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2021年12月16日

電子技術(shù)及傳感器綜合實(shí)訓(xùn)裝置

SBDZBY-01A型電子技術(shù)及傳感器綜合實(shí)訓(xùn)裝置

一、概述

電子技術(shù)及傳感器綜合實(shí)訓(xùn)裝置為開放式結(jié)構(gòu)，積木式組合方式。學(xué)生根據(jù)自己的要求選擇一個(gè)實(shí)用課題做為課程設(shè)計(jì)選題，通過抄板、邏輯設(shè)計(jì)、編寫程序、調(diào)試、結(jié)題幾個(gè)步驟，最終完成一項(xiàng)具有實(shí)際功能且體現(xiàn)實(shí)用價(jià)值的產(chǎn)品，以達(dá)到課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的。

產(chǎn)品由微處理器、傳感器、人機(jī)對(duì)話、數(shù)據(jù)總線、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標(biāo)準(zhǔn)接口，像搭積木一樣連接，使其電路功能不斷擴(kuò)展。涉及內(nèi)容可涵蓋自動(dòng)化、電子信息、測量、通信等專業(yè)。平臺(tái)配套便攜式實(shí)驗(yàn)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(yàn)箱中，在做畢業(yè)設(shè)計(jì)、課程設(shè)期間，該實(shí)驗(yàn)箱可以以借的形式由學(xué)生保管。

適用專業(yè)：電子、通信、機(jī)電、控制等

適用范圍：課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)、電子競賽

結(jié)構(gòu)形式：模塊化設(shè)計(jì)、積木拼接、圖書借閱式管理

使用步驟：硬件抄板、邏輯設(shè)計(jì)、編寫軟件、硬件調(diào)試、結(jié)題報(bào)告

二、裝置特點(diǎn)

1.提供多種實(shí)訓(xùn)模塊，各模塊的接口均已引至板上的專用插座，通過模塊的四個(gè)彈性插腳可布局于專用實(shí)訓(xùn)操作底板。學(xué)生可用專用實(shí)訓(xùn)導(dǎo)線組合各種實(shí)訓(xùn)線路，完成不同的實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目；

2.電源、測量儀表輸出端以接線柱和接線端子兩種方式引出，實(shí)訓(xùn)操作方便；

3.學(xué)生可設(shè)計(jì)、搭接、調(diào)試、驗(yàn)證新的電子電路，培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)和能力。

4.實(shí)驗(yàn)臺(tái)具有完善的安全保護(hù)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，具有觸電及過載保護(hù)，確保人身安全。

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

3.裝置容量：≤700VA

4.安全保護(hù)：具有漏電壓和漏電流保護(hù)、過載保護(hù)等功能，安全符合國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)

四、基本配置及功能

實(shí)訓(xùn)裝置由實(shí)訓(xùn)臺(tái)、電源控制屏、實(shí)訓(xùn)模塊、實(shí)訓(xùn)工具等組成。

(一) 實(shí)訓(xùn)臺(tái)

采用工業(yè)鋁合金型材框架，在電源控制屏上方為兩層結(jié)構(gòu)。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(xùn)掛箱，擴(kuò)展完成多門課程實(shí)訓(xùn)；第二層可放置PVC夾板，用來夾放實(shí)訓(xùn)圖紙。實(shí)訓(xùn)臺(tái)下方還設(shè)有四個(gè)帶剎車的萬向輪，便于移動(dòng)和固定。

(二)活動(dòng)柜（1個(gè)）

活動(dòng)柜設(shè)有3個(gè)帶拉手抽屜，可存放實(shí)訓(xùn)工具。兩側(cè)分為6層結(jié)構(gòu)，可放置實(shí)訓(xùn)模塊。

(三)電源控制屏

控制屏為鐵質(zhì)雙層亞光密紋噴塑結(jié)構(gòu)，鋁質(zhì)面板，為實(shí)訓(xùn)提供交直流電源、信號(hào)源和測量儀表等，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，具有觸電及過載保護(hù)，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(shè)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(diào)，輸出端具有短路保護(hù)、過載保護(hù)及自動(dòng)復(fù)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(diào)直流電源：兩路0.0V～30V/2A連續(xù)可調(diào)，具有截止型短路軟保護(hù)和自動(dòng)恢復(fù)功能，設(shè)有三位半數(shù)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(hù)措施。

3. 測量儀器儀表

數(shù)字直流電流表（AX4模塊單元）:測量范圍：0～2000mA

數(shù)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(jí)

數(shù)字直流毫伏表:測量范圍：0～2000mV，輸入阻抗：47K?/V

1）MF47指針式萬用表

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(shù): 0 ~ 300hFE

⑤ 音頻電平: -10 ~ +22dB

電阻：X1...X10kΩ

2）勝利牌數(shù)字萬用表（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(shù)信號(hào)發(fā)生器/頻率計(jì)：采用直接數(shù)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(tǒng)（該系統(tǒng)采用一體化設(shè)計(jì)，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(shè)備安全的性能指標(biāo)）（投標(biāo)現(xiàn)場演示功能）

A、虛擬示波器所需實(shí)現(xiàn)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(hào)發(fā)生器輸出；

200MSa/s高速實(shí)時(shí)采樣，50MHz帶寬，波形測量完全滿足教學(xué)實(shí)驗(yàn)要求，波形平滑不失真。

在、2路PWM脈沖信號(hào)發(fā)生器：可設(shè)置頻率、占空比。

D、萬用表功能

1）、萬用表的電阻測量功能；

2）、萬用表的直流電壓測量功能；

3）、萬用表的交流電壓測量功能；

4）、萬用表的交流電流測量功能；

E、人機(jī)界面功能

1）、人機(jī)界面顯示所測量的波形，并顯示相應(yīng)的量測值；

2）、可通過點(diǎn)擊界面按鈕，將所測量的波形插入實(shí)驗(yàn)報(bào)告模板中；

3）、學(xué)生的實(shí)驗(yàn)報(bào)告結(jié)果可通過點(diǎn)擊界面按鈕，統(tǒng)一上傳到指定的教師電腦文件夾下；

F、實(shí)驗(yàn)室安全監(jiān)控功能

1）、環(huán)境參數(shù)測量：可同時(shí)測量顯示溫濕度、CO2濃度和PM2.5；

2）、電氣參數(shù)測量：可測量控制臺(tái)電壓電流，并計(jì)算出功率；

3）、過流、過壓、欠壓（閥值可設(shè)置）報(bào)警跳閘保護(hù)；

4）、安全防護(hù)：實(shí)驗(yàn)室環(huán)境安全監(jiān)控裝置（PM2.5、煙霧、可燃?xì)怏w、溫濕度及CO2濃度異常（火警）報(bào)警）；

5）、節(jié)電功能：長期無人實(shí)驗(yàn)時(shí)，自動(dòng)關(guān)閉總閘開關(guān)，實(shí)現(xiàn)安全和節(jié)電效果；

提供有效、權(quán)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(diào)試環(huán)境，支持單步、斷點(diǎn)、隨時(shí)查看寄存器、變量、內(nèi)存，支持全速運(yùn)行時(shí)暫停按鈕，可仿真各種51指令兼容單片機(jī)。內(nèi)部最大仿真時(shí)鐘24MHZ，程序存儲(chǔ)器64K，仿真的同時(shí)已燒好代碼，系統(tǒng)可脫機(jī)運(yùn)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(fù)保險(xiǎn)絲，支持5V/3.3V工作電壓；

2.仿真固件可升級(jí)，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(jī))。

*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(nèi)核；

3.支持Serial Wire Debug (SWD）；

4.支持Serial Wire Viewer (SWV)；

5.可與 IAR Workbench、Keill，ADS，RVDS無縫集成；

6.支持1.2V-5V目標(biāo)板電壓；20pin與SWD接口轉(zhuǎn)接板

7.支持WIN2000/XP/VISTA/7等

*FPGA/CPLD編程器USB-Blaster

1.USB接口

2.穩(wěn)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(shè)備可以完成的實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目

1.簡易交通燈控制系統(tǒng)

2.鍵盤撥號(hào)顯示器

3.秒表計(jì)時(shí)器

4.簡易計(jì)算器

5.RS232計(jì)算機(jī)串口通信控制小燈開關(guān)系統(tǒng)

6.綜合報(bào)警系統(tǒng)

7.基于超聲波的倒車?yán)走_(dá)測試顯示系統(tǒng)

8.基于超聲波的水位測試顯示系統(tǒng)

9.步進(jìn)電機(jī)調(diào)速顯示系統(tǒng)設(shè)計(jì)

10.直流電機(jī)測速顯示系統(tǒng)設(shè)計(jì)

11.有人光控智能小燈控制系統(tǒng)

12.基于DS18B20的溫度數(shù)碼管顯示器

13.基于DHT11的溫濕度度數(shù)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(shè)計(jì)

16.LED點(diǎn)陣屏公交站名顯示設(shè)計(jì)

17.LCD12864液晶顯示器設(shè)計(jì)

18.三級(jí)菜單鍵盤設(shè)計(jì)

19.環(huán)境測試儀LCD12864液晶顯示

20.數(shù)字電子日歷系統(tǒng)設(shè)計(jì)

*21.帶上下限報(bào)警的溫濕度系統(tǒng)設(shè)計(jì)

22.出租車計(jì)價(jià)器

23.基于CPLD的矩陣鍵盤掃描程序設(shè)計(jì)

24.基于CPLD的數(shù)碼管動(dòng)態(tài)掃描

25.基于CPLD實(shí)現(xiàn)多路模擬串口通信

*26.基于CPLD的線路編碼及通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)

27.基于RS485總線分布式溫濕度采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)

*28.基于CAN總線分布式溫濕度采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)

29.基于NRF24L01模塊的無線遙控器設(shè)計(jì)

*30.基于NRF24L01模塊的無線手持信號(hào)采集筆設(shè)計(jì)

31.基于NRF24L01無線傳輸分布式溫濕度采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)

*32.基于傳輸分布式溫濕度采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)

33.基于GPRS的遠(yuǎn)程分布式溫濕度采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)

34.基于WIFI無線傳輸分布式溫濕度采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)

*35.手機(jī)接打電話系統(tǒng)設(shè)計(jì)

*為選配項(xiàng)目。

六、本設(shè)備的配置

序號(hào)	產(chǎn)品名稱	型號(hào)規(guī)格	數(shù)量	單位	備注
1	電子技術(shù)及傳感器綜合實(shí)訓(xùn)裝置實(shí)訓(xùn)桌	帶萬向輪靈活移動(dòng)	1	張	鋁合金框架
2	電子技術(shù)及傳感器綜合實(shí)訓(xùn)裝置電源臺(tái)		1	臺(tái)	鐵質(zhì)
3	函數(shù)發(fā)生器0.1HZ~2MHZ （正弦波、三角波、方波）		1	臺(tái)	已裝實(shí)訓(xùn)臺(tái)上客戶無須另購
4	數(shù)字頻率計(jì)（可內(nèi)測與外側(cè)）	100MHz	1	臺(tái)	已裝實(shí)訓(xùn)臺(tái)上客戶無須另購
5	工具		1	套	見表一
6	創(chuàng)新訓(xùn)練模塊		1	套	見表二
7	實(shí)驗(yàn)連接線		1	套
8	實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)書		1	套
9	開放實(shí)驗(yàn)室信息管理系統(tǒng)		1	套	附一

附一：開放實(shí)驗(yàn)室信息管理系統(tǒng)：（全室配一套）

A、．開放實(shí)驗(yàn)室信息管理系統(tǒng)的必要性

學(xué)生動(dòng)手能力的培養(yǎng)、分折問題解決問題能力的培養(yǎng)、自主實(shí)驗(yàn)和創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)均需要一個(gè)寬松的、開放的、設(shè)備齊全的實(shí)驗(yàn)環(huán)境。但是目前很多學(xué)校因師資力量有限無法將實(shí)驗(yàn)室開放，這一方面造成資源浪費(fèi)另一方面學(xué)生又得不到煅煉。針對(duì)這一問題，配備本實(shí)驗(yàn)室信息化管理系統(tǒng)，它可有效解決上述矛盾。具備這樣條件的實(shí)驗(yàn)室可以不必配備固定的老師管理和輔導(dǎo)，學(xué)生可以自主按排實(shí)驗(yàn)時(shí)間并通過刷卡確定機(jī)位，并通過學(xué)生終端計(jì)算機(jī)中的實(shí)驗(yàn)課件、儀器儀表介紹課件、自主實(shí)驗(yàn)題庫、在線幫助等資源完成各類實(shí)驗(yàn)。

B、智能開放實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)簡介

智能實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)（以下稱：本系統(tǒng)）是以標(biāo)準(zhǔn)化實(shí)驗(yàn)室管理思想為基礎(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為驅(qū)動(dòng)最新開發(fā)的管理系統(tǒng)。本系統(tǒng)能對(duì)實(shí)驗(yàn)室設(shè)備及學(xué)生實(shí)驗(yàn)過程進(jìn)行智能化管理，以實(shí)時(shí)了解實(shí)驗(yàn)室設(shè)備狀態(tài)及學(xué)生實(shí)驗(yàn)完成狀況，跟蹤記錄實(shí)驗(yàn)痕跡，確保老師能了解學(xué)生做實(shí)驗(yàn)的流程。

實(shí)驗(yàn)室管理手段包括：短信，郵件，web頁面。

C．開放實(shí)驗(yàn)室資源配置

建設(shè)開放實(shí)驗(yàn)室應(yīng)具備必要的硬件和軟件資源：

（一）硬件資源：

1、手機(jī)（可選）：發(fā)送和接收實(shí)驗(yàn)室設(shè)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(yàn)室管理及狀態(tài)信息，接收學(xué)生的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)（波形，數(shù)據(jù)包等實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)），發(fā)送提示信息及試題到學(xué)生實(shí)驗(yàn)設(shè)備上。

3、服務(wù)器：服務(wù)器為本系統(tǒng)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(yàn)數(shù)據(jù)到web頁面，對(duì)終端設(shè)備的控制，終端實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的采集。

4、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備：路由器等，傳輸各種數(shù)據(jù)。

5、終端：虛擬示波器，發(fā)送及接收數(shù)據(jù)，直接控制設(shè)備

（二）軟件資源：

1.web頁面系統(tǒng)，通過web頁面設(shè)置本系統(tǒng)的各項(xiàng)參數(shù)，個(gè)性化定制，實(shí)時(shí)接收并顯示學(xué)生實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，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(dá)到控制實(shí)驗(yàn)室設(shè)備的目的。

2.短信控制系統(tǒng)，向特定的手機(jī)發(fā)送實(shí)驗(yàn)室設(shè)備狀態(tài)，接收特定手機(jī)的控制命令，并由服務(wù)器發(fā)送控制命令到終端，達(dá)到控制實(shí)驗(yàn)室設(shè)備的目的。

3.郵件控制系統(tǒng)，向特定的郵箱發(fā)送實(shí)驗(yàn)室設(shè)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(dá)到控制實(shí)驗(yàn)室設(shè)備的目的。

4.數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ)系統(tǒng)，存儲(chǔ)學(xué)生實(shí)驗(yàn)過程數(shù)據(jù)，以便老師后續(xù)查看學(xué)生的實(shí)驗(yàn)過程。

表一配套工具

序號(hào)	產(chǎn)品名稱	型號(hào)規(guī)格	單位	數(shù)量
1	烙鐵（帶架）	35W	套	1
2	剝線鉗	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（小）	得力	把	1
8	十字螺絲刀（小）	得力	把

表二創(chuàng)新訓(xùn)練模塊

序號(hào)	產(chǎn)品名稱	型號(hào)規(guī)格	產(chǎn)品代號(hào)	單位
1	基礎(chǔ)硬件配置	MS51單片機(jī)模塊		1塊
		STM32單片機(jī)模塊
		LCD12864點(diǎn)陣液晶模塊
		LED16X16點(diǎn)陣模塊
		八位數(shù)碼管模塊
		獨(dú)立鍵盤與矩陣鍵盤模塊
		RS232通信模塊
		USB接口模塊
		火焰?zhèn)鞲衅髂K
		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(jī)模塊
		步進(jìn)電機(jī)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
		語音播放模塊
		功放模塊
		儲(chǔ)存器模塊
		接口引腳轉(zhuǎn)接模塊
3	綜合硬件模塊	AVR單片機(jī)模塊		1塊
		EPM240邏輯模塊
		RS485總線通信模塊
		CAN總線通信模塊
		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
		三軸磁場傳感器模塊
		空氣質(zhì)量傳感器模塊
		電流傳感器模塊
		旋轉(zhuǎn)編碼器模塊
		RFID模塊
		高速AD模塊
		高速DA模塊