中人ZRDPJ-CF單片機(jī)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)開(kāi)發(fā)實(shí)驗(yàn)臺(tái)

一、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

實(shí)驗(yàn)開(kāi)發(fā)系統(tǒng)集實(shí)驗(yàn)桌、綜合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)等于一體，綜合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)采用集成一體化設(shè)計(jì)，也可以通過(guò)總線插座擴(kuò)展一些新的實(shí)驗(yàn)。

二、系統(tǒng)性能

是國(guó)內(nèi)首款將工業(yè)組態(tài)軟件應(yīng)用于單片機(jī)控制系統(tǒng)中，直觀形象地展示實(shí)際自動(dòng)控制工業(yè)場(chǎng)景。平臺(tái)主要用于單片機(jī)基礎(chǔ)應(yīng)用技術(shù)和綜合應(yīng)用技術(shù)，包含有單片機(jī)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(jì)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(jī)原理及其實(shí)用接口技術(shù)，充分了解和掌握當(dāng)今單片機(jī)領(lǐng)域流行的各種外設(shè)器件應(yīng)用。同時(shí)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(huì)需求。

三、主要技術(shù)指標(biāo)

3.1實(shí)驗(yàn)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(cè)量?jī)x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(duì)濕度85%（25C）

3.1.5安全保護(hù)：接地保護(hù)，漏電保護(hù)（動(dòng)作電流＜30mA），過(guò)載保護(hù)

3.1.6實(shí)驗(yàn)桌體：實(shí)驗(yàn)桌為鐵和鋁合金臺(tái)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(jiān)固，造型美觀大方。臺(tái)體下部設(shè)有電腦主機(jī)柜、鍵盤架，另設(shè)有一個(gè)儲(chǔ)物柜，用于放置配件、工具及資料等。

四、詳細(xì)硬件技術(shù)參數(shù)

4.1實(shí)驗(yàn)屏

4.1.1單色流水燈模塊：8個(gè)高亮綠色貼片0805封裝LED燈

4.1.2雙色流水燈模塊：6個(gè)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(gè)四位一體共陽(yáng)極數(shù)碼管，2個(gè)74HC595驅(qū)動(dòng)芯片。

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

4.1.6紅綠雙色點(diǎn)陣模塊：3個(gè)74HC595驅(qū)動(dòng)芯片，一個(gè)紅綠雙色點(diǎn)陣顯示屏。

4.1.7LCD1602液晶屏模塊：標(biāo)準(zhǔn)LCD1602液晶屏接口，1個(gè)帶背光的LCD1602液晶屏。

4.1.88個(gè)獨(dú)立按鍵：8個(gè)貼片獨(dú)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(gè)貼片按鍵，帶上拉電阻。

41.1.10五向搖桿：一個(gè)五向搖桿，具有上、下、左、右、中五個(gè)方向。

4.1.11蜂鳴器模塊：無(wú)源蜂鳴器

4.1.12DS1302時(shí)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(zhǔn)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(kāi)關(guān)器件。

4.2.3火焰?zhèn)鞲衅髂K：集成LM393比較器，基準(zhǔn)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(zhǔn)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(jī)接口：ULN2003驅(qū)動(dòng)芯片，貼片SOP16封裝。一路可調(diào)速直流電機(jī)接口；一路可調(diào)速、可調(diào)向雙功能電機(jī)接口

4.3.22路步進(jìn)電機(jī)接口：2個(gè)ULN2003驅(qū)動(dòng)芯片，貼片SOP16封裝。兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)5線4相步進(jìn)電機(jī)接口

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

4.4數(shù)據(jù)傳輸、存儲(chǔ)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(gè)，母頭串口座一個(gè)，狀態(tài)指示燈4個(gè)。

4.4.2AT24C02存儲(chǔ)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(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)CMOS

4.4.12三八譯碼器：74LS138芯片，TTL電平

4.4.13核心板擴(kuò)展接口：接口插座29P兩排，IO擴(kuò)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(xiǎn)絲：斷開(kāi)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(hù)法、牽手呼吸救護(hù)法、胸外心臟按壓就護(hù)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(shí)的人，人工呼吸救護(hù)法、牽手呼吸救護(hù)法、胸外心臟按壓就護(hù)法采用采用3D虛擬仿真技術(shù)展示，經(jīng)過(guò)渲染和潤(rùn)色，使模型看起來(lái)與真實(shí)部件一般無(wú)二，畫面逼真。通過(guò)實(shí)訓(xùn)能夠?qū)W(xué)生進(jìn)行實(shí)訓(xùn)室安全用電教育，提高學(xué)生的安全意識(shí)，使學(xué)生學(xué)會(huì)一些自救的方法，讓學(xué)生在遇到危險(xiǎn)時(shí)能采取一定的安全措施，保護(hù)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(shí)用操作措施，減少電氣事故的發(fā)生。

2.維修電工電子電機(jī)與職業(yè)資格培訓(xùn)考評(píng)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(shí)、電工工具、電工識(shí)圖、電工儀表、電工照明電路、電機(jī)、變壓器、低壓電器、電拖、示波器、低頻信號(hào)源、焊接工藝、SMT技術(shù)、電子產(chǎn)品制造過(guò)程、故障排除、連線、減速器三維拆裝、軸系機(jī)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(gè)實(shí)驗(yàn)）等模塊，學(xué)?？梢愿鶕?jù)學(xué)生學(xué)習(xí)進(jìn)度選擇相應(yīng)的訓(xùn)練模塊進(jìn)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(dòng)端使用，本軟件的功能有：電阻的測(cè)量、交流電壓的測(cè)量（測(cè)量變壓器，若變壓器測(cè)量燒壞多用表時(shí)，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(cè)量（通電流表檔時(shí)燈光亮）、直流電流的測(cè)量、以及電容好壞的判斷。本軟件可任意拖動(dòng)紅色與黑色筆頭，2個(gè)筆頭拖拽至被測(cè)物體上定位時(shí)顯示紅圈，如未定位準(zhǔn)確無(wú)紅圈顯示，并在進(jìn)行錯(cuò)誤操作的時(shí)（如所選量程錯(cuò)誤、所測(cè)數(shù)據(jù)錯(cuò)誤等等），儀表指針將無(wú)反應(yīng)、提示錯(cuò)誤重新測(cè)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(cè)數(shù)據(jù)大小。學(xué)生可以通過(guò)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(jì)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(dòng)端使用，本系統(tǒng)即可手動(dòng)設(shè)置故障也能自動(dòng)設(shè)置故障，本系統(tǒng)通過(guò)電路圖中綠色的框選擇手動(dòng)設(shè)置故障點(diǎn)（最多可以設(shè)置39個(gè)故障點(diǎn)），也可以通過(guò)系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)行隨機(jī)1個(gè)故障點(diǎn)設(shè)置，隨機(jī)兩個(gè)故障點(diǎn)設(shè)置，隨機(jī)三個(gè)故障點(diǎn)設(shè)置，隨機(jī)四個(gè)故障點(diǎn)設(shè)置，隨機(jī)五個(gè)故障點(diǎn)設(shè)置，本系統(tǒng)內(nèi)有工具箱，元件庫(kù)，放大鏡，電路圖等功能，可通過(guò)工具箱可選擇萬(wàn)用表進(jìn)行檢測(cè)，通過(guò)元件庫(kù)選擇合適的元件，通過(guò)放大鏡可以清楚的了解各個(gè)元器件及電路。本系統(tǒng)通過(guò)電動(dòng)機(jī)星三角啟動(dòng)控制電路故障的設(shè)置，并經(jīng)過(guò)種種排查，讓學(xué)生了解電動(dòng)機(jī)星三角啟動(dòng)控制電路的工作原理及電路結(jié)構(gòu)。

五、可以實(shí)現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目

5.1實(shí)驗(yàn)箱底板功能

1) 可以實(shí)現(xiàn)跑馬燈、流水燈實(shí)驗(yàn)

2) 可以實(shí)現(xiàn)彩色流水燈、交通燈實(shí)驗(yàn)

3) 可以實(shí)現(xiàn)紅、綠兩種顏色顯示。

4) 可以實(shí)現(xiàn)電子鐘顯示、數(shù)碼管多位顯示、74HC595驅(qū)動(dòng)等實(shí)驗(yàn)。

5) 可以實(shí)現(xiàn)1位數(shù)碼管顯示實(shí)驗(yàn)

6) 可以做雙色點(diǎn)陣屏顯示實(shí)驗(yàn)，滾動(dòng)、靜態(tài)顯示字符、漢字符號(hào)等。

7) 可以實(shí)現(xiàn)LCD1602液晶屏顯示實(shí)驗(yàn)，可以顯示字符、數(shù)字等。

8) 可以實(shí)現(xiàn)按鍵控制、外部中斷等實(shí)驗(yàn)。

9) 可以實(shí)現(xiàn)矩陣鍵盤實(shí)驗(yàn)，可用作控制、教學(xué)實(shí)驗(yàn)等

10) 可以用作游戲控制桿、實(shí)現(xiàn)獨(dú)立按鍵等功能。

11) 可以實(shí)現(xiàn)音樂(lè)播放、報(bào)警提示等

12) 可以實(shí)現(xiàn)電子表、萬(wàn)年歷實(shí)驗(yàn)。

5.2傳感器模塊功能

1) 可以實(shí)現(xiàn)溫度測(cè)量。

2) 可以實(shí)現(xiàn)光電開(kāi)關(guān)實(shí)驗(yàn)。

3) 可以實(shí)現(xiàn)火災(zāi)報(bào)警、火焰檢測(cè)等實(shí)驗(yàn)。

4) 可以實(shí)現(xiàn)測(cè)速、電磁檢測(cè)等實(shí)驗(yàn)。

5.3電器控制模塊功能

1) 可以實(shí)現(xiàn)直流電機(jī)調(diào)速、調(diào)向的驅(qū)動(dòng)實(shí)驗(yàn)。

2) 可以實(shí)現(xiàn)步進(jìn)電機(jī)調(diào)速、調(diào)向、調(diào)角度的驅(qū)動(dòng)實(shí)驗(yàn)。

3) 可以實(shí)現(xiàn)繼電器控制實(shí)驗(yàn)。

5.4數(shù)據(jù)傳輸、存儲(chǔ)模塊功能

1) 可以實(shí)現(xiàn)串口通信，TTL轉(zhuǎn)RS-232實(shí)驗(yàn)。

2) 可以實(shí)現(xiàn)外部存儲(chǔ)、IIC總線學(xué)習(xí)

3) 可以作為AD轉(zhuǎn)換等實(shí)驗(yàn)的模擬量輸入。

4) 可以實(shí)現(xiàn)串行轉(zhuǎn)并行實(shí)驗(yàn)，可以擴(kuò)展IO。

5) 可以實(shí)現(xiàn)并行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)串行的實(shí)驗(yàn)

6) 可以實(shí)現(xiàn)SD卡的讀寫、文件系統(tǒng)的學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)。

7) 配合多組485模塊，可以進(jìn)行485通訊實(shí)驗(yàn)

8) 可以發(fā)射不同載波頻率的紅外信號(hào)。

9) 可以實(shí)現(xiàn)紅外接收解碼實(shí)驗(yàn)。

10) 可以實(shí)現(xiàn)AD/DA兩種轉(zhuǎn)換。

11) 可以實(shí)現(xiàn)8位數(shù)據(jù)鎖存實(shí)驗(yàn)，可以做CPU與外圍模塊的驅(qū)動(dòng)、緩沖模塊

12) 可以IO擴(kuò)展，學(xué)習(xí)譯碼實(shí)驗(yàn)。

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(shí)現(xiàn)紅外接收解碼實(shí)驗(yàn)。

六、實(shí)驗(yàn)平臺(tái)配置表