JGSBDPX-338單片機技術應用實訓考核裝置
一、產品特點：
二、技術性能 ：
1、輸入電源： AC220V ± 10% 50Hz
2、工作環境：溫度 -10~+40 ℃ 相對濕度＜ 85%(25 ℃ )
3、裝置容量： 200VA
4、重量： 100kg
5、外形尺寸： 1600 × 750 × 1100mm
三、本設備各個功能模塊功能特點
1、 主機模塊
單片機采用愛特梅爾的 AT89S52 。該單片機內部設有 256Byte 的 RAM 和 8KByte 的 FLASH 、三個 16 位定時器，兩個數據指針，片內集成了一個看門狗電路。 64KRAM 擴展空間、 64KROM 擴展空間； 32 個 IO 口， 6 個向量中斷源； 0~33MHz 的工作頻率，三級程序加密功能；工作電壓 4.0V~5.5V 。使用 DIP40 封裝便于更換芯片及仿真。并設計有在系統下載設計接口，通過 USB 下載器可以方便地進行編程，無需把單片機從電路上取下。
該模塊上還放有串行通信接口，該接口已經加入升壓電路，可以直接與計算機通信，飛利浦單片機和宏晶單片機也可以通過此口進行程序下載。復位電路上加有手動復位按扭，可以直接復位操作。模塊上還設有有源蜂鳴器驅動電路，直接給固定電平就可以發出聲響。
2、 電源模塊
電源模塊采用線性電源和開關電源兩種電源。單片機等芯片采用線性電源供電，可以有效減少因電源干擾引的程序跑飛。電機等大功率器件采用開關電源供電，確保提供足夠的功率。電源采用漏電保護開關作為總控制，安全可靠。用船形開關單獨控制低壓電，市電與低壓電分開控制。該模塊共有三組相互獨立的低壓電源，其中有兩組是正負雙電源輸出。面板上放置了一個 AC220 輸出插板，可以同時掛接三個儀器儀表。其中每組電源都有保險絲作過載保護。
3、仿真器模塊
配備有高性能單片機仿真器，可以全功能仿真 MCS51 系列單片機，也可以軟件仿真；軟件為中國自主研發，可以很好的支持中文，支持關鍵字提示，自動完成符號配對等功能。支持 64K 程序地址斷點、 64K 源程序有效行斷點和 64K 臨時斷點，單片機內部寄存器狀態一目了然。主機與計算機采用流行的 USB 接口。
4、 顯示模塊
該模塊無論從最基本的顯示元件 LED 發光二極管，還是到最高級的 LCD 顯示屏都包含在內。具體配置為 8 位跑馬燈（邏輯電平指示）、 8 位數碼管動態顯示、 16 × 32 點陣 LED 屏、 1602 字符型液晶顯示屏、 128 × 64 繪圖液晶顯示屏。單片機常用的顯示器件全部包含在內，使學習者可以接觸所有的顯示方案，設計人機界面時可以得心應手。
5、繼電器模塊
繼電器是常用的執行元件，也是常用的隔離元件，它能用低壓控制高壓電路，遠程切換強電電路狀態優點，同時它的執行元件又是一個線圈，在通電及斷電時會產生電磁干擾。為此繼電器模塊在集成了驅動電路的基礎上增加了光電隔離措施。該模塊共有 6 路繼電器，每個繼電器的開關觸點全部引出，并明確標示；每個繼電器還設有工作指示燈，那一路繼電器在通電工作使人一目了然。六組繼電器中有兩組為 AC220 控制的繼電器，可以控制交流電機的正反轉及停止，通過轉換頭可以連接電子連線。另外四組為電子連線座輸出。繼電器觸點容量 250V/6A 、 DC28V/12A
6、 指令模塊
指令模塊上放置了單片機常用的輸入元件，其中有 8 個獨立鍵盤接口， 8 路 8 位開關量輸入， 4*4 矩形鍵盤接口，可以滿足學生從基礎到高級，從簡單到復雜的實訓要求。如果用戶需要更多的按鍵或需要更為復雜的設計，則可以采用該模塊的 PS2 鍵盤鼠標接口進行擴展。
7、 ADC/DAC 模塊
ADC/DAC模塊上設計了兩種轉換芯片 ADC0809 和 DAC0832 。為了便于調試程序和硬件，板載了三個功能子模塊： 0-5V 模擬電壓輸出、 8 等級 LED 電平指示器和有源時鐘發生器。 ADC0809 實驗時可以用有源時鐘發生器作為芯片的時鐘，可以用 0-5V 模擬電壓輸出作為模擬量，用 8 等級 LED 電平指示用作模擬量大小的指示； DAC0832 實驗時，可以將芯片的輸出接在 8 等級 LED 電平指示器上，轉換結果是否正常一目了然。
8、 交直流電機控制模塊
該模塊可以完成兩種電機的控制實驗，分別是 24V 直流減速電機和 220V 交流減速電機。每種電機的轉盤下面放有光電開關計數器，可以用單片機感知其位置和轉動了多少圈。每個電機控制線路中設有超程保護輸入端口，在與水平移動裝置組合實驗時可以有效保護電機和機構的安全。
9、步進電機控制模塊
該模塊設有一只 24V 兩相步進電機和大功率步進電機驅動器。模塊改變了電機的軸轉式運行方式，采用了一個水平移動機構，該機構可以把電機的軸轉改為水平直線運動，并用鋁直尺的刻度指示。該模塊還可以做閉環控制的實驗項目，因為在運動機構上裝有感知距離的閉環元件。同時設計了一個超程保護電路，當機構走到一個程序不可知狀態時，可自動關閉電機電源，避免機構超程損壞。直線運動機構上帶了左右限位輸出端子，供單片機查詢狀態。
10、 傳感器配接模塊 (4 路傳感器接口 )
傳感器配接模塊是專為傳感器的配接和電氣隔離而設計的一塊電路單元，該單元共有兩組 16 路光電隔離 IO 口，每個光電隔離 IO 口均可仿 PLC 與 24V 電源供電的傳感器連接。并配有四路傳感器轉換接口用于工業傳感器的連接。
11、 擴展模塊
因為 82C55 的控制方式仍有學習價值，目前在許多教材中仍有它的身影，擴展模塊能滿足實驗的需求； 82C55 的三個端口全部引出，可以用電子連線連接，也可以用排線連接。控制端與數據通信口安排在一起，整體布局美觀大方。另設有一片 74LS245 芯片，可以用來與 82C55 組合起來完成不同的實驗功能。
12、 溫度傳感器模塊
該模塊配備有兩種芯片型溫度傳感器：數字量溫度傳感器 18B20 和模擬量溫度傳感器 LM35 。 LM35 器件還加有運算放大器，放大的模擬量可以提高測量精度。每種傳感器都有透明外殼加固保護，內有大功率加熱電阻，加熱指示器等。工作狀態一清二楚。可以用來做恒溫控制，溫控器等實驗。
13、 智能物料搬運裝置
配置雙軸機器人作為裝配的執行機構，具有 X 軸、 Y 軸兩個方向的執行能力，可完成智能抓取物料放料等功能；配置有行程開關，光電傳感器，光纖傳感器等，可確保各執行器的準確定位；超出最大行程時，具有硬件自動保護功能，確保系統安全及人身安全；本裝置為通用的模塊化的多功能裝置，各功能端口完全開放，可以能過不同的接線來完成各種不同的功能，為學生的創新設計提供了廣闊的發揮空間。
四、配置清單 表一
序號 |
名 稱 |
型號及規格 |
1 |
實訓桌 |
尺寸 1160*720*840 采用符合人體工學的平斜面設計，所有模塊平斜放于桌面固定槽內，實驗視線同讀書一樣，自然往下，利于思考。同時解決傳統立式結構的視線遮擋，無法看見教師教學的問題。工藝上采用優質鋁材， 16mm 以上黑色木板，家具級封邊工藝，帶 3 個柜子，優質鉸鏈，鋁合金把手，帶 4 個可鎖式腳輪便于移動。 |
2 |
電腦推車 |
尺寸 630*580*1140 采用鋁合金結構， 16mm 以上黑色木板，家具級封邊工藝，帶 4 個腳輪，帶電腦位，伸縮鍵盤托板。 |
3 |
51單片機主機模塊 |
AT89S52芯片 / 在系統下載設計 |
4 |
電源模塊 |
DC± 5V ，± 12V ， 24V |
5 |
仿真器模塊 |
仿真器 |
6 |
顯示模塊 (AB 共 2 塊 ) |
8位跑馬燈 |
8位數碼管動態顯示 |
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16× 32 點陣 LED 屏 |
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128× 64 繪圖液晶顯示屏 |
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1602字符型液晶顯示屏 |
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7 |
繼電器模塊 |
6路繼電器（帶驅動） |
8 |
指令模塊 |
PS2鍵盤接口 |
8個獨立鍵盤接口 |
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8路 8 位開關量輸入 |
||
4*4矩形鍵盤接口 |
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9 |
ADC/DAC模塊 |
ADC0809 |
DAC0832 |
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0-5V模擬電壓輸出 |
||
8等級 LED 電平指示 |
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有源時鐘發生器 |
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10 |
交直流電機控制模塊 |
24V直流減速電機 |
220V交流減速電機 |
||
光電開關計數輸出 |
||
11 |
步進電機控制模塊 |
步進電機 |
水平移動裝置 |
||
閉環控制裝置 |
||
12 |
傳感器配接模塊 |
4路傳感器接口 |
16路光電隔離 IO 口 |
||
13 |
擴展模塊 |
8255芯片， 74LS245 芯片 |
14 |
溫度傳感器模塊 |
18B20/LM35 |
15 |
串并裝換模塊 |
74LS164 串進并出、 74LS165 并進串出 |
16 |
IIC總線模塊 |
總線 IC 卡 / 總線實時時鐘 |
17 |
RS232通訊線 |
RS232通訊線 |
18 |
ISP編程線 |
ISP編程電纜 |
19 |
排線 |
排線 |
25 |
電子連線 |
實驗連線 |
接近開關 |
接近開關 |
|
26 27 |
智能物料搬運模塊 |
搬運機構 |
傳感器檢測機構 |
||
限位保護功能 |
||
接供料機構 |
||
28 |
氣泵： FB-45/7 靜音無油空壓機 ( 小型無油空壓機 , 微型無油空壓機 ): 排氣量： 45L/min ，壓力： 0.7MPA, 電機功率： 0.55kw ，尺寸： 400*400*570mm ，重量： 24kg |
實驗室共用氣泵 |
29 |
實驗指導 |
實驗指導 1 套 |
30 |
實驗程序與配套軟件 |
配套實驗源代碼，配套軟件與工具 |
五、實訓項目
實訓一 燈光閃爍實訓
實訓二 跑馬燈實訓
實訓三 獨立按鍵輸入實訓
實訓四 光隔離輸入輸出實訓
實訓五 金屬檢測實訓
實訓六 動態數碼管顯示實訓
實訓七 矩陣鍵盤接口實訓
實訓八 繼電器隔離控制實訓
實訓九 蜂鳴器演奏實訓
實訓十 8255 芯片擴展 IO 實訓
實訓十一 字符型液晶顯示模塊控制實訓
實訓十二 液晶顯示模塊控制實訓
實訓十三 點陣 L E D 屏漢字顯示實訓
實訓十四 AD 轉換實訓
實訓十五 D A 轉換實訓
實訓十六 LM35 溫度傳感器采集實驗
實訓十七 單總線溫度傳感器采集實訓
實訓十八 交直流減速電機控制實訓
實訓十九 步進電機開環控制實訓
實訓二十 RS232 通信實訓
實訓二十一 PS2 鍵盤通信實驗
實訓二十一 靜態數碼管顯示實驗
實訓二十二 74LS164 串進并出實驗
實訓二十三 74LS165 并進串出實驗
實訓二十四 IIC 總線 IC 卡存儲實驗
實訓二十五 IIC 總線實時時鐘實驗
實訓二十六 IIC 總線 EEPROM 存儲實驗
實訓二十七 外部中斷光電計數控制電機實訓
實訓二十八 定時器中斷控制電機實訓
實訓二十九 閉環交直流電機系統實驗
實訓三十 閉環步進電機系統實驗
實訓三十一 恒溫室控制系統實驗
實訓三十二 小車系統控制實訓
實訓三十三 智能物料搬運裝置實訓 :
1. 傳感器技術實訓
2. 直流減速電機應用實訓
3. 氣動回路應用實訓
4. 絲桿傳動機構應用實訓
5. 直線運動單元定位控制實訓
6. 機械故障檢測與排除實訓氣動電磁閥的控制實驗
六、老師臺另配：
（ 1 ）電源無線總控制臺
“電源無線總控制臺” 針對普通電源控制臺諸多缺點而設計。利用單片機進行數字編碼、解碼，通過無線數字收發模塊發送接收控制編碼，實現電源的無線控制。控制臺具有結構簡單、操作方便、可靠性高，易于維護等優點，解決了傳統布線式的電源控制臺連接導線多、布線麻煩以及布線成本高等致命缺點。總控制臺與被控實驗設備在電氣上相互獨立，有利于實驗室布局的改變及重組。
一、要求
該設備以 315MHz 無線數字收發模塊為無線傳輸載體，配合單片機編碼解碼實現多個實驗室、多臺實驗設備電源的無線開關控制。
電源無線總控制臺”可對單個實驗室的 15 臺實驗設備進行單臺、多臺或全部設備的電源開關無線控制。
每臺設備有對應的指示燈指示當前的電源開關狀態；對實訓室 15 臺實驗設備的電源開關無線控制。
配有上位機軟件，可通過電腦對實驗設備的電源開關進行控制。
二、裝置配置
按鍵模塊：按鍵模塊分為電源開關控制鍵和功能鍵，其中“ 1 號臺”～“ 15 號臺”及“全開”和“全關”為電源開關控制鍵，“確認”和“取消”為功能鍵。“ 1 號臺”～“ 15 號臺”開關控制鍵分別對應一個實驗室的 15 臺實驗設備，實現單臺控制操作；“全開”和“全關”對應實驗室所有實驗設備，可實現所有實驗設備的一鍵開關控制；“確認”和“取消”鍵對開關控制鍵的操作進行確認或取消。
狀態指示模塊：該模塊有“ 1 號臺”～“ 15 號臺”共 15 個指示燈，分別指示該控制臺對應實驗室的 15 臺實驗設備的電源開關狀態，燈常亮表示對應實驗臺電源開，燈常滅表示對應實驗臺電源關，燈閃爍表示對該實驗臺正在進行開關控制操作，處于等待確認狀態，通過閃爍時間比來區分設備當前開關狀態與操作狀態。
發射模塊：載波頻率為 315MHz ，通過配套天線發射總控臺的數字編碼。
通信串口：通信串口為總控制臺與電腦的通信接口，可使用上位機軟件對實驗設備進行開關控制，上位機軟件界面簡潔，操作方便。
三、上位機軟件功能
1.串口掃描檢測
2.通過串口發送工作臺工作命令
3.接收識別主控制臺發送工作臺開關控制的命令，并刷新工作臺狀態顯示
4.能控制最多 32 工作臺
5.開關工作臺操作時間顯示
軟件界面：
（ 2 ） JGBYS-01 電子實訓與畢業設計開放式訓練系統
一、總體要求
電子實訓與畢業設計開放式訓練系統，要求由電子模塊、便攜式實驗箱和模塊儲存柜、開發工具等四部分組成。
*電子積木式拼接方式，可進行軟連接和硬連接。
*模塊接口統一、協議統一。
*功能電路及器件符合工業標準。
*便攜式實驗箱要方便學生攜帶的，學生可以將自己選做的電子模塊存放在便攜式實驗箱中，模塊儲存柜按需求數量定制，以存放閑置的電子模塊。
*招標現場需提供實物樣機
二、硬件配置及指標
（一）、基礎硬件配置
1.MS51單片機模塊
2.STM32單片機模塊
3.LCD12864點陣液晶模塊
4.LED16X16點陣模塊
5.八位數碼管模塊
6.獨立鍵盤與矩陣鍵盤模塊
7.RS232通信模塊
8.USB接口模塊
9.火焰傳感器模塊
10.煙霧傳感器模塊
11.超聲波傳感器模塊
12.光敏傳感器模塊
13.人體熱紅外傳感器模塊
14.溫濕度傳感器模塊
15.聲音傳感器模塊
16.繼電器模塊
17.直流電機模塊
18.步進電機模塊
19.交通燈模塊
（二） 4G 射頻收發模塊
1.Wifi模塊
2.GSM/GPRS模塊
3.時鐘模塊
4.語音播放模塊
5.功放模塊
6.儲存器模塊
7.接口引腳轉接模塊
（三）、綜合硬件模塊
1.AVR單片機模塊
2.EPM240邏輯模塊
3.RS485總線通信模塊
4.CAN總線通信模塊
5.震動傳感器模塊
6.三軸加速度 / 角速度傳感器模塊
7.顏色傳感器模塊
8.霍爾傳感器模塊
9.三軸磁場傳感器模塊
10.空氣質量傳感器模塊
11.電流傳感器模塊
12.旋轉編碼器模塊
13.RFID模塊
14.高速 AD 模塊
15.高速 DA 模塊
（四）、通用工具
*51仿真器
USB接口， DIP40 鍍金插針。
兼容 KEIL C51 UV2/UV3/UV4 調試環境，支持單步、斷點、隨時查看寄存器、變量、內存，支持全速運行時暫停按鈕，可仿真各種 51 指令兼容單片機。內部最大仿真時鐘 24MHZ ，程序存儲器 64K ，仿真的同時已燒好代碼，系統可脫機運行。
*51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）、便攜式實驗箱
1.尺寸： 60*45*30mm
2.電源：三路電源 12V 、 -12V 、 5V 5V不低于 3A 12V不低于 2A
（六）、存儲柜
尺寸：按學校訂購數量定制
（七）嵌入式多功能網絡虛擬儀器（與開放實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（裝學生實驗屏上）同時配有虛擬示波器、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： 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服務器顯示
6)、提供 LabVIEW 虛擬儀器軟件（拷貝版）
三、訓練內容
簡易交通燈控制系統
鍵盤撥號顯示器
秒表計時器
簡易計算器
RS232計算機串口通信控制小燈開關系統
綜合報警系統
基于超聲波的倒車雷達測試顯示系統
基于超聲波的水位測試顯示系統
步進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.環境測試儀段碼管顯示
15.LED點陣屏字幕顯示設計
16.LED點陣屏公交站名顯示設計
17.LCD12864液晶顯示器設計
18.三級菜單鍵盤設計
19.環境測試儀 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.出租車計價器
23.基于 CPLD 的矩陣鍵盤掃描程序設計
24.基于 CPLD 的數碼管動態掃描
25.基于 CPLD 實現多路模擬串口通信
*26.基于 CPLD 的線路編碼及通信系統設計
27.基于 RS485 總線分布式溫濕度采集系統設計
*28.基于 CAN 總線分布式溫濕度采集系統設計
29.基于 NRF24L01 模塊的無線遙控器設計
*30.基于 NRF24L01 模塊的無線手持信號采集筆設計
31.基于 NRF24L01 無線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 無線傳輸分布式溫濕度采集系統設計
*35.手機接打電話系統設計
（ 4 ）電子電拖及自動控制技能鑒定仿真軟件（每臺配備一套）
一、軟件特點
1．在指導方針上，不以某專業或課程的教學大綱為依據，而是以國家維修電工職業標準為指導。
2．在系統定位上，不以理論性系統性為主線，而是以職業技能的訓練養成為主要任務。
3．在內容選擇上，不以驗證性的實驗為主要目的，而是以職業標準規定的技能點的仿真實訓為主線。
4．在媒體使用上，不以簡單的播放式動畫為主，而是側重于動畫編程、受訓者的參與交互性訓練上。
5．在表現形式上，不以實物照片而滿足，而是為追求最佳情景性效果采用三維建模技術。
6．在教學設計上，不以簡單完成某個技能為滿足而是圍繞該技能設置了諸如目的、原理、認識、結構、拆裝、布局、連線、操作、排故、考評等盡可能完備的模塊。
7．該軟件包含初級工與中級工、高級工全部 12 個實訓單元的研制工作，總共包含了近 100 多個實訓項目，基本覆蓋了電工、電子、電拖、維修電工、 PLC 等職業技能實訓和鑒定設備技術規范中所列出的主要技能項目。網絡版用于學生獨自仿真模擬練習，單機版用于老師教學實訓。
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