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2020年9月22日

电子设计及操作台,电子创新设计开发平台

SBDZCX-01B电子创新设计与开发平台 

一、概述

电子设计及操作台该电子产品创新设计与开发平台为开放式结构,积木式组合方式。学生根据自己的要求选择一个实用课题做为课程设计选题,通过抄板、逻辑设计、编写程序、调试、结题几个步骤,最终完成一项具有实际功能且体现实用价值的产品,以达到课程设计、毕业设计的目的。

产品由微处理器、传感器、人机对话、数据总线、测控、通信及实用模块几大部分组成,每一部分都包括实际中常用的多种电路和器件。各电子模块之间可以通过标准接口,像搭积木一样连接,使其电路功能不断扩展。涉及内容可涵盖自动化、电子信息、测量、通信等专业。平台配套便携式实验箱,方便学生携带,可以将自己选做的电子模块存放在便携式实验箱中,在做毕业设计、课程设期间,该实验箱可以以借的形式由学生保管。

适用专业:电子、通信、机电、控制等

适用范围:课程设计、毕业设计、电子竞赛

结构形式:模块化设计、积木拼接、图书借阅式管理

使用步骤:硬件抄板、逻辑设计、编写软件、硬件调试、结题报告

二、装置特点

1.提供多种实训模块,各模块的接口均已引至板上的专用插座,通过模块的四个弹性插脚可布局于专用实训操作底板。学生可用专用实训导线组合各种实训线路,完成不同的实训项目;

2.电源、测量仪表输出端以接线柱和接线端子两种方式引出,实训操作方便;

3.学生可设计、搭接、调试、验证新的电子电路,培养创新意识和能力。

4.实验台具有完善的安全保护措施与丰富的功能

三、技术性能

输入电源:单相交流电源220V±10%50Hz经三相隔离变压器后,以220V/127V低压供电,具有触电及过载保护,确保人身安全。

工作环境:温度-10℃~+40℃ 相对湿度≤85%25℃)海拔<4000m

装置容量:≤700VA

规格:2050*700*1700mm

安全保护:具有漏电压和漏电流保护、过载保护等功能,安全符合国家相关标准

四、基本配置及功能

实训装置由实训台、电源控制屏、实训模块、实训工具等组成。

电子设计及操作台

采用工业铝合金型材框架,在电源控制屏上方为两层结构。其中第一层既可放置外配仪器仪表,也可挂放其它通用电工电子实训挂箱,扩展完成多门课程实训;第二层可放置PVC夹板,用来夹放实训图纸。实训台下方还设有四个带刹车的万向轮,便于移动和固定。

活动柜(1个)

活动柜设有3个带拉手抽屉,可存放实训工具。两侧分为6层结构,可放置实训模块。

电源控制屏

控制屏为铁质双层亚光密纹喷塑结构,铝质面板,为实训提供交直流电源、信号源和测量仪表等,具体功能如下:

1.交流电源

(1)三相交流电源220AC±10%50Hz经三相隔离变压器后,以220V/127V低压供电,具有触电及过载保护,确保人身安全。

(2) 高压交流电源:六路AC220V电源接口,可为外配仪器设备提供工作电源。

(3) 低压交流电源:分3V6V9V12V15V20V24V七档可调,输出端具有短路保护、过载保护及自动复位功能,同时还提供带中心抽头双17V交流电源。

2.直流电源
(1) 
可调直流电源:两路0.0V30V/2A连续可调,具有截止型短路软保护和自动恢复功能,设有三位半数显指示。
(2) 
固定直流电源:±12V/1A、±5V/1A固定输出,每路均具有短路保护措施。

3. 测量仪器仪表

数字直流电流表(AX4模块单元):测量范围:02000mA

数字直流电压表:测量范围:030V,输入阻抗:47K/V

指针式直流微安表: 测量范围:±100μA, 测量精度:2.0

数字直流毫伏表:测量范围:02000mV,输入阻抗:47K/V

1MF47指针式万用表

① 直流电流: 0~5A,精 度: 2.5%
② 直流电压: 0~2500V,灵 敏 度: 20kΩ/V,精 度: 0-1000V 2.5% 2500V 5%
③ 交流电压: 0~2500V,灵 敏 度: 4kΩ/V,精 度: 5% 频率范围 45 -5kHz
 晶体管直流放大倍数: 0 ~ 300hFE
⑤ 音频电平: -10 ~ +22dB

电阻:X1...X10kΩ

2)胜利牌数字万用表(VC890D

直流电压量程:200mV/2V/20V/200V/1000V,精度±(0.5%+3)

交流电压量程:20V/200V/750V,精度±(0.8%+5)

直流电流:20mA/200mA /20A,精度±(1.5%+3)

交流电流:200mA /20A,精度±(1.5%+5)

电阻:200Ω/2kΩ/20kΩ/200kΩ/20MΩ/200MΩ,精度±(0.8%+3)

3)功率函数信号发生器/频率计:采用直接数字频率合成(DDS)产生高精度正弦波,方波和三角波。采用大屏幕LCD显示输出频率、波形,衰减值。

正弦波输出幅度

10V

输出阻抗

50Ω

失真度

<1%0.1HZ-- 1KHz

频率范围

0.1HZ3MHz,采用键盘直接输入数字设定频率

输出幅度

电位器调节,正弦波输出具有20db,40db衰减

方波占空比

可调, 调节范围:1%-99%调节;方波和三角波采用TTL电平输出。

频率计最高测量范围

100MHz,自动换档

4)嵌入式多功能网络虚拟仪器(要求一体式结构,规格:28*25*30CM,不需电脑配套使用与开放实验室信息管理系统配套使用)

A、终端部分采用7寸彩色触摸屏(装学生实验屏上)同时配有虚拟示波器、虚拟逻辑分折仪、虚拟频谱仪、虚拟三用表、虚拟数字量输入输出模块。

B、基于LabVIEW虚拟仪器程序的编程方法,学生可自行设计各种虚拟仪器。

C、仪器包括

1)、双踪存贮示波器,多种同步方式,存贮深度可编程;

通道数:2

带宽:20MHZ

分辨率:8

电压范围:-10~+10V

存贮深度:64K

2)、频谱分折仪;

3)、数字三用表,可测电阻、电流、电压等;

数字IO

通道数:8IO

输入电平:TTL

输出电平:TTL

电流驱动:20mA/通道

4)、四路智能远程电源控制

5)、数据具有上传与保存功能并能通过服务器显示

6)、提供LabVIEW虚拟仪器软件(拷贝版)

5)仿真器

USB接口,DIP40镀金插针。

兼容KEIL C51 UV2/UV3/UV4调试环境,支持单步、断点、随时查看寄存器、变量、内存,支持全速运行时暂停按钮,可仿真各种51指令兼容单片机。内部最大仿真时钟24MHZ,程序存储器64K,仿真的同时已烧好代码,系统可脱机运行。

6)编程器

1.支持AT89S51AT89S52

2.支持: (1AT90can128 AT90can32等;

2Attiny11 Attiny12 Attiny13

3Atmega128 Atmega32 Atmega64 Atmega8等;

4USB接口

*AVR仿真器编程器

1.USB接口,带0.5A可恢复保险丝,支持5V/3.3V工作电压;

2.仿真固件可升级,支持AVRstudio软件。

3.支持:

ATmega128,ATmega128L,ATmega16,ATmega162,ATmega162V,ATmega165,ATmega165V, ATmega169,ATmega169V, ATmega16L, ATmega32, ATmega323,ATmega323L, ATmega32L, ATmega64, ATmega64L(支持AVR所有带JTAG口的单片机)

*JLINK仿真器编程器(用于STM32

1.USB2.0接口

2.支持 ARM7/9/11 (including thumb mode),Cortex-M0/M1/M3/M4内核;

3.支持Serial Wire Debug (SWD);

4.支持Serial Wire Viewer (SWV)

5.可与 IAR WorkbenchKeillADSRVDS无缝集成;

6.支持1.2V-5V目标板电压;20pinSWD接口转接板

7.支持WIN2000/XP/VISTA/7

*FPGA/CPLD编程器USB-Blaster

1.USB接口

2.稳定支持SignalTap II 嵌入式逻辑分析仪功能;

3.支持ALTERA 公司全系列器件;

4.支持三种下载模式:ASPSJTAG

五、电子设计及操作设备可以完成的实训项目

简易交通灯控制系统

键盘拨号显示器

秒表计时器

简易计算器

RS232计算机串口通信控制小灯开关系统

综合报警系统

基于超声波的倒车雷达测试显示系统

基于超声波的水位测试显示系统

步进电机调速显示系统设计

直流电机测速显示系统设计

有人光控智能小灯控制系统

基于DS18B20的温度数码管显示器

基于DHT11的温湿度度数码管显示器

*14.环境测试仪段码管显示

15.LED点阵屏字幕显示设计

16.LED点阵屏公交站名显示设计

17.LCD12864液晶显示器设计

18.三级菜单键盘设计

19.环境测试仪LCD12864液晶显示

20.数字电子日历系统设计

*21.带上下限报警的温湿度系统设计

22.出租车计价器

23.基于CPLD的矩阵键盘扫描程序设计

24.基于CPLD的数码管动态扫描

25.基于CPLD实现多路模拟串口通信

*26.基于CPLD的线路编码及通信系统设计

27.基于RS485总线分布式温湿度采集系统设计

*28.基于CAN总线分布式温湿度采集系统设计

29.基于NRF24L01模块的无线遥控器设计

*30.基于NRF24L01模块的无线手持信号采集笔设计

31.基于NRF24L01无线传输分布式温湿度采集系统设计

*32.基于传输分布式温湿度采集系统设计

33.基于GPRS的远程分布式温湿度采集系统设计

34.基于WIFI无线传输分布式温湿度采集系统设计

*35.手机接打电话系统设计

*为选择配项目。

六、电子设计及操作设备的配置

序号

产品名称

型号规格

数量

单位

备注

1

实训桌

带万向轮灵活移动

1

铝合金框架

2

电源台

 

1

铁质

3

函数发生器0.1HZ~2MHZ

(正弦波、三角波、方波)

 

1

已装实训台上

客户无须另购

4

数字频率计(可内测与外侧)

100MHz

1

已装实训台上客户无须另购

5

工具

 

1

见表一

6

创新训练模块

 

1

见表二

7

仿真器与编程器

51仿真器

1

 

51编程器

1

AVR仿真器编程器

1

JLINK仿真器编程器

1

FPGA/CPLD编程器

1

8

实验连接线

 

1

 

 

9

实训指导书

 

1

 

10

开放实验室信息管理系统

 

1

附一

附一:开放实验室信息管理系统:(全室配一套)

A、开放实验室信息管理系统的必要性

学生动手能力的培养、分折问题解决问题能力的培养、自主实验和创新实验能力的培养均需要一个宽松的、开放的、设备齐全的实验环境。但是目前很多学校因师资力量有限无法将实验室开放,这一方面造成资源浪费另一方面学生又得不到煅炼。针对这一问题,配备本实验室信息化管理系统,它可有效解决上述矛盾。具备这样条件的实验室可以不必配备固定的老师管理和辅导,学生可以自主按排实验时间并通过刷卡确定机位,并通过学生终端计算机中的实验课件、仪器仪表介绍课件、自主实验题库、在线帮助等资源完成各类实验。

B、智能开放实验室管理系统简介

智能实验室管理系统(以下称:本系统)是以标准化实验室管理思想为基础、网络技术为驱动最新开发的管理系统。本系统能对实验室设备及学生实验过程进行智能化管理,以实时了解实验室设备状态及学生实验完成状况,跟踪记录实验痕迹,确保老师能了解学生做实验的流程。

实验室管理手段包括:短信,邮件,web页面。

C.开放实验室资源配置

建设开放实验室应具备必要的硬件和软件资源:

(一)硬件资源:

1、手机(可选):发送和接收实验室设备管理及状态信息。

2、管理员PC:用于发送和接收实验室管理及状态信息,接收学生的实验数据(波形,数据包等实验数据),发送提示信息及试题到学生实验设备上。

3、服务器:服务器为本系统的核心部分,完成接收管理员控制信息,发送采集到的终端实验数据到web页面,对终端设备的控制,终端实验数据的采集。

4、网络设备:路由器等,传输各种数据。

5、终端:虚拟示波器,发送及接收数据,直接控制设备

(二)软件资源:

1.web页面系统,通过web页面设置本系统的各项参数,个性化定制,实时接收并显示学生实验数据,发送控制命令到服务器,并由服务器发送控制命令到终端,达到控制实验室设备的目的。

2.短信控制系统,向特定的手机发送实验室设备状态,接收特定手机的控制命令,并由服务器发送控制命令到终端,达到控制实验室设备的目的。

3.邮件控制系统,向特定的邮箱发送实验室设备状态,接收特定邮箱的控制命令,并由服务器发送控制命令到终端,达到控制实验室设备的目的。

4.数据库存储系统,存储学生实验过程数据,以便老师后续查看学生的实验过程。

表一  配套工具            

序号

名称

型号/规格

单位

数量

1

烙铁(带架)

35W

1

2

剥线钳

鸿义

1

3

斜口钳

6

1

4

尖嘴钳

6

1

5

十字螺丝刀

新发

1

6

一字螺丝刀

新发

1

7

一字螺丝刀(小)

得力

1

8

十字螺丝刀(小)

得力

 

表二  创新训练模块

序号

产品名称

型号规格

产品代号

单位

1

基础硬件配置

MS51单片机模块

 

 

 

 

1

STM32单片机模块

LCD12864点阵液晶模块

LED16X16点阵模块

八位数码管模块

独立键盘与矩阵键盘模块

RS232通信模块

USB接口模块

火焰传感器模块

烟雾传感器模块

超声波传感器模块

光敏传感器模块

人体热红外传感器模块

温湿度传感器模块

声音传感器模块

继电器模块

直流电机模块

步进电机模块

交通灯模块

2

4G射频收发模块

Wifi模块

 

1

GSM/GPRS模块

时钟模块

语音播放模块

功放模块

储存器模块

接口引脚转接模块

3

综合硬件模块

AVR单片机模块

 

1

EPM240逻辑模块

RS485总线通信模块

CAN总线通信模块

震动传感器模块

三轴加速度/角速度传感器模块

颜色传感器模块

霍尔传感器模块

三轴磁场传感器模块

空气质量传感器模块

电流传感器模块

旋转编码器模块

RFID模块

高速AD模块

高速DA模块

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