B20數(shù)字溫度傳感器，可以直接得到數(shù)字溫度信號	1塊
8	光照傳感器	由1750FVI數(shù)字照度傳感器與PO188模擬照度傳感器組成，實現(xiàn)光照度測量	1塊
9	氣壓傳感器	由MS5611-01BA01氣壓傳感器及外圍電路組成，可測量大氣壓強	1塊
10	心率傳感器	采用專用心率傳感器模塊，光電式，用于檢測人體心率	1塊
11	數(shù)字溫濕度傳感器	采用DHT11數(shù)字式溫濕度傳感器	1塊
12	ICL7135模數(shù)轉(zhuǎn)換	由A/D轉(zhuǎn)換與譯碼/驅(qū)動電路等組成，實現(xiàn)模數(shù)轉(zhuǎn)換功能	1塊
13	并行A/D轉(zhuǎn)換	由ADC0809芯片組成，實現(xiàn)將模擬信號轉(zhuǎn)換為八位數(shù)字信號	1塊
14	并行D/A轉(zhuǎn)換	由DAC0832芯片組成，實現(xiàn)將八位數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為0～5V的模擬信號	1塊
15	串行A/D轉(zhuǎn)換	由TLC2543芯片組成，實現(xiàn)將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號	1塊
16	串行D/A轉(zhuǎn)換	由12位D/A轉(zhuǎn)換芯片TLC5618組成，實現(xiàn)將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為模擬信號	1塊
17	并串轉(zhuǎn)換模塊	由74LS164、74LS165芯片組成，分別實現(xiàn)將串行輸入信號轉(zhuǎn)換為并行輸出信號和將并行輸入信號轉(zhuǎn)換為串行輸出信號	1塊
18	運放模塊	提供典型運放芯片LM324及獨立器件，用于電路擴展	1塊
19	音頻解碼	由VS1053芯片組成，實現(xiàn)音頻解碼與錄制功能	1塊
20	音頻功放	由功放電路、音量調(diào)節(jié)電路組成，具有轉(zhuǎn)換速率高、失真小、輸出功率大，外圍電路簡單等特點	1塊
21	十進制計數(shù)器	提供4017十進制計數(shù)/分頻器，可以對輸入的脈沖個數(shù)進行計數(shù)	1塊
22	單次脈沖與時鐘	包括由74LS393組成的分頻電路和單次脈沖，可為其它實訓(xùn)模塊提供單次脈沖及時鐘信號	1塊
23	8位動態(tài)數(shù)碼管顯示	由數(shù)碼管和驅(qū)動芯片組成，實現(xiàn)數(shù)字顯示功能。	1塊
24	8位靜態(tài)數(shù)碼管顯示	由數(shù)碼管和驅(qū)動芯片組成，實現(xiàn)數(shù)字顯示功能。	1塊
25	128×64液晶顯示	由128×64液晶屏組成，實現(xiàn)顯示圖形、漢字等功能	1塊
26	TFT觸摸屏	提供3.2寸電阻式觸摸彩屏，可實現(xiàn)彩色圖形、漢字顯示，檢測觸摸	1塊
27	八位獨立按鍵	提供8個獨立鍵盤，以點動方式輸出高低電平	1塊
28	矩陣鍵盤模塊	由16個按鍵與電阻組成，實現(xiàn)信號的輸入及擴展鍵盤功能	1塊
29	PNP三極管驅(qū)動	由9012與TIP42C組成PNP復(fù)合管	1塊
30	直流電機驅(qū)動	由4個功率三極管組成“H橋式驅(qū)動電路”，這是一個典型的直流電機控制電路	1塊
31	蜂鳴器	包含1個有源蜂鳴器與1個無源蜂鳴器，可以作提示音控制使用，低電平有效	1塊
32	揚聲器	提供一個8Ω/5W的揚聲器	1塊
33	直流電機	由直流電機、槽型光耦、三極管組成，實現(xiàn)直流電機的轉(zhuǎn)速控制及測量功能	1塊
34	交通燈	用雙色LED模擬交通燈，數(shù)碼管顯示倒計時秒數(shù)等功能	1塊
35	U盤、SD卡	由文件控制管理芯片CH376、SD卡（座）及USB座組成，可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲與讀取功能	1塊
36	AK040語音	由反相器芯片74HC04與語音芯片AK040組成，芯片中錄制有63種常用的語音，MCU可通過時序播放其中任意一段語音	1塊
37	RS485	由MAX485等組成，實現(xiàn)485方式與單片機進行通信	2塊

11、電腦桌：

采用鋁型材和鈑金結(jié)構(gòu)，臺面為防火、防水、耐磨高密度板；立柱及橫梁為30×30工業(yè)鋁合金型材，鍵盤位為抽屜式結(jié)構(gòu)并用300mm導(dǎo)軌固定；底部裝有帶剎車萬向輪。尺寸約為560mm×600mm×1020mm。

12、活動柜：

采用鐵質(zhì)雙層亞光密紋噴塑結(jié)構(gòu)，優(yōu)質(zhì)鋼材做骨架，經(jīng)過機械加工成型，外表面噴涂彩色環(huán)氧聚塑，材料厚度不小于1.2mm。

13、配件：

提供與實訓(xùn)設(shè)備配套的實訓(xùn)指導(dǎo)書和實訓(xùn)導(dǎo)線。

四、服務(wù)與支持要求

為更好服務(wù)教學(xué)，保障實驗室教學(xué)工作順利進行，要求提供全流程客戶服務(wù)管理平臺"互聯(lián)網(wǎng)+設(shè)備運維系統(tǒng)"。

智能電源管理系統(tǒng)具有過溫、短路、過流、過壓、欠壓、失壓、功率限定7大保護功能；電源具有一鍵鎖定功能，處理故障時，防止漏電保護器合閘，造成觸電危險；電源具有故障鎖定功能，發(fā)生故障導(dǎo)致跳閘時，不能人為上電，只能通過遠程清除故障后，才能上電成功；能通過無線4G和有線以太網(wǎng)與手機APP和PC端云平臺通訊，沒有網(wǎng)絡(luò)的情況下，教室整套智能電源管理系統(tǒng)可離線獨立運行。

1、智能終端：智能電源管理系統(tǒng)以32位ARM為核心，采用4.3寸彩色觸摸屏為人機交互界面，實時監(jiān)控設(shè)備運行情況，提供Zigbee、CAN等多種通信模式，具備語音播報功能。能實時監(jiān)測三相電壓、電流、功率，功率因數(shù)、頻率、電能等參數(shù)，液晶觸摸屏監(jiān)測數(shù)值。能監(jiān)控實驗室電源的故障類型和故障次數(shù)；設(shè)備時間管理包含年月日時間的顯示；用戶通過刷卡方式請求開啟設(shè)備，PC端進行授權(quán)之后，設(shè)備可啟動使用，PC端可分時預(yù)約設(shè)備的啟動和停止。

2、手機APP：用電狀態(tài)界面實時顯示當(dāng)前電壓、電流、有無功功率、電能、設(shè)備溫度、漏電電流值等；用電數(shù)據(jù)界面能智能查找近2年用電數(shù)據(jù)，設(shè)置界面能設(shè)置限定電能值、負載值、設(shè)備超溫值、過欠壓值、過欠壓恢復(fù)時間值等。后臺查看報警日志、操作日志、故障日志等�？刂疲嚎稍谖⑿判〕绦蛑羞h程控制智能開關(guān)的通斷。

3、PC端軟件：每個設(shè)備狀態(tài)信息顯示，具有多個子界面，具有故障分析，用電能效分析、集中管理、個人中心資料管理、用戶報警定位跟蹤與信息統(tǒng)計；具有管理員信息修改與權(quán)限管理等功能。可一鍵開啟和關(guān)閉所有設(shè)備，可單獨控制每臺設(shè)備的開關(guān)。

4、后臺系統(tǒng)：包含賬號管理、設(shè)備管理、報修管理、用戶管理，設(shè)備管理：①、包含監(jiān)控管理：實時視頻監(jiān)控每個教室，可一鍵預(yù)覽所有設(shè)備的在線和運行情況，分析設(shè)備使用率及運行時間。②、包含設(shè)備節(jié)點：可顯示設(shè)備所在位置、編碼名稱、掛載情況、用戶編輯、用戶查詢等。報修管理：用戶可進行遠程報修，反應(yīng)設(shè)備故障信息，編輯報修情況，后臺可進行遠程維護，及時跟進，以有效解決用戶設(shè)備維護。用戶管理：可連通手機號，對賬戶進行一對一的安全加密，實名認證，防止賬戶泄密、防盜，現(xiàn)場數(shù)據(jù)連接云平臺后臺數(shù)據(jù)庫管理。