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*新單片機實訓考核裝置技術參數(shù)
（一）、設備概述
本設備適合中等職業(yè)學校、高等職業(yè)院校的電子與信息技術專業(yè)，電子應用技術專業(yè)，計算機專業(yè)，自動化控制專業(yè)等，電類和非電類專業(yè)的必修課程《單片機原理與應用》、《微機原理》、《自動化控制》或選修課程的配套教學與實訓設
該單片機實訓考核裝置從氣動，電動及單片機控制、電氣電路、軟件設計等多方面著手培養(yǎng)學生動手動腦能力；本設備主要包括實訓桌（實訓桌和上課用桌二合一設計）、電腦推車，主機模塊、電源模塊、仿真器模塊、顯示模塊、指令模塊、AD\DA模塊、交直流電機控制模塊、步進電機控制模塊、傳感器配接模塊、擴展模塊、溫度傳感器模塊、串并轉(zhuǎn)換模塊、IIC總線模塊、小車運動模塊等組成。各個模塊資源全部開放?？梢宰鲵炞C性實驗，也可以做設計性實驗。體現(xiàn)了靈活、開放、創(chuàng)新、綜合、跨領域的設計理念。符合學生的從基礎到高級，從理論到實踐的學習認知曲線。
（二）、設備技術指標
輸入電源：單相AC220V±10%（50Hz）
輸出電源：DC±12V±5%/1A；DC±5V±5%/1A；DC24V±5%/1.5A
溫度：-10～40℃；環(huán)境濕度≤90%（25℃）
外形尺寸：1225*690*820mm（L*WH）
整機功耗：≤0.5kW
安全保護措施：具有接地保護、漏電保護功能，安全性符合相關的國家標準；市電采用高絕緣的安全型插座及帶絕緣護套的高強度安全型實驗導線。
（三）、設備功能特點
1、本設備總體結(jié)構(gòu)
本單片機實訓考核裝置采用實訓桌加實訓模塊的結(jié)構(gòu)設計、模塊采用標準結(jié)構(gòu)，互換性強；按輸入，輸出，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換等功能的原則確定模塊內(nèi)容，使教學或競賽時可方便的選擇需要的模塊。
本單片機實訓考核裝置的每個模塊都具有兩種接線方式，一種為電子連線接法，8位數(shù)據(jù)總線時還可以用杜邦線排線連接。整個連接過程方便快捷。對于具有干擾性質(zhì)的元件，全部采用光電隔離裝置隔離，確保系統(tǒng)的安全穩(wěn)定。
2、本設備各個功能模塊功能特點
（1）、主機模塊：該單片機內(nèi)部設有256Byte的RAM和8KByte的FLASH、三個16位定時器，兩個數(shù)據(jù)指針，片內(nèi)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(tǒng)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(jīng)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(qū)動電路，直接給固定電平就可以發(fā)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(fā)，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(nèi)部寄存器狀態(tài)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*基本的顯示元件LED發(fā)光二極管，還是到*高級的LCD顯示屏都包含在內(nèi)。具體配置為8位跑馬燈（邏輯電平指示）、8位數(shù)碼管動態(tài)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(nèi)，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(zhí)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(tài)優(yōu)點，同時它的執(zhí)行元件又是一個線圈，在通電及斷電時會產(chǎn)生電磁干擾。為此繼電器模塊在集成了驅(qū)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(zhuǎn)及停止，通過轉(zhuǎn)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(zhuǎn)換芯片ADC0809和DAC0832。為了便于調(diào)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(fā)生器。ADC0809實驗時可以用有源時鐘發(fā)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(zhuǎn)換結(jié)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(zhuǎn)盤下面放有光電開關計數(shù)器，可以用單片機感知其位置和轉(zhuǎn)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(gòu)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(qū)動器。模塊改變了電機的軸轉(zhuǎn)式運行方式，采用了一個水平移動機構(gòu)，該機構(gòu)可以把電機的軸轉(zhuǎn)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(huán)控制的實驗項目，因為在運動機構(gòu)上裝有感知距離的閉環(huán)元件。同時設計了一個超程保護電路，當機構(gòu)走到一個程序不可知狀態(tài)時，可自動關閉電機電源，避免機構(gòu)超程損壞。直線運動機構(gòu)上帶了左右限位輸出端子，供單片機查詢狀態(tài)。
（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(zhuǎn)換接口用于工業(yè)傳感器的連接。
（11）、擴展模塊：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(shù)據(jù)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(shù)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(nèi)有大功率加熱電阻，加熱指示器等。工作狀態(tài)一清二楚?？梢杂脕碜龊銣乜刂?，溫控器等實驗。
（四）、單片機實訓考核裝置實訓項目
單片機控制功能實訓考核裝置用于教學，可按工作過程導向，工學結(jié)合的模式規(guī)劃教學活動，完成以下工作任務
單片機部分：跑馬燈實驗；獨立按鍵輸入實驗；矩陣鍵盤接口實訓；光電耦隔離輸入輸出實驗；金屬檢測實訓；繼電器隔離控制實驗；靜態(tài)數(shù)碼管顯示實驗；動態(tài)數(shù)碼管顯示實驗；蜂鳴器演奏實驗；8255芯片擴展IO口實驗；液晶顯示模塊控制實訓；點陣LED屏漢字顯示實驗；AD轉(zhuǎn)換實驗；DA轉(zhuǎn)換實驗；LM35溫度傳感器采集實驗；IIC總線IC卡存儲實驗；EEPROM芯片24系列存儲實驗；外部中斷光電計數(shù)控制電機實訓；定時器中斷控制電機實訓；開環(huán)步進電機控制實訓；閉環(huán)交直流電機系統(tǒng)實驗；閉環(huán)步進電機系統(tǒng)實驗；恒溫室控制系統(tǒng)實驗；PS鍵盤通信實驗；RS232通信實驗。
相關實訓考核裝置：
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LGSX-01 PLC可編程控制器實訓裝置
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LGSX-02C PLC可編程控制器、變頻調(diào)速綜合實訓裝置
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關鍵詞： 數(shù)控車床 實訓設備 實訓裝置 教學儀器 實驗設備 教學設備 實訓臺 考核裝置 技能考核 電工電子 實驗裝置 數(shù)控技術 實訓考核 技能實訓 數(shù)控系統(tǒng) 電氣控制 自控實訓 實驗系統(tǒng) 數(shù)控軟件 數(shù)控實訓 電氣技術 數(shù)控設備 數(shù)控銑床 高教設備 教學車床 數(shù)控機床 職教設備 PLC控制 PLC技術 PLC實驗
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（二）、設備技術指標
輸入電源：單相AC220V±10%（50Hz）
輸出電源：DC±12V±5%/1A；DC±5V±5%/1A；DC24V±5%/1.5A
溫度：-10～40℃；環(huán)境濕度≤90%（25℃）
外形尺寸：1225*690*820mm（L*WH）
整機功耗：≤0.5kW
安全保護措施：具有接地保護、漏電保護功能，安全性符合相關的國家標準；市電采用高絕緣的安全型插座及帶絕緣護套的高強度安全型實驗導線。
（三）、設備功能特點
1、本設備總體結(jié)構(gòu)
本單片機實訓考核裝置采用實訓桌加實訓模塊的結(jié)構(gòu)設計、模塊采用標準結(jié)構(gòu)，互換性強；按輸入，輸出，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換等功能的原則確定模塊內(nèi)容，使教學或競賽時可方便的選擇需要的模塊。
本單片機實訓考核裝置的每個模塊都具有兩種接線方式，一種為電子連線接法，8位數(shù)據(jù)總線時還可以用杜邦線排線連接。整個連接過程方便快捷。對于具有干擾性質(zhì)的元件，全部采用光電隔離裝置隔離，確保系統(tǒng)的安全穩(wěn)定。
2、本設備各個功能模塊功能特點
（1）、主機模塊：該單片機內(nèi)部設有256Byte的RAM和8KByte的FLASH、三個16位定時器，兩個數(shù)據(jù)指針，片內(nèi)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(tǒng)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(jīng)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(qū)動電路，直接給固定電平就可以發(fā)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(fā)，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(nèi)部寄存器狀態(tài)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*基本的顯示元件LED發(fā)光二極管，還是到*高級的LCD顯示屏都包含在內(nèi)。具體配置為8位跑馬燈（邏輯電平指示）、8位數(shù)碼管動態(tài)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(nèi)，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(zhí)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(tài)優(yōu)點，同時它的執(zhí)行元件又是一個線圈，在通電及斷電時會產(chǎn)生電磁干擾。為此繼電器模塊在集成了驅(qū)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(zhuǎn)及停止，通過轉(zhuǎn)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(zhuǎn)換芯片ADC0809和DAC0832。為了便于調(diào)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(fā)生器。ADC0809實驗時可以用有源時鐘發(fā)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(zhuǎn)換結(jié)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(zhuǎn)盤下面放有光電開關計數(shù)器，可以用單片機感知其位置和轉(zhuǎn)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(gòu)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(qū)動器。模塊改變了電機的軸轉(zhuǎn)式運行方式，采用了一個水平移動機構(gòu)，該機構(gòu)可以把電機的軸轉(zhuǎn)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(huán)控制的實驗項目，因為在運動機構(gòu)上裝有感知距離的閉環(huán)元件。同時設計了一個超程保護電路，當機構(gòu)走到一個程序不可知狀態(tài)時，可自動關閉電機電源，避免機構(gòu)超程損壞。直線運動機構(gòu)上帶了左右限位輸出端子，供單片機查詢狀態(tài)。
（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(zhuǎn)換接口用于工業(yè)傳感器的連接。
（11）、擴展模塊：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(shù)據(jù)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(shù)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(nèi)有大功率加熱電阻，加熱指示器等。工作狀態(tài)一清二楚?？梢杂脕碜龊銣乜刂?，溫控器等實驗。
（四）、單片機實訓考核裝置實訓項目
單片機控制功能實訓考核裝置用于教學，可按工作過程導向，工學結(jié)合的模式規(guī)劃教學活動，完成以下工作任務
單片機部分：跑馬燈實驗；獨立按鍵輸入實驗；矩陣鍵盤接口實訓；光電耦隔離輸入輸出實驗；金屬檢測實訓；繼電器隔離控制實驗；靜態(tài)數(shù)碼管顯示實驗；動態(tài)數(shù)碼管顯示實驗；蜂鳴器演奏實驗；8255芯片擴展IO口實驗；液晶顯示模塊控制實訓；點陣LED屏漢字顯示實驗；AD轉(zhuǎn)換實驗；DA轉(zhuǎn)換實驗；LM35溫度傳感器采集實驗；IIC總線IC卡存儲實驗；EEPROM芯片24系列存儲實驗；外部中斷光電計數(shù)控制電機實訓；定時器中斷控制電機實訓；開環(huán)步進電機控制實訓；閉環(huán)交直流電機系統(tǒng)實驗；閉環(huán)步進電機系統(tǒng)實驗；恒溫室控制系統(tǒng)實驗；PS鍵盤通信實驗；RS232通信實驗。
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