2021年7月30日

電子設計及操作臺,電子創(chuàng )新設計開(kāi)發(fā)平臺

SBDZCX-01B電子創(chuàng )新設計與開(kāi)發(fā)平臺 

 

一、概述

電子設計及操作臺該電子產(chǎn)品創(chuàng )新設計與開(kāi)發(fā)平臺為開(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

輸入電源：?jiǎn)蜗嘟涣麟娫?span lang="EN-US">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。

工作環(huán)境：溫度-10℃～+40℃ 相對濕度≤85%（25℃）海拔＜4000m

裝置容量：≤700VA

規格：2050*700*1700mm

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。

電子設計及操作臺

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。

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。

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：47KΩ/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：47KΩ/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。

正弦波輸出幅度	≥10V
輸出阻抗	50Ω
失真度	<1%（0.1HZ-- 1KHz）
頻率范圍	0.1HZ～3MHz，采用鍵盤(pán)直接輸入數字設定頻率
輸出幅度	電位器調節，正弦波輸出具有20db,40db衰減
方波占空比	可調, 調節范圍：1%-99%調節；方波和三角波采用TTL電平輸出。
頻率計最高測量范圍	100MHz，自動(dòng)換檔

4）嵌入式多功能網(wǎng)絡(luò )虛擬儀器（要求一體式結構，規格：28*25*30CM，不需電腦配套使用與開(kāi)放實(shí)驗室信息管理系統配套使用）

A、終端部分采用7寸彩色觸摸屏（裝學(xué)生實(shí)驗屏上）同時(shí)配有虛擬示波器、虛擬邏輯分折儀、虛擬頻譜儀、虛擬三用表、虛擬數字量輸入輸出模塊。

B、基于LabVIEW虛擬儀器程序的編程方法，學(xué)生可自行設計各種虛擬儀器。

C、儀器包括

（1）、雙蹤存貯示波器，多種同步方式，存貯深度可編程；

通道數：2路

帶寬：20MHZ

分辨率：8位

電壓范圍：-10~+10V

存貯深度：64K

（2）、頻譜分折儀；

（3）、數字三用表，可測電阻、電流、電壓等；

數字IO口

通道數：8路IO

輸入電平：TTL

輸出電平：TTL

電流驅動(dòng)：20mA/通道

（4）、四路智能遠程電源控制

（5）、數據具有上傳與保存功能并能通過(guò)服務(wù)器顯示

（6)、提供LabVIEW虛擬儀器軟件（拷貝版）

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、電子設計及操作設備可以完成的實(shí)訓項目

簡(jiǎn)易交通燈控制系統

鍵盤(pán)撥號顯示器

秒表計時(shí)器

簡(jiǎn)易計算器

RS232計算機串口通信控制小燈開(kāi)關(guān)系統

綜合報警系統

基于超聲波的倒車(chē)雷達測試顯示系統

基于超聲波的水位測試顯示系統

步進(jìn)電機調速顯示系統設計

直流電機測速顯示系統設計

有人光控智能小燈控制系統

基于DS18B20的溫度數碼管顯示器

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

*為選擇配項目。

六、電子設計及操作設備的配置

序號	產(chǎn)品名稱(chēng)	型號規格	數量	單位	備注
1	實(shí)訓桌	帶萬(wàn)向輪靈活移動(dòng)	1	張	鋁合金框架
2	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	仿真器與編程器	51仿真器	1	套
		51編程器	1	套
		AVR仿真器編程器	1	套
		JLINK仿真器編程器	1	套
		FPGA/CPLD編程器	1	套
8	實(shí)驗連接線(xiàn)		1
9	實(shí)訓指導書(shū)		1	套
10	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	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