单片机技能实训装置
栏目分类：单片机实训星空(中国) 发布日期：2021-09-06 浏览次数：次
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一、系统结构
单片机开发实验装置集实验桌、综合实验平台等于一体，综合实验平台采用集成一体化设计，也可以通过总线插座扩展一些新的实验。
二、系统性能
是国内首款将工业组态软件应用于单片机控制系统中，直观形象地展示实际自动控制工业场景。平台主要用于单片机基础应用技术和综合应用技术，包含有单片机原理、各类控制技术、各种数据通信技术、系统设计技术。向用户提供众多外围器件和星空(中国)接口，可使用户快速掌握单片机原理及其实用接口技术，充分了解和掌握当今单片机领域流行的各种外设器件应用。同时学习工业组态软件的编程和控制技术（总线控制和位控制），把学生培养成为优秀的应用型人才，以适应不断创新的社会需求。三、主要技术指标
3.1实验桌：3.1.1电源
电源输入：二相三线，交流220V±10%，50HZ
电源输出：二相三线交流220V±10%/50HZ 输出，用于电脑和测量仪器的供电。
3.1.2装置容量：≦1KVA
3.1.3外型尺寸：参考值1500×700×1300
3.1.4工作环境：温度-10°C ～ +40°C,相对湿度85%（25C）
3.1.5安全保护：接地保护，漏电保护（动作电流＜30mA），过载保护
3.1.6实验桌体：实验桌为铁和铝合金台架结构，绝缘面板，桌面为防火、防水、耐 磨高密度板，结构坚固，造型美观大方。台体下部设有电脑主机柜、键盘架，另设有一个储物柜，用于放置配件、工具及资料等。
3.1.7全室配置一套：支持所有Keil uVision 软件版本进行对接，且在keil uVision软件中新增一个单片机监视器，用于监视单片机的输入输出情况；并支持在仿真软件没启动时，也能进行实时监控。支持keil uVision软件开启“根据实际时间控制速度”功能以及晶振频率功能，按照实际情况进行模拟仿真，并且可实现实时反馈程序状态。仿真光电开关进行检测物体，并实时反馈信号给单片机。
支持虚拟串口通信调试，并且在软件内附带串口调试助手。串口调试助手支持修改串口号（COM1~10）、修改9种波特率（1200、2400、4800、9600、14400、19200以及38400）、修改3种效验位(NONE、ODD以及EVEN)、修改2个数据位（7位、8位）、修改3个停止位（1位、1.5位和2位）。
附带4*4三维矩阵键盘，并模拟显示中矩阵键盘排线的使用。有4个共阳极七段数码管，支持显示任意数以及26个字母。支持温度模拟，支持手动控制温度大小，并支持显示每个温度的度数对应的电压值。TLC5615芯片用于做串口A/D转换相关实验时使用，该芯片还配有一台西门子变频器以及一部三相电机配合实验使用。ADC0832芯片是一款8位分辨率、双通道A/D转换芯片，在软件当中用于配合温度控制和电压控制的实验时使用。配有一块LCD12864液晶显示屏（不带字符），显示屏支持更改RS、R/W、E、DB0、DB1、DB2、DB3、DB4、DB5、DB6、DB7、CS1、DS2对应的P口。提供软件著作权复印件并进行现场演示。
教师教学设计系统：系统可以导入3DS、STL文件。并支持通过系统对此文件进行重新编辑，支持AC设置、CA设置、TA设置，将“AC设置”和“CA设置”中的动作进行串连，并可以设置每个动作的启停时间，同时还具备全部重置和全部删除功能。可以通过平台配套control将模型动画文件加载到课件上进行三维动画教学，实现课件中完全三维交互。该文件可支持PPT播放。提供软件著作权复印件并进行现场演示。
四、详细硬件技术参数
4.1 实验屏4.1.1单色流水灯模块：8 个高亮绿色贴片 0805封装 LED 灯
4.1.2 双色流水灯模块：6 个高亮直插 LED灯，红黄绿三种颜色
4.1.3 双色LED灯模块：红绿双色直插LED 灯
4.1.4 8 位数码管模块：2 个四位一体共阳极数码管，2个74HC595 驱动芯片。
4.1.5 1 位数码管模块：1 个 8 段数码管，共阳极，0.56 英寸
4.1.6 红绿双色点阵模块：3 个74HC595 驱动芯片，一个红绿双色点阵显示屏。
4.1.7 LCD1602 液晶屏模块：标准 LCD1602 液晶屏接口，1 个带背光的 LCD1602 液晶屏。
4.1.8 LCD12864 液晶屏模块：标准LCD12864 液晶屏接口，支持串行、并行液晶屏(选配）。
4.1.9 OLED 显示模块：0.96 寸 OLED 液晶屏，128*64 显示(选配）。
4.1.10 TFT 彩屏模块：彩屏接口支持8 位、16 位TFT ，支持触摸屏控制，带背光开关。配套 2.8 寸彩屏，带触屏功能，262K 色，8 位数据端(选配）。
4.1.11 8 个独立按键：8 个贴片独立按键，带上拉电阻
4.1.12 4X4 矩阵键盘：4 行 4 列矩阵键盘，共 16 个贴片按键，带上拉电阻。
41.1.13 五向摇杆：一个五向摇杆，具有上、下、左、右、中五个方向。
4.1.14 蜂鸣器模块：无源蜂鸣器
4.1.15 DS1302 时钟模块：DS1302 芯片，SOP8 封装，模块带后背电池座。
4.2 模块
4.2.1 两路DS18B20 模块：两路 DS18B20 温度传感器接口
4.2.2 光敏传感器模块：集成 LM393 比较器，基准电压可调电阻、模拟量输出接口、数字量输出接口、模拟量指示LED灯，支持光敏二极管、光敏电阻等光电开关器件。
4.2.3 火焰传感器模块：集成 LM393 比较器，基准电压可调电阻、模拟量输出接口、数字量输出接口、模拟量指示LED 灯，支持火焰传感器。
4.2.4霍尔传感器模块：集成 LM393 比较器，基准电压可调电阻、模拟量输出接口、数字量输出接口、模拟量指示LED 灯，支持霍尔传感器。
4.3 电器控制模块
4.3.1路直流电机接口：ULN2003 驱动芯片，贴片SOP16 封装。一路可调速直流电机接口； 一路可调速、可调向双功能电机接口
4.3.2 2路步进电机接口：2 个ULN2003驱动芯片，贴片SOP16 封装。两个标准5线4相步进电机接口
4.3.3 2路继电器：ULN2003 驱动芯片，SOP16 封装。两个5V 继电器，两个3P 接线端子。
4.4 数据传输、存储模块
4.4.1 2路串口：SP3232 芯片，SOP16 封装，+3.0v-+5V 工作电压，公头串口座一个，母头串口座一个，状态指示灯4 个。
4.4.2 AT24C02 存储模块：AT24C02 芯片，SOP8 封装
4.4.3 模拟量输入模块：0V-5V 输入可调，0R-10K 电阻值可调。
4.4.4 串转并模块：74HC164 芯片，SOP14 封装
4.4.5 并转串模块：74HC165 芯片,SOP16 封装
4.4.6 SD 卡模块：标准SD卡卡槽，SPI 控制，4-bit 传输模式
4.4.7 MAX485 模块：MAX485 芯片，1 组 2P 接线端子输出，1 组插针输出。
4.4.8 红外发射模块：红外发射二极管
4.4.9 红外接收模块：HX838 红外一体化接收头
4.4.10 PCF8591 AD/DA 模块：PCF8591 芯片，SOP16W封装，4路模拟量输入，1 路模拟量输出，IIC通信。
4.4.11 锁存器模块：74HC573 锁存芯片，兼容标准CMOS
4.4.12 三八译码器：74LS138 芯片，TTL 电平
4.4.13 核心板扩展接口：接口插座29P 两排，IO 扩展插针 28P 两排
4.5 电源模块
4.5.1 3V3 电源电路：LM1117-3V3 稳压芯片
4.5.2 1V8 电源模块：LM1117-1V8 稳压芯片
4.5.3 电源引出：GND/5V/3V3/1V8 电源各一组，每组 6 路引出
4.5.4 模块名称：USB 接口，mini USB,A 型母头，D+ ，D-
4.5.5 自恢复保险丝：断开电流300ma
五、可以实现的实验项目
5.1 实验箱底板功能1) 可以实现跑马灯、流水灯实验
2) 可以实现彩色流水灯、交通灯实验
3) 可以实现红、绿两种颜色显示。
4) 可以实现电子钟显示、数码管多位显示、74HC595 驱动等实验。
5) 可以实现1 位数码管显示实验
6) 可以做双色点阵屏显示实验，滚动、静态显示字符、汉字符号等。
7) 可以实现LCD1602 液晶屏显示实验，可以显示字符、数字等。
8) 可以实现 LCD12864 液晶屏显示实验，可以显示汉字、字符、数字
9) 可以实现OLED 显示实验，可以显示 4 行汉字，可以显示图片。
10) 可以实现TFT 彩屏图像、文字显示。可以做人机交互界面。
11) 可以实现按键控制、外部中断等实验。
12) 可以实现矩阵键盘实验，可用作控制、教学实验等
13) 可以用作游戏控制杆、实现独立按键等功能。
14) 可以实现音乐播放、报警提示等
15) 可以实现电子表、万年历实验。
5.2 传感器模块功能
1) 可以实现温度测量。
2) 可以实现光电开关实验。
3) 可以实现火灾报警、火焰检测等实验。
4) 可以实现测速、电磁检测等实验。
5.3电器控制模块功能
1) 可以实现直流电机调速、调向的驱动实验。
2) 可以实现步进电机调速、调向、调角度的驱动实验。
3) 可以实现继电器控制实验。
5.4 数据传输、存储模块功能
1) 可以实现串口通信，TTL 转 RS-232 实验。
2) 可以实现外部存储、IIC 总线学习
3) 可以作为AD 转换等实验的模拟量输入。
4) 可以实现串行转并行实验，可以扩展IO。
5) 可以实现并行数据转串行的实验
6) 可以实现 SD 卡的读写、文件系统的学习实验。
7) 配合多组 485 模块，可以进行 485 通讯实验
8) 可以发射不同载波频率的红外信号。
9) 可以实现红外接收解码实验。
10) 可以实现AD/DA 两种转换。
11) 可以实现8 位数据锁存实验，可以做 CPU 与外围模块的驱动、缓冲模块
12) 可以 IO 扩展，学习译码实验。
13) 扩展多种配套核心板、DIY 核心板
5.5 电源模块功能
1) 可以输出+3.3V 电压
2) 可以输出+1.8V 电压
3) 可以作为外接模块的电源引出脚
4) 底板供电电源、USB 通信接口。
5) 可以实现红外接收解码实验。
六、实验平台配置表
| 序号 | 名称 | 说明 | 数量 |
| 1 | 单片机实验台（标配） | 含上下台体、电源、51CPU单片机核心系统、51单片机仿真器、实验模块电路。 | 1 |
| 3 | 整套实验用导线和通信线等附件 | 1 | |
| 4 | 整套实验指导书 | 1 | |
| 5 | 整套调试下载软件和实验例程 | 1 | |
| 5 | STM32 ARM核心系统 | 额外配备 | 1 |
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