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2024年6月11日

單片機實訓考核裝置,單片機實訓考核平臺

SBDPX-238單片機實訓考核裝置

單片機實訓考核裝置是學校電子工程和機電工程專業(yè)實訓室之一。單片機實訓考核平臺主要功能面向電子、機電專業(yè)《單片機原理及應(yīng)用》和《單片機項目教程》等課程的實驗、實訓。能夠滿足教學計劃和課程標準所規(guī)定的實踐教學環(huán)節(jié)的要求。單片機實訓考核裝置可動態(tài)數(shù)碼管顯示、繼電器隔離控制、交直流電機控制、機械故障檢測等。單片機實訓考核裝置裝置采用模塊化，開放式設(shè)計。各個模既可做基礎(chǔ)實驗，又可組合起來做實訓實驗及課程設(shè)計。模塊之間靈活聯(lián)接，加深對單片機硬件電路設(shè)計原理的理解,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。

一、產(chǎn)品特點：

1.入門容易，簡潔而不簡單：為了使入門容易，我們采用簡單易懂的版面設(shè)計，從最基本的一個跑馬燈開始就讓您無縫地切入教學。大部分的模塊在保證安全的前提下反面是鏤空的。這使得您可以讓學生一目了然看到，并可以觸摸到，這點很重要。因為我們深知，感性認識的重要性。

2、人體工學，美觀而舒適：采用模塊平放結(jié)構(gòu)，使得視線趨于自然向下，如同平時讀書寫字�？拷脩魝�(cè)又略帶傾斜，使得操作時更加方便。同時抬頭時視線使得毫無遮擋。可以方便地聽講，老師亦可觀察實驗情況。

3、高度開放，激發(fā)創(chuàng)新：采用模塊化設(shè)計，我們并不簡單的，單獨設(shè)計模塊，而是將模塊間聯(lián)系，可能性，功能性做了綜合考慮，提供經(jīng)典實訓項目，我們建議用戶利用高度開放性的模塊，設(shè)計出自己的實驗項目。

4、貼近實際，易于拓展：深知教學與實際生產(chǎn)結(jié)合的重要性。特別設(shè)計了多達幾十種的實訓包

二、技術(shù)性能：

1、輸入電源：AC220V±10%50Hz

2、工作環(huán)境：溫度-10~+40℃相對濕度＜85%(25℃)

3、裝置容量：200VA

4、重量：100kg

5、外形尺寸：1600×750×1100mm

三、單片機實訓考核設(shè)備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(nèi)部設(shè)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(shè)計有在系統(tǒng)下載設(shè)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(fù)位電路上加有手動復(fù)位按扭，可以直接復(fù)位操作。模塊上還設(shè)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(guān)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(guān)電源供電，確保提供足夠的功率。電源采用漏電保護開關(guān)作為總控制，安全可靠。用船形開關(guān)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(guān)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(shè)計人機界面時可以得心應(yīng)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(chǔ)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(guān)觸點全部引出，并明確標示；每個繼電器還設(shè)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(guān)量輸入，4*4矩形鍵盤接口，可以滿足學生從基礎(chǔ)到高級，從簡單到復(fù)雜的實訓要求。如果用戶需要更多的按鍵或需要更為復(fù)雜的設(shè)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(shè)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(jié)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(guān)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(shè)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(gòu)的安全。

9、步進電機控制模塊該模塊設(shè)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(gòu)，該機構(gòu)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(gòu)上裝有感知距離的閉環(huán)元件。同時設(shè)計了一個超程保護電路，當機構(gòu)走到一個程序不可知狀態(tài)時，可自動關(guān)閉電機電源，避免機構(gòu)超程損壞。直線運動機構(gòu)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(shè)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(shè)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(gòu)，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(guān)，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(shè)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(yīng)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(guān)、斷狀態(tài)。74HC138是一種三通道輸入、八通道輸出譯碼器，主要應(yīng)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。

序號	名稱	型號及規(guī)格
1	實訓桌	尺寸1160720840采用符合人體工學的平斜面設(shè)計，所有模塊平斜放于桌面固定槽內(nèi)，實驗視線同讀書一樣，自然往下，利于思考。同時解決傳統(tǒng)立式結(jié)構(gòu)的視線遮擋，無法看見教師教學的問題。工藝上采用優(yōu)質(zhì)鋁材，16mm以上黑色木板，家具級封邊工藝，帶3個柜子，優(yōu)質(zhì)鉸鏈，鋁合金把手，帶4個可鎖式腳輪便于移動。
2	電腦推車	尺寸6305801140采用鋁合金結(jié)構(gòu)，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。
3	51單片機主機模塊	AT89S52芯片/在系統(tǒng)下載設(shè)計
4	電源模塊	DC±5V，±12V，24V
5	仿真器模塊	仿真器
6	顯示模塊(AB共2塊)	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
7	繼電器模塊	6路繼電器（帶驅(qū)動）
8	指令模塊	PS2鍵盤接口
		8個獨立鍵盤接口
		8路8位開關(guān)量輸入
		4*4矩形鍵盤接口
9	ADC/DAC模塊	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
10	交直流電機控制模塊	24V直流減速電機
		220V交流減速電機
		光電開關(guān)計數(shù)輸出
11	步進電機控制模塊	步進電機
		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
12	傳感器配接模塊	16路光電隔離IO口
13	擴展模塊	8255芯片，74LS245芯片
14	溫度傳感器模塊	18B20/LM35
15	串并裝換模塊	74LS164 串進并出、74LS165 并進串出
16	IIC總線模塊	總線 IC 卡/總線實時時鐘
17	RS232通訊線	RS232通訊線
18	ISP編程線	ISP編程電纜
19	排線	排線
25	電子連線	實驗連線
26	接近開關(guān)	接近開關(guān)
27	智能物料搬運模塊	搬運機構(gòu)
		傳感器檢測機構(gòu)
		限位保護功能
		接供料機構(gòu)
28	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	實驗室共用氣泵
29	單片機仿真教學軟件
30	單片機多媒體教學軟件
31	實驗指導	實驗指導1套
32	實驗程序與配套軟件	配套實驗源代碼，配套軟件與工具