"追求技術(shù)進(jìn)步、服務(wù)科教興國、支持教育事業(yè)"
SBDZBY-01A型電子技術(shù)及傳感器綜合實(shí)訓裝置
一、概述
電子技術(shù)及傳感器綜合實(shí)訓裝置為開(kāi)放式結構，積木式組合方式。學(xué)生根據自己的要求選擇一個(gè)實(shí)用課題做為課程設計選題，通過(guò)抄板、邏輯設計、編寫(xiě)程序、調試、結題幾個(gè)步驟，最終完成一項具有實(shí)際功能且體現實(shí)用價(jià)值的產(chǎn)品，以達到課程設計、畢業(yè)設計的目的。
產(chǎn)品由微處理器、傳感器、人機對話(huà)、數據總線(xiàn)、測控、通信及實(shí)用模塊幾大部分組成，每一部分都包括實(shí)際中常用的多種電路和器件。各電子模塊之間可以通過(guò)標準接口，像搭積木一樣連接，使其電路功能不斷擴展。涉及內容可涵蓋自動(dòng)化、電子信息、測量、通信等專(zhuān)業(yè)。平臺配套便攜式實(shí)驗箱，方便學(xué)生攜帶，可以將自己選做的電子模塊存放在便攜式實(shí)驗箱中，在做畢業(yè)設計、課程設期間，該實(shí)驗箱可以以借的形式由學(xué)生保管。
適用專(zhuān)業(yè)：電子、通信、機電、控制等
適用范圍：課程設計、畢業(yè)設計、電子競賽
結構形式：模塊化設計、積木拼接、圖書(shū)借閱式管理
使用步驟：硬件抄板、邏輯設計、編寫(xiě)軟件、硬件調試、結題報告
二、裝置特點(diǎn)
1.提供多種實(shí)訓模塊，各模塊的接口均已引至板上的專(zhuān)用插座，通過(guò)模塊的四個(gè)彈性插腳可布局于專(zhuān)用實(shí)訓操作底板。學(xué)生可用專(zhuān)用實(shí)訓導線(xiàn)組合各種實(shí)訓線(xiàn)路，完成不同的實(shí)訓項目；
2.電源、測量?jì)x表輸出端以接線(xiàn)柱和接線(xiàn)端子兩種方式引出，實(shí)訓操作方便；
3.學(xué)生可設計、搭接、調試、驗證新的電子電路，培養創(chuàng )新意識和能力。
4.實(shí)驗臺具有完善的安全保護措施與豐富的功能
三、技術(shù)性能
1.輸入電源：單相交流電源220V±10%，50Hz經(jīng)三相隔離變壓器后，以220V/127V低壓供電，具有觸電及過(guò)載保護，確保人身安全。
2.工作環(huán)境：溫度-10℃～+40℃ 相對濕度≤85%（25℃）海拔＜4000m
3.裝置容量：≤700VA
4.安全保護：具有漏電壓和漏電流保護、過(guò)載保護等功能，安全符合國家相關(guān)標準
四、基本配置及功能
實(shí)訓裝置由實(shí)訓臺、電源控制屏、實(shí)訓模塊、實(shí)訓工具等組成。
(一) 實(shí)訓臺
采用工業(yè)鋁合金型材框架，在電源控制屏上方為兩層結構。其中第一層既可放置外配儀器儀表，也可掛放其它通用電工電子實(shí)訓掛箱，擴展完成多門(mén)課程實(shí)訓；第二層可放置PVC夾板，用來(lái)夾放實(shí)訓圖紙。實(shí)訓臺下方還設有四個(gè)帶剎車(chē)的萬(wàn)向輪，便于移動(dòng)和固定。
(二)活動(dòng)柜（1個(gè)）
活動(dòng)柜設有3個(gè)帶拉手抽屜，可存放實(shí)訓工具。兩側分為6層結構，可放置實(shí)訓模塊。
(三)電源控制屏
控制屏為鐵質(zhì)雙層亞光密紋噴塑結構，鋁質(zhì)面板，為實(shí)訓提供交直流電源、信號源和測量?jì)x表等，具體功能如下：
1. 交流電源
（1）三相交流電源220AC±10%，50Hz經(jīng)三相隔離變壓器后，以220V/127V低壓供電，具有觸電及過(guò)載保護，確保人身安全。
（2）高壓交流電源：六路AC220V電源接口，可為外配儀器設備提供工作電源。
（3）低壓交流電源：分3V、6V、9V、12V、15V、20V、24V七檔可調，輸出端具有短路保護、過(guò)載保護及自動(dòng)復位功能，同時(shí)還提供帶中心抽頭雙17V交流電源。
2. 直流電源
(1) 可調直流電源：兩路0.0V～30V/2A連續可調，具有截止型短路軟保護和自動(dòng)恢復功能，設有三位半數顯指示。
(2) 固定直流電源：±12V/1A、±5V/1A固定輸出，每路均具有短路保護措施。
3. 測量?jì)x器儀表
數字直流電流表（AX4模塊單元）:測量范圍：0～2000mA
數字直流電壓表:測量范圍：0～30V，輸入阻抗：47K?/V
指針式直流微安表: 測量范圍：±100μA, 測量精度：2.0級
數字直流毫伏表:測量范圍：0～2000mV，輸入阻抗：47K?/V
1）MF47指針式萬(wàn)用表
① 直流電流： 0~5A，精 度: 2.5%
② 直流電壓: 0~2500V，靈 敏 度: 20kΩ/V，精 度: 0-1000V 2.5% 2500V 5%
③ 交流電壓: 0~2500V，靈 敏 度: 4kΩ/V，精 度: 5% 頻率范圍 45 -5kHz
④ 晶體管直流放大倍數: 0 ~ 300hFE
⑤ 音頻電平: -10 ~ +22dB
電阻：X1...X10kΩ
2）勝利牌數字萬(wàn)用表（VC890D）
直流電壓量程：200mV/2V/20V/200V/1000V，精度±(0.5%+3)
交流電壓量程：20V/200V/750V，精度±(0.8%+5)
直流電流：20mA/200mA /20A，精度±(1.5%+3)
交流電流：200mA /20A，精度±(1.5%+5)
電阻：200Ω/2kΩ/20kΩ/200kΩ/20MΩ/200MΩ，精度±(0.8%+3)
3）功率函數信號發(fā)生器/頻率計：采用直接數字頻率合成（DDS）產(chǎn)生高精度正弦波，方波和三角波。采用大屏幕LCD顯示輸出頻率、波形，衰減值。
智慧教室綜合測控系統（該系統采用一體化設計，要求所有功能集中在一塊核心控制器上，不接受采用多種模塊拼裝，確保使用人員的人身安全及設備安全的性能指標）（投標現場(chǎng)演示功能）
A、虛擬示波器所需實(shí)現的功能：
50MHz 2路波形測量功能；
B、2路邏輯分析儀功能；
C、1路任意波形信號發(fā)生器輸出；
200MSa/s高速實(shí)時(shí)采樣，50MHz帶寬，波形測量完全滿(mǎn)足教學(xué)實(shí)驗要求，波形平滑不失真。
在、2路PWM脈沖信號發(fā)生器：可設置頻率、占空比。
D、萬(wàn)用表功能
1）、萬(wàn)用表的電阻測量功能；
2）、萬(wàn)用表的直流電壓測量功能；
3）、萬(wàn)用表的交流電壓測量功能；
4）、萬(wàn)用表的交流電流測量功能；
E、人機界面功能
1）、人機界面顯示所測量的波形，并顯示相應的量測值；
2）、可通過(guò)點(diǎn)擊界面按鈕，將所測量的波形插入實(shí)驗報告模板中；
3）、學(xué)生的實(shí)驗報告結果可通過(guò)點(diǎn)擊界面按鈕，統一上傳到指定的教師電腦文件夾下；
F、實(shí)驗室安全監控功能
1）、環(huán)境參數測量：可同時(shí)測量顯示溫濕度、CO2濃度和PM2.5；
2）、電氣參數測量：可測量控制臺電壓電流，并計算出功率；
3）、過(guò)流、過(guò)壓、欠壓（閥值可設置）報警跳閘保護；
4）、安全防護：實(shí)驗室環(huán)境安全監控裝置（PM2.5、煙霧、可燃氣體、溫濕度及CO2濃度異常（火警）報警）；
5）、節電功能：長(cháng)期無(wú)人實(shí)驗時(shí)，自動(dòng)關(guān)閉總閘開(kāi)關(guān)，實(shí)現安全和節電效果；
提供有效、權威的證明文件，佐證該產(chǎn)品的可靠、安全、先進(jìn)性。
5）仿真器
USB接口，DIP40鍍金插針。
兼容KEIL C51 UV2/UV3/UV4調試環(huán)境，支持單步、斷點(diǎn)、隨時(shí)查看寄存器、變量、內存，支持全速運行時(shí)暫停按鈕，可仿真各種51指令兼容單片機。內部最大仿真時(shí)鐘24MHZ，程序存儲器64K，仿真的同時(shí)已燒好代碼，系統可脫機運行。
6）編程器
1.支持AT89S51、AT89S52
2.支持：（1）AT90can128 AT90can32等；
（2）Attiny11 Attiny12 Attiny13等
（3）Atmega128 Atmega32 Atmega64 Atmega8等；
（4）USB接口
*AVR仿真器編程器
1.USB接口，帶0.5A可恢復保險絲，支持5V/3.3V工作電壓；
2.仿真固件可升級，支持AVRstudio軟件。
3.支持：
ATmega128,ATmega128L,ATmega16,ATmega162,ATmega162V,ATmega165,ATmega165V, ATmega169,ATmega169V, ATmega16L, ATmega32, ATmega323,ATmega323L, ATmega32L, ATmega64, ATmega64L(支持AVR所有帶JTAG口的單片機)。
*JLINK仿真器編程器（用于STM32）
1.USB2.0接口
2.支持 ARM7/9/11 (including thumb mode),Cortex-M0/M1/M3/M4內核；
3.支持Serial Wire Debug (SWD）；
4.支持Serial Wire Viewer (SWV)；
5.可與 IAR Workbench、Keill，ADS，RVDS無(wú)縫集成；
6.支持1.2V-5V目標板電壓；20pin與SWD接口轉接板
7.支持WIN2000/XP/VISTA/7等
*FPGA/CPLD編程器USB-Blaster
1.USB接口
2.穩定支持SignalTap II 嵌入式邏輯分析儀功能；
3.支持ALTERA 公司全系列器件；
4.支持三種下載模式：AS、PS和JTAG；
五、本設備可以完成的實(shí)訓項目
1.簡(jiǎn)易交通燈控制系統
2.鍵盤(pán)撥號顯示器
3.秒表計時(shí)器
4.簡(jiǎn)易計算器
5.RS232計算機串口通信控制小燈開(kāi)關(guān)系統
6.綜合報警系統
7.基于超聲波的倒車(chē)雷達測試顯示系統
8.基于超聲波的水位測試顯示系統
9.步進(jìn)電機調速顯示系統設計
10.直流電機測速顯示系統設計
11.有人光控智能小燈控制系統
12.基于DS18B20的溫度數碼管顯示器
13.基于DHT11的溫濕度度數碼管顯示器
*14.環(huán)境測試儀段碼管顯示
15.LED點(diǎn)陣屏字幕顯示設計
16.LED點(diǎn)陣屏公交站名顯示設計
17.LCD12864液晶顯示器設計
18.三級菜單鍵盤(pán)設計
19.環(huán)境測試儀LCD12864液晶顯示
20.數字電子日歷系統設計
*21.帶上下限報警的溫濕度系統設計
22.出租車(chē)計價(jià)器
23.基于CPLD的矩陣鍵盤(pán)掃描程序設計
24.基于CPLD的數碼管動(dòng)態(tài)掃描
25.基于CPLD實(shí)現多路模擬串口通信
*26.基于CPLD的線(xiàn)路編碼及通信系統設計
27.基于RS485總線(xiàn)分布式溫濕度采集系統設計
*28.基于CAN總線(xiàn)分布式溫濕度采集系統設計
29.基于NRF24L01模塊的無(wú)線(xiàn)遙控器設計
*30.基于NRF24L01模塊的無(wú)線(xiàn)手持信號采集筆設計
31.基于NRF24L01無(wú)線(xiàn)傳輸分布式溫濕度采集系統設計
*32.基于傳輸分布式溫濕度采集系統設計
33.基于GPRS的遠程分布式溫濕度采集系統設計
34.基于WIFI無(wú)線(xiàn)傳輸分布式溫濕度采集系統設計
*35.手機接打電話(huà)系統設計
*為選配項目。
六、本設備的配置
|
序號 |
產(chǎn)品名稱(chēng) |
型號規格 |
數量 |
單位 |
備注 |
|
1 |
電子技術(shù)及傳感器綜合實(shí)訓裝置實(shí)訓桌 |
帶萬(wàn)向輪靈活移動(dòng) |
1 |
張 |
鋁合金框架 |
|
2 |
電子技術(shù)及傳感器綜合實(shí)訓裝置電源臺 |
|
1 |
臺 |
鐵質(zhì) |
|
3 |
函數發(fā)生器0.1HZ~2MHZ （正弦波、三角波、方波） |
|
1 |
臺 |
已裝實(shí)訓臺上 客戶(hù)無(wú)須另購 |
|
4 |
數字頻率計（可內測與外側） |
100MHz |
1 |
臺 |
已裝實(shí)訓臺上 客戶(hù)無(wú)須另購 |
|
5 |
工具 |
|
1 |
套 |
見(jiàn)表一 |
|
6 |
創(chuàng )新訓練模塊 |
|
1 |
套 |
見(jiàn)表二 |
|
7 |
實(shí)驗連接線(xiàn) |
|
1 |
套 |
|
|
8 |
實(shí)訓指導書(shū) |
|
1 |
套 |
|
|
9 |
開(kāi)放實(shí)驗室信息管理系統 |
|
1 |
套 |
附一 |
附一：開(kāi)放實(shí)驗室信息管理系統：（全室配一套）
A、．開(kāi)放實(shí)驗室信息管理系統的必要性
學(xué)生動(dòng)手能力的培養、分折問(wèn)題解決問(wèn)題能力的培養、自主實(shí)驗和創(chuàng )新實(shí)驗能力的培養均需要一個(gè)寬松的、開(kāi)放的、設備齊全的實(shí)驗環(huán)境。但是目前很多學(xué)校因師資力量有限無(wú)法將實(shí)驗室開(kāi)放，這一方面造成資源浪費另一方面學(xué)生又得不到煅煉。針對這一問(wèn)題，配備本實(shí)驗室信息化管理系統，它可有效解決上述矛盾。具備這樣條件的實(shí)驗室可以不必配備固定的老師管理和輔導，學(xué)生可以自主按排實(shí)驗時(shí)間并通過(guò)刷卡確定機位，并通過(guò)學(xué)生終端計算機中的實(shí)驗課件、儀器儀表介紹課件、自主實(shí)驗題庫、在線(xiàn)幫助等資源完成各類(lèi)實(shí)驗。
B、智能開(kāi)放實(shí)驗室管理系統簡(jiǎn)介
智能實(shí)驗室管理系統（以下稱(chēng)：本系統）是以標準化實(shí)驗室管理思想為基礎、網(wǎng)絡(luò )技術(shù)為驅動(dòng)最新開(kāi)發(fā)的管理系統。本系統能對實(shí)驗室設備及學(xué)生實(shí)驗過(guò)程進(jìn)行智能化管理，以實(shí)時(shí)了解實(shí)驗室設備狀態(tài)及學(xué)生實(shí)驗完成狀況，跟蹤記錄實(shí)驗痕跡，確保老師能了解學(xué)生做實(shí)驗的流程。
實(shí)驗室管理手段包括：短信，郵件，web頁(yè)面。
C．開(kāi)放實(shí)驗室資源配置
建設開(kāi)放實(shí)驗室應具備必要的硬件和軟件資源：
（一）硬件資源：
1、手機（可選）：發(fā)送和接收實(shí)驗室設備管理及狀態(tài)信息。
2、管理員PC：用于發(fā)送和接收實(shí)驗室管理及狀態(tài)信息，接收學(xué)生的實(shí)驗數據（波形，數據包等實(shí)驗數據），發(fā)送提示信息及試題到學(xué)生實(shí)驗設備上。
3、服務(wù)器：服務(wù)器為本系統的核心部分，完成接收管理員控制信息，發(fā)送采集到的終端實(shí)驗數據到web頁(yè)面，對終端設備的控制，終端實(shí)驗數據的采集。
4、網(wǎng)絡(luò )設備：路由器等，傳輸各種數據。
5、終端：虛擬示波器，發(fā)送及接收數據，直接控制設備
（二）軟件資源：
1.web頁(yè)面系統，通過(guò)web頁(yè)面設置本系統的各項參數，個(gè)性化定制，實(shí)時(shí)接收并顯示學(xué)生實(shí)驗數據，發(fā)送控制命令到服務(wù)器，并由服務(wù)器發(fā)送控制命令到終端，達到控制實(shí)驗室設備的目的。
2.短信控制系統，向特定的手機發(fā)送實(shí)驗室設備狀態(tài)，接收特定手機的控制命令，并由服務(wù)器發(fā)送控制命令到終端，達到控制實(shí)驗室設備的目的。
3.郵件控制系統，向特定的郵箱發(fā)送實(shí)驗室設備狀態(tài)，接收特定郵箱的控制命令，并由服務(wù)器發(fā)送控制命令到終端，達到控制實(shí)驗室設備的目的。
4.數據庫存儲系統，存儲學(xué)生實(shí)驗過(guò)程數據，以便老師后續查看學(xué)生的實(shí)驗過(guò)程。
表一 配套工具
|
序號 |
產(chǎn)品名稱(chēng) |
型號規格 |
單位 |
數量 |
|
1 |
烙鐵（帶架） |
35W |
套 |
1 |
|
2 |
剝線(xiàn)鉗 |
鴻義 |
把 |
1 |
|
3 |
斜口鉗 |
6寸 |
把 |
1 |
|
4 |
尖嘴鉗 |
6寸 |
把 |
1 |
|
5 |
十字螺絲刀 |
新發(fā) |
把 |
1 |
|
6 |
一字螺絲刀 |
新發(fā) |
把 |
1 |
|
7 |
一字螺絲刀（�。� |
得力 |
把 |
1 |
|
8 |
十字螺絲刀（�。� |
得力 |
把 |
|
表二 創(chuàng )新訓練模塊
|
序號 |
產(chǎn)品名稱(chēng) |
型號規格 |
產(chǎn)品代號 |
單位 |
|
1 |
基礎硬件配置 |
MS51單片機模塊 |
|
1塊 |
|
STM32單片機模塊 |
||||
|
LCD12864點(diǎn)陣液晶模塊 |
||||
|
LED16X16點(diǎn)陣模塊 |
||||
|
八位數碼管模塊 |
||||
|
獨立鍵盤(pán)與矩陣鍵盤(pán)模塊 |
||||
|
RS232通信模塊 |
||||
|
USB接口模塊 |
||||
|
火焰傳感器模塊 |
||||
|
煙霧傳感器模塊 |
||||
|
超聲波傳感器模塊 |
||||
|
光敏傳感器模塊 |
||||
|
人體熱紅外傳感器模塊 |
||||
|
溫濕度傳感器模塊 |
||||
|
聲音傳感器模塊 |
||||
|
繼電器模塊 |
||||
|
直流電機模塊 |
||||
|
步進(jìn)電機模塊 |
||||
|
交通燈模塊 |
||||
|
2 |
4G射頻收發(fā)模塊 |
Wifi模塊 |
|
1塊 |
|
GSM/GPRS模塊 |
||||
|
時(shí)鐘模塊 |
||||
|
語(yǔ)音播放模塊 |
||||
|
功放模塊 |
||||
|
儲存器模塊 |
||||
|
接口引腳轉接模塊 |
||||
|
3 |
綜合硬件模塊 |
AVR單片機模塊 |
|
1塊 |
|
EPM240邏輯模塊 |
||||
|
RS485總線(xiàn)通信模塊 |
||||
|
CAN總線(xiàn)通信模塊 |
||||
|
震動(dòng)傳感器模塊 |
||||
|
三軸加速度/角速度傳感器模塊 |
||||
|
顏色傳感器模塊 |
||||
|
霍爾傳感器模塊 |
||||
|
三軸磁場(chǎng)傳感器模塊 |
||||
|
空氣質(zhì)量傳感器模塊 |
||||
|
電流傳感器模塊 |
||||
|
旋轉編碼器模塊 |
||||
|
RFID模塊 |
||||
|
高速AD模塊 |
||||
|
高速DA模塊 |
