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單片機技術應用實訓考核裝置,單片機實訓室設備,單片機開發(fā)技能實訓裝置

SB-7600單片機技術應用實訓考核裝置

一、單片機技術應用實訓設備性能需求

單片機技術應用實訓考核裝置,單片機開發(fā)技能實訓設備，單片機實訓室設備是提高辦學能力水平建設，主要培訓《單片機產(chǎn)品設計與制作》課程的教學做一體實施。單片機技術應用實訓考核裝置,單片機實訓室設備主要實訓設備上海碩博研制單片機應用技術實訓臺,單片機開發(fā)應用技術綜合實驗裝置，單片機控制功能實訓考核裝置，高級單片機、EDA開發(fā)實驗裝置，單片機CPLD/FPGA開發(fā)綜合實驗裝置，單片機開發(fā)系統(tǒng)、自動控制原理綜合實驗裝置，創(chuàng)新單片機綜合開發(fā)實訓裝置，學生通過在該實訓室訓練，了解CPU硬件結構特點，熟練掌握單片機的編程設計方法，培養(yǎng)學生應用單片機的開發(fā)設計能力。

單片機應用實訓考核裝置采用鋁型材結構、實訓臺下部的存儲柜柜用于存放實訓模塊，柜與臺面之間布置實訓模塊安裝支架，最上一層是工作臺臺面，使用時在臺面上放置設備安裝底板，在底板上安裝試題擬定的單片機控制裝置需要的模塊，連接控制電路，編寫的控制程序輸入單片機后，按下運行指令開關，單片機控制裝置就按程序運行。

采用模塊化，軟硬結合。模塊之間連接靈活，加深對單片機原理理解，能夠完成I/O實訓，A/D實訓，D/A實訓，LED/LCD點陣模塊實驗，電機控制等。能夠滿足高職中職院校電子工程專業(yè)等不同層次的基礎實訓教學，課程設計，畢業(yè)設計，課題設計，實現(xiàn)了從基礎到應用。

二、設備應具備技術指標

1.輸入電源：單相 AC 220V±10%（50Hz）

2.輸出電源：DC ±12V±5％/0.5ADC ±5V±5％/3.5ADC 24V±5％/6A

3.溫度：-10～40 ℃；環(huán)境濕度：≤90%（25℃）

4.外形尺寸：約1250mm×690mm×820mm（L×W×H）

5.整機功耗：≤0.5 kW

6.安全保護措施：具有接地保護、漏電保護功能，安全性符合相關的國家標準。市電采用高絕緣的安全型插座及帶絕緣護套的高強度安全型實驗導線。

三、設備功能

1、總體結構

本設備采用實訓桌加實訓模塊的結構設計、模塊采用標準結構，互換性強；按輸入，輸出，數(shù)據(jù)轉換等功能的原則確定模塊內容，使教學時可方便的選擇需要的模塊。

單片機技術應用實訓設備的每個模塊都具有兩種接線方式，一種為電子連線接法，8位數(shù)據(jù)總線時還可以用排線連接。整個連接過程方便快捷。對于具有干擾性質的元件，全部采用光電隔離裝置隔離，確保系統(tǒng)的安全穩(wěn)定。

2、各個功能模塊功能特點

1.主機模塊

單片機采用愛特梅爾的AT89S52。該單片機內部設有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。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，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動電路的基礎上增加了光電隔離措施。該模塊共有8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。八組繼電器中六組為電磁繼電器，兩組為固態(tài)繼電器。電磁繼電器有兩組為AC220控制的繼電器，可以控制交流電機的正反轉及停止，通過轉換頭可以連接電子連線。另外六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換芯片ADC0809和DAC0832。為了便于調試程序和硬件，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動器。模塊改變了電機的軸轉式運行方式，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，內有大功率加熱電阻，加熱指示器等。工作狀態(tài)一清二楚。可以用來做恒溫控制，溫控器等實驗。

13.智能物料搬運系統(tǒng)

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；

四、設備需滿足以下實訓項目

單片機控制功能實訓考核裝置用于教學，可按工作過程導向，工學結合的模式規(guī)劃教學活動，完成以下工作任務

1	實訓桌	約1225mm×690mm×820mm	1	張	實訓桌鋁木結構桌。實訓桌具有教學用桌和實驗用桌的雙重功能。當講解理論或實訓項目中的相關知識時，可以作為課桌；當需要進行實際操作時，將臺面打開，就露出放置在安裝支架上的模塊，在需要的實訓模塊間按實訓要求連接電路，編寫控制程序，就可以按照設計的實訓項目進行單片機技術的教學。
2	電腦推車	600mm×560mm×1100mm	1	臺	電腦推車為鋁木結構
3	主機模塊	AT89S52 在系統(tǒng)下載設計 RS232串行通信接口有源蜂鳴器	1	塊	采用高強度PCB作為載體，正面印有端子符號及放置主要元件，背面進行走線。RS232串行通信接口、有源蜂鳴器、在系統(tǒng)下載接口放置在左端，方便右端的電子連線連接。
4	電源模塊	DC±5V DC±12V DC24V	1	塊	采用高強度PCB作為載體，正面印有端子符號及放置主要元件，背面進行走線。電源開關全部放在左邊，右邊放置電子插座和安全插。每組電源插座上方放置保險絲插座。模塊右下方一個三位插排，可以同時掛接三個儀器儀表。
5	仿真器模塊	J.MasterII	1	塊	采用高強度PCB作為載體、上面放置高性能仿真器，電源接口及USB接口朝下，仿真頭接口朝上。支持標準MCS51、STC12/15系列
6	顯示模塊	8位跑馬燈	1	塊	采用高強度PCB作為載體。液晶采用鏤空工藝設計，美觀大觀。模塊左邊從上往下依次是128×64繪圖液晶顯示屏、1602字符型液晶顯示屏、8位跑馬燈。右邊從上往下依次為16×32點陣LED屏、8位數(shù)碼管。
		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
7	繼電器模塊	6路繼電器（帶驅動和隔離）	1	塊	采用高強度PCB作為載體。正面印有端子符號及放置主要元件。模塊左上方為六路繼電器，右上方為常開常閉觸點引出端子，下方是繼電器控制端及電源端接線端。
7	繼電器模塊	繼電器狀態(tài)指示功能	1	塊
8	指令模塊	PS2鍵盤接口	1	塊	采用高強度PCB作為載體。正面印有端子符號及放置主要元件。從上往下依次為8路8位開關量輸入、PS2鍵盤接口、8個獨立鍵盤接口、4*4矩形鍵盤接口。
		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
9	ADC/DAC模塊	ADC0809	1	塊	采用高強度PCB作為載體。正面印有端子符號及放置主要元件。從上往下依次為DAC0832、ADC0809、0-5V模擬電壓輸出、8等級LED電平指示、有源時鐘發(fā)生器。
		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
10	交直流電機控制模塊	24V直流減速電機	1	塊	采用高強度PCB作為載體。正面印有端子符號及放置主要元件。直流電機與交流電機對應按裝，每個電機旁邊安裝一個保護繼電器。每個電機軸上安裝指示轉盤，轉盤上打了8個遮光孔，轉盤下方是光電計數(shù)器，用來計圈數(shù)。
		220V交流減速電機
		光電開關計數(shù)輸出
11	步進電機控制模塊	步進電機	1	塊	采用高強度PCB作為載體。正面印有端子符號及放置主要元件。在模塊正上方有一個水平移動裝置，可以把電機的軸轉轉換成水平位移，水平移動裝置兩端分別是步進電機和閉環(huán)元件。在水平移動裝置下方還安裝有兩個左右限位器和左右超限保護元件，這些元件都用輸出端子引出。
		水平移動裝置
		閉環(huán)控制裝置
12	傳感器配接模塊	4路傳感器接口	1	塊	采用高強度PCB作為載體。正面印有端子符號及放置主要元件。模塊上方有四路傳感器接口，下方是兩組8位光電隔離器，隔離器可以直接與工控傳感器連接。
12	傳感器配接模塊	16路光電隔離IO口	1	塊
13	擴展模塊	8255芯片，74LS245芯片	1	塊	采用高強度PCB作為載體。正面印有端子符號及放置主要元件。模塊正中間為8255芯片，芯片四周為芯片擴展口引出端子。在模塊的下方是一個74LS245芯片，除電源外所示引腳全部引出。
14	溫度傳感器模塊	18B20/LM35	1	塊	采用高強度PCB作為載體。正面印有端子符號及放置主要元件。
14	溫度傳感器模塊	恒溫控制裝置	1	塊	采用高強度PCB作為載體。正面印有端子符號及放置主要元件。
24	智能物料搬運裝置	物料搬運機構支架	1	臺	本裝置為通用性模塊化多功能裝置，各功能端口完全開放，可能能過不同的接線來完成各種不能的功能，為學生的各種創(chuàng)新設計創(chuàng)造了廣闊的空間。
		雙軸直線搬運機構
		接供料機構
25	接近開關	LJ12A3-4-Z/BX	4	支
26	數(shù)字萬用表		1	塊
27	RS232通訊線	9m/F－1.5m	1	條
28	ISP編程器	SL-USBISP-A	1	個	USB接口，支持AT89S系列單片機和AVR單片機。在系統(tǒng)下載接口�？梢�USB供電也可以外部供電。
29	排線	30cm	2	條
30	排線	40cm	2	條
31	排線	50cm	2	條
32	電子連線	200mm/400mm/600mm	1	包	60條/包
33	安全連線	1000mm/紅色	4	條
34	安全連線	1000mm/藍色	4	條
35	光盤	例程/編程軟件/仿真軟件	1	張
36	實驗指導書		1	本