中人ZRDPJ-CF單片機創(chuàng)新實驗開發(fā)實驗臺

一、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

實驗開發(fā)系統(tǒng)集實驗桌、綜合實驗平臺等于一體，綜合實驗平臺采用集成一體化設(shè)計，也可以通過總線插座擴展一些新的實驗。

二、系統(tǒng)性能

是國內(nèi)首款將工業(yè)組態(tài)軟件應(yīng)用于單片機控制系統(tǒng)中，直觀形象地展示實際自動控制工業(yè)場景。平臺主要用于單片機基礎(chǔ)應(yīng)用技術(shù)和綜合應(yīng)用技術(shù)，包含有單片機原理、各類控制技術(shù)、各種數(shù)據(jù)通信技術(shù)、系統(tǒng)設(shè)計技術(shù)。向用戶提供眾多外圍器件和設(shè)備接口，可使用戶快速掌握單片機原理及其實用接口技術(shù)，充分了解和掌握當今單片機領(lǐng)域流行的各種外設(shè)器件應(yīng)用。同時學(xué)習(xí)工業(yè)組態(tài)軟件的編程和控制技術(shù)（總線控制和位控制），把學(xué)生培養(yǎng)成為優(yōu)秀的應(yīng)用型人才，以適應(yīng)不斷創(chuàng)新的社會需求。

三、主要技術(shù)指標

3.1實驗桌：

3.1.1電源

電源輸入：二相三線，交流220V±10%，50HZ

電源輸出：二相三線交流220V±10%/50HZ輸出，用于電腦和測量儀器的供電。

3.1.2裝置容量：≦1KVA

3.1.3外型尺寸：參考值1500×700×1300

3.1.4工作環(huán)境：溫度-10°C～+40°C,相對濕度85%（25C）

3.1.5安全保護：接地保護，漏電保護（動作電流＜30mA），過載保護

3.1.6實驗桌體：實驗桌為鐵和鋁合金臺架結(jié)構(gòu)，絕緣面板，桌面為防火、防水、耐磨高密度板，結(jié)構(gòu)堅固，造型美觀大方。臺體下部設(shè)有電腦主機柜、鍵盤架，另設(shè)有一個儲物柜，用于放置配件、工具及資料等。

四、詳細硬件技術(shù)參數(shù)

4.1實驗屏

4.1.1單色流水燈模塊：8個高亮綠色貼片0805封裝LED燈

4.1.2雙色流水燈模塊：6個高亮直插LED燈，紅黃綠三種顏色

4.1.3雙色LED燈模塊：紅綠雙色直插LED燈

4.1.48位數(shù)碼管模塊：2個四位一體共陽極數(shù)碼管，2個74HC595驅(qū)動芯片。

4.1.51位數(shù)碼管模塊：1個8段數(shù)碼管，共陽極，0.56英寸

4.1.6紅綠雙色點陣模塊：3個74HC595驅(qū)動芯片，一個紅綠雙色點陣顯示屏。

4.1.7LCD1602液晶屏模塊：標準LCD1602液晶屏接口，1個帶背光的LCD1602液晶屏。

4.1.88個獨立按鍵：8個貼片獨立按鍵，帶上拉電阻

4.1.94X4矩陣鍵盤：4行4列矩陣鍵盤，共16個貼片按鍵，帶上拉電阻。

41.1.10五向搖桿：一個五向搖桿，具有上、下、左、右、中五個方向。

4.1.11蜂鳴器模塊：無源蜂鳴器

4.1.12DS1302時鐘模塊：DS1302芯片，SOP8封裝，模塊帶后背電池座。

4.2傳感器模塊

4.2.1兩路DS18B20模塊：兩路DS18B20溫度傳感器接口

4.2.2光敏傳感器模塊：集成LM393比較器，基準電壓可調(diào)電阻、模擬量輸出接口、數(shù)字量輸出接口、模擬量指示LED燈，支持光敏二極管、光敏電阻等光電開關(guān)器件。

4.2.3火焰?zhèn)鞲衅髂K：集成LM393比較器，基準電壓可調(diào)電阻、模擬量輸出接口、數(shù)字量輸出接口、模擬量指示LED燈，支持火焰?zhèn)鞲衅鳌?/p>

4.2.4霍爾傳感器模塊：集成LM393比較器，基準電壓可調(diào)電阻、模擬量輸出接口、數(shù)字量輸出接口、模擬量指示LED燈，支持霍爾傳感器。

4.3電器控制模塊

4.3.1路直流電機接口：ULN2003驅(qū)動芯片，貼片SOP16封裝。一路可調(diào)速直流電機接口；一路可調(diào)速、可調(diào)向雙功能電機接口

4.3.22路步進電機接口：2個ULN2003驅(qū)動芯片，貼片SOP16封裝。兩個標準5線4相步進電機接口

4.3.32路繼電器：ULN2003驅(qū)動芯片，SOP16封裝。兩個5V繼電器，兩個3P接線端子。

4.4數(shù)據(jù)傳輸、存儲模塊

4.4.12路串口：SP3232芯片，SOP16封裝，+3.0v-+5V工作電壓，公頭串口座一個，母頭串口座一個，狀態(tài)指示燈4個。

4.4.2AT24C02存儲模塊：AT24C02芯片，SOP8封裝

4.4.3模擬量輸入模塊：0V-5V輸入可調(diào)，0R-10K電阻值可調(diào)。

4.4.4串轉(zhuǎn)并模塊：74HC164芯片，SOP14封裝

4.4.5并轉(zhuǎn)串模塊：74HC165芯片,SOP16封裝

4.4.6SD卡模塊：標準SD卡卡槽，SPI控制，4-bit傳輸模式

4.4.7MAX485模塊：MAX485芯片，1組2P接線端子輸出，1組插針輸出。

4.4.8紅外發(fā)射模塊：紅外發(fā)射二極管

4.4.9紅外接收模塊：HX838紅外一體化接收頭

4.4.10PCF8591AD/DA模塊：PCF8591芯片，SOP16W封裝，4路模擬量輸入，1路模擬量輸出，IIC通信。

4.4.11鎖存器模塊：74HC573鎖存芯片，兼容標準CMOS

4.4.12三八譯碼器：74LS138芯片，TTL電平

4.4.13核心板擴展接口：接口插座29P兩排，IO擴展插針28P兩排

4.5電源模塊

4.5.13V3電源電路：LM1117-3V3穩(wěn)壓芯片

4.5.21V8電源模塊：LM1117-1V8穩(wěn)壓芯片

4.5.3電源引出：GND/5V/3V3/1V8電源各一組，每組6路引出

4.5.4模塊名稱：USB接口，miniUSB,A型母頭，D+，D-

4.5.5自恢復(fù)保險絲：斷開電流300ma
4.6仿真系統(tǒng)

1.用電安全與觸電急救虛擬仿真系統(tǒng)（提供演示及版權(quán)證書）:軟件采用二維與三維結(jié)合的虛擬畫面，教導(dǎo)學(xué)生用電的安全和急救方法，軟件內(nèi)設(shè)有單相觸電、兩相觸電、跨步觸電、低壓觸電急救、高壓觸電急救、人工呼吸救護法、牽手呼吸救護法、胸外心臟按壓就護法等原理講解與教學(xué)，單相觸電分維修帶電斷線、維修插座觸電、室外觸電等原理演示。低壓觸電和高壓觸電教學(xué)主要為學(xué)生講解演示如何解救處于低壓觸電或者高壓觸電時的人，人工呼吸救護法、牽手呼吸救護法、胸外心臟按壓就護法采用采用3D虛擬仿真技術(shù)展示，經(jīng)過渲染和潤色，使模型看起來與真實部件一般無二，畫面逼真。通過實訓(xùn)能夠?qū)W(xué)生進行實訓(xùn)室安全用電教育，提高學(xué)生的安全意識，使學(xué)生學(xué)會一些自救的方法，讓學(xué)生在遇到危險時能采取一定的安全措施，保護自己，以及熟悉各種電氣事故產(chǎn)生的原因和處理電氣事故的實用操作措施，減少電氣事故的發(fā)生。

2.維修電工電子電機與職業(yè)資格培訓(xùn)考評仿真軟件(提供演示及版權(quán)證書)：軟件內(nèi)容包含安全用電常識、電工工具、電工識圖、電工儀表、電工照明電路、電機、變壓器、低壓電器、電拖、示波器、低頻信號源、焊接工藝、SMT技術(shù)、電子產(chǎn)品制造過程、故障排除、連線、減速器三維拆裝、軸系機構(gòu)拆裝（包括圓柱齒輪軸系、錐齒輪軸系蝸桿軸系等十多個實驗）等模塊，學(xué)校可以根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)進度選擇相應(yīng)的訓(xùn)練模塊進行訓(xùn)練。

3.三用表仿真軟件(提供演示及版權(quán)證書)：本軟件為apk的格式，可在PC端使用，也可在移動端使用，本軟件的功能有：電阻的測量、交流電壓的測量（測量變壓器，若變壓器測量燒壞多用表時，冒黑煙提示并可以重置多用表）、晶體管的極性判斷、直流電壓測量（通電流表檔時燈光亮）、直流電流的測量、以及電容好壞的判斷。本軟件可任意拖動紅色與黑色筆頭，2個筆頭拖拽至被測物體上定位時顯示紅圈，如未定位準確無紅圈顯示，并在進行錯誤操作的時（如所選量程錯誤、所測數(shù)據(jù)錯誤等等），儀表指針將無反應(yīng)、提示錯誤重新測量等，本多用表可選擇交流電壓檔，直流電壓檔，電阻檔，電流檔，電阻調(diào)0，并且可放大顯示數(shù)據(jù)，可清楚觀看所測數(shù)據(jù)大小。學(xué)生可以通過本軟件學(xué)習(xí)多用表的正確使用方法。

4.教師教學(xué)設(shè)計系統(tǒng)（提供演示及版權(quán)證書）：本系統(tǒng)為apk的格式，可在PC端使用，也可在移動端使用，本系統(tǒng)即可手動設(shè)置故障也能自動設(shè)置故障，本系統(tǒng)通過電路圖中綠色的框選擇手動設(shè)置故障點（最多可以設(shè)置39個故障點），也可以通過系統(tǒng)自動進行隨機1個故障點設(shè)置，隨機兩個故障點設(shè)置，隨機三個故障點設(shè)置，隨機四個故障點設(shè)置，隨機五個故障點設(shè)置，本系統(tǒng)內(nèi)有工具箱，元件庫，放大鏡，電路圖等功能，可通過工具箱可選擇萬用表進行檢測，通過元件庫選擇合適的元件，通過放大鏡可以清楚的了解各個元器件及電路。本系統(tǒng)通過電動機星三角啟動控制電路故障的設(shè)置，并經(jīng)過種種排查，讓學(xué)生了解電動機星三角啟動控制電路的工作原理及電路結(jié)構(gòu)。

五、可以實現(xiàn)的實驗項目

5.1實驗箱底板功能

1) 可以實現(xiàn)跑馬燈、流水燈實驗

2) 可以實現(xiàn)彩色流水燈、交通燈實驗

3) 可以實現(xiàn)紅、綠兩種顏色顯示。

4) 可以實現(xiàn)電子鐘顯示、數(shù)碼管多位顯示、74HC595驅(qū)動等實驗。

5) 可以實現(xiàn)1位數(shù)碼管顯示實驗

6) 可以做雙色點陣屏顯示實驗，滾動、靜態(tài)顯示字符、漢字符號等。

7) 可以實現(xiàn)LCD1602液晶屏顯示實驗，可以顯示字符、數(shù)字等。

8) 可以實現(xiàn)按鍵控制、外部中斷等實驗。

9) 可以實現(xiàn)矩陣鍵盤實驗，可用作控制、教學(xué)實驗等

10) 可以用作游戲控制桿、實現(xiàn)獨立按鍵等功能。

11) 可以實現(xiàn)音樂播放、報警提示等

12) 可以實現(xiàn)電子表、萬年歷實驗。

5.2傳感器模塊功能

1) 可以實現(xiàn)溫度測量。

2) 可以實現(xiàn)光電開關(guān)實驗。

3) 可以實現(xiàn)火災(zāi)報警、火焰檢測等實驗。

4) 可以實現(xiàn)測速、電磁檢測等實驗。

5.3電器控制模塊功能

1) 可以實現(xiàn)直流電機調(diào)速、調(diào)向的驅(qū)動實驗。

2) 可以實現(xiàn)步進電機調(diào)速、調(diào)向、調(diào)角度的驅(qū)動實驗。

3) 可以實現(xiàn)繼電器控制實驗。

5.4數(shù)據(jù)傳輸、存儲模塊功能

1) 可以實現(xiàn)串口通信，TTL轉(zhuǎn)RS-232實驗。

2) 可以實現(xiàn)外部存儲、IIC總線學(xué)習(xí)

3) 可以作為AD轉(zhuǎn)換等實驗的模擬量輸入。

4) 可以實現(xiàn)串行轉(zhuǎn)并行實驗，可以擴展IO。

5) 可以實現(xiàn)并行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)串行的實驗

6) 可以實現(xiàn)SD卡的讀寫、文件系統(tǒng)的學(xué)習(xí)實驗。

7) 配合多組485模塊，可以進行485通訊實驗

8) 可以發(fā)射不同載波頻率的紅外信號。

9) 可以實現(xiàn)紅外接收解碼實驗。

10) 可以實現(xiàn)AD/DA兩種轉(zhuǎn)換。

11) 可以實現(xiàn)8位數(shù)據(jù)鎖存實驗，可以做CPU與外圍模塊的驅(qū)動、緩沖模塊

12) 可以IO擴展，學(xué)習(xí)譯碼實驗。

5.5電源模塊功能

1) 可以輸出+3.3V電壓

2) 可以輸出+1.8V電壓

3) 可以作為外接模塊的電源引出腳

4) 底板供電電源、USB通信接口。

5) 可以實現(xiàn)紅外接收解碼實驗。

六、實驗平臺配置表