SBEDA-01創(chuàng)新型單片機和EDA設計綜合實驗開發(fā)裝置
一、結構形式:
創(chuàng)新型單片機和EDA設計綜合實驗開發(fā)裝置集實驗桌與綜合實驗平臺于一體,綜合實驗裝置采用掛件式設計,配置靈活,方便安裝和維護。
二、技術指標
1.輸入電源:單相三線交流220V±10%,50HZ
2.裝置容量:≦1KVA
3.外型尺寸:參考值1600×700×1300
4.工作環(huán)境:溫度-10°C ~ +40°C,相對濕度85%(25C)
5.安全保護:接地保護,漏電保護(動作電流<30mA),過載保護
三、基本配置
1、實驗桌
2、實驗掛箱
四、實驗桌
實驗桌體鐵質密紋噴塑,臺面,桌面為防火、防水、耐磨高密度板,另加防靜電層,結構堅固,造型美觀大方。設有鍵盤架、抽屜、電腦主機箱;臺腳用帶剎車的尼龍材質萬向輪,可移動可固定。
五、電源配置
1、交流電源:單相220V交流電,二三孔輸出插座一個。
2、直流穩(wěn)壓電源:±12V/1A和±5V/1A,均有短路保護、過流保護和自動恢復功能。
★3、實驗用電智能安全調控裝置(全室1套,購買少于15臺無此項配置)
1)、特點
當智能控制系統(tǒng)檢測到有漏電或觸電情景出現(xiàn)時,智能控制系統(tǒng)在0.1秒斷開連接,保證人身和財產安全;智能控制系統(tǒng)本身有故障指示燈,用戶可根據(jù)智能控制系統(tǒng)故障指示燈顯示判斷出當前故障狀態(tài),便于處理;智能控制系統(tǒng)有掛鎖功能,需要檢修時,在掛鎖位置上鎖,★防止他人上電,檢修更安全。可以采集現(xiàn)場輸出型裝置數(shù)據(jù),通過多種物聯(lián)網通信方式上傳至云端,實現(xiàn)本地設備的遠程監(jiān)控。
2)、功能
基于物聯(lián)網實驗室安全用電智能控制系統(tǒng),可進行用電數(shù)據(jù)采集、統(tǒng)計、存儲、分析、查詢等。運用前端數(shù)據(jù)可視化技術將實時的用電數(shù)據(jù)展示在平臺上,并以圖表的形式提供可視化的用電信息查詢功能;運用數(shù)據(jù)庫技術實時監(jiān)測用電設備和線路運行狀況,對異常狀況及時告警,從而預防電氣火災;運用用電系統(tǒng)故障定位技術及時發(fā)現(xiàn)并精準定位用電故障點,自動生成故障報告,協(xié)助用戶第一時間修復用電系統(tǒng)故障;運用電能質量監(jiān)測技術實時分析和評估電能質量問題,并提供定制化的治理方案,協(xié)助用戶獲得優(yōu)質電能;運用大數(shù)據(jù)技術和行業(yè)數(shù)學模型統(tǒng)計、分析并挖掘基礎的用電數(shù)據(jù),基于數(shù)據(jù)發(fā)掘節(jié)能潛力,從而提供能效優(yōu)化方案。滿足用電管理系統(tǒng)可視、安全、可靠、優(yōu)質和經濟的智慧用電模塊需求。
3)、基于物聯(lián)網實驗室安全用電智能控制系統(tǒng)由執(zhí)行裝置與網機組成,技術參數(shù)分別為:
(1)執(zhí)行裝置技術參數(shù)
(1)極數(shù):3P+N
(2)脫扣特性:C(5-10)In D(10-14)In
(3)額定電流:In 6A、10A、16A、20A、25A、32A、40A、50A、63A
(4)額定電壓:Ue AC 230V/400V
(5)額定頻率f:50Hz
(6)額定短路分斷能力:Icu10kA
(7)殼架等級額定電流:Inm63A
(8)缺相保護:設備防燒毀保護模式
(9)漏電保護:元器件損壞保護模式
(10)過載保護:電流過大防燒毀模式
(11)短路保護:碰線防燒毀模式
(12)掛鎖保護:便于維修安全
(13)過溫保護:可監(jiān)測線路溫度
(14)過欠壓保護:防止造成人身事故和機械設備損壞
(15)漏電或觸電時0.1秒斷開
(16)故障指示燈,便于查看工作狀態(tài)
★(17)掛鎖功能,檢修更方便
(2)網機技術參數(shù)
(1)內置STM32F103C8T6主控芯片
(2)外置8M無源晶振
(3)采用SP3485作為485通信芯片
(4)485防浪涌保護
(5)標準RS485接口,可直接串口設備
(6)智能型數(shù)據(jù)終端,便捷實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸功能
★(7)提供強大的中心管理軟件,方便設備管理
★(8)提供便捷的軟件升級和固件更新服務
★(9)提供數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)備份,方便查看歷史數(shù)據(jù)
(10)尺寸:89mm*67.5mm*20.5mm
(11)重量:70g
(12)電源:AC220V
(13)功耗:1.5W
(14)工作溫度:-25℃ - +70℃
(15)工作濕度:95%
(16)WiFi版最大下行傳輸速率:64kbps
(17)WiFi版最大上行傳輸速率:32kbps
提供有效、權威的證明文件,佐證該產品的可靠、安全、合法性
六、實驗掛箱
掛箱一:EDA技術設計掛箱
1)功能特點
1、FPGA核心板主芯片采用ALTERA CycloneII系列中的EP2C5用戶可更換其它核心板。
2、核心板自帶SDRAM與FLASH,可用于NIOSII、IP CORE設計驗計。
3、單片機小系統(tǒng)可單獨使用也可與核心板相結合完成綜合的系統(tǒng)設計。
4、豐富的實驗模塊,在數(shù)字電路的基礎上增加了控制類、接口類、通信類的實驗模塊。5、二個時鐘源,四路輸出,每路相對獨立, 24MHZ-1HZ的頻率能滿足用戶要求。
6、CPLD/FPGA主芯片I/O口完全開放,用戶可以任意定義。
7、豐富的樣板實驗程序,在常規(guī)的EDA實驗基礎上增加了交通燈、電梯、步進電機、直流電機、PS2、VGA、音樂、鍵盤等實驗,實驗內容形象生動。
8、MAXPLUSII 10.XX、QUARTUS開發(fā)軟件,支持多種語言輸入,自帶LICENSE。
9、詳細的操作手冊,含軟、硬件的使用說明,各模塊的功能說明。
2)硬件主板系統(tǒng)組成
1、8 位撥動開關輸入模塊
2、8位按鍵開關輸入模塊
3、4*4矩陣鍵盤輸入模塊
4、8位LED顯示模塊
5、8*8點陣顯示模塊
6、1602字符液晶顯示模塊
7、8通道8位并行AD轉換模塊
8、2路8位并行DA轉換模塊
9、0~5V模擬量輸出
10、蜂鳴器、喇叭輸入接口模塊
11、1個四向模擬交通燈控制模塊
12、1個四相步進電機控制模塊
13、1個速度可控、可測直流電機模塊
14、1個VGA接口
15、2個UART串行通信接口
16、S51單片機最小系統(tǒng)模塊
17、固定脈沖輸出24MHZ-1HZ
18、CPU核心板
19、實驗系統(tǒng)工作電源5V/2A,12V/0.7A,帶短路保護功能。
3)CPU核心板詳細組成
1、FPGA核心板主芯片采用ALTERA CycloneII系列中的EP2C5Q208C8N。
2、FPGA內門電路高達10萬門,內部使用RAM作電路結構,速度高達幾百MHZ,且可任意規(guī)劃更改電路,是一個可隨心所欲的設計芯片
3、8M-Byte SDRAM
4、2M-Byte Nor Flash
5、4M-Bits EPCS4
6、JTAG編程調試接口
7、2個擴展接口,擴展FPGA共66個IO接腳
8、1個復位按鍵和一個用戶LED顯示
9、5V/DC電源輸入接口
4)軟件配置
根據(jù)不同用戶要求可配套不同版本的軟件,隨機配套的軟件功能齊全,支持VHDL硬件描述語言等多種設計輸入。均支持功能仿真和時序分析,軟件可運行在Windows9X/2000/NT及Windows XP操作系統(tǒng)下。
5)可以實現(xiàn)的實驗項目
1、基于QUARTUSII圖形輸入電路的設計
2、基于VHDL格雷碼編碼器的設計
3、含異步清零和同步使能的加法計數(shù)器
4、八位七段數(shù)碼管動態(tài)顯示電路的設計
5、數(shù)控分頻器的設計
6、圖形和VHDL混合輸入的電路設計
7、基本觸發(fā)器的設計
8、可控脈沖發(fā)生器的設計
9、基于VHDL的搶答器的設計
10、鍵盤接口電路的設計
11、AUDIO電子音樂實驗
12、直流電機的測速和速度控制實驗
13、步進電機驅動控制
14、交通燈控制電路實驗
15、PS2接口鍵盤顯示實驗
16、VGA彩條信號發(fā)生器的設計
17、數(shù)字頻率計的設計
18、多功能數(shù)字鐘的設計
19、電梯控制的設計
20、AD/DA轉換實驗
21、正負脈寬調制信號發(fā)生器設計矩陣
22、基于VHDL的表決器的設計
23、NIOSII IP CORE設計
1)最小NUISII系統(tǒng)設計
2)設計一個帶SDRAM和FLASH的NIOSII系統(tǒng)
3)FLASH讀寫操作-流水燈的設計
……
掛箱二:單片機控制實驗掛箱
1)功能特點
1.它是國內首款將MCGS工業(yè)組態(tài)軟件應用于單片機控制系統(tǒng)中,直觀形象地展示實際自動控制工業(yè)場景。平臺主要用于學習51/52系列單片機基礎應用技術和綜合應用技術,包含有單片機原理、各類控制技術、各種數(shù)據(jù)通信技術、系統(tǒng)設計技術。向用戶提供眾多外圍器件和設備接口,可使用戶快速掌握單片機原理及其實用接口技術,充分了解和掌握當今單片機領域流行的各種外設器件應用。同時學習MCGS工業(yè)組態(tài)軟件的編程和控制技術(總線控制和位控制),把學生培養(yǎng)成為優(yōu)秀的應用型人才,以適應不斷創(chuàng)新的社會需求。
2.以下硬件組成里的全部內容都集成在一個實驗主板上,穩(wěn)定性好,可靠性高,維護方便。
2)硬件系統(tǒng)組成
1.基礎接口電路
1)多路定時計數(shù)器8253A。
2)可編程并行輸入/輸出接口8255。
3)可編程鍵盤顯示接口8279
4)可編程串行通信接口16C550
5)單片機系統(tǒng)簡單I/O口擴展電路74LS273/74LS244。
6)看門狗電路MAX813
2. 人機接口電路
1)8位LED發(fā)光管輸出顯示
2)8位開關量輸出模塊。
3)8個獨立的LED數(shù)碼管。
4)4×4矩陣鍵盤電路。
5)16×16點陣LED模塊,由4個8*8點陣和驅動電路組成。
6)12864 LCD圖形、中文、字符顯示模塊。
*7)設計有3英寸TFT 液晶顯示器,帶觸模屏。
8)兩路帶消抖±單脈沖產生電路。
9)1HZ-1MHZ分8路輸出固定脈沖發(fā)生。
3. 外設執(zhí)行部件
1)5V繼電器控制、音樂發(fā)生器電路。
2)步進電機20BY及直流電機驅動與控制。
3)揚聲器驅動電路。
4)蜂鳴器驅動電路。
5)光電測速模塊電路。
4. 通信接口電路
*1) USB1.1(CH375)通信模塊 ,支持HOST /SLAVE模式。
*2) IRM5000紅外無線通信模塊
*3) CAN-Bus通信模塊,由SJA1000和TJA1050T專用芯片組成。
*4) TCP/IP通信模塊,含太網芯片RT8019和32K靜態(tài)存儲器。
5) RS232/RS485接口應用和電平轉換電路。
*6) I2C串行實時日歷/時鐘PCF8563。
*7) I2C串行鍵盤顯示控制器Zlg7290。
5. 存儲器電路
1)32K靜態(tài)RAM 62256
2)串行存儲器93C64讀寫電路
3)I2C串行存儲器24C02應用電路。
4)IC卡讀寫(24C01)模塊電路。
*5)SST512K FALSH存儲器電路。
*6)SD卡讀寫電路。
6. 數(shù)據(jù)轉換
1)單路8位數(shù)字模擬轉換接口DAC0832。
2)8路8位模擬/數(shù)字轉換接口ADC0809。
3)串行8位A/D 轉換電路TLC549及其相關電路
4)串行10位D/A 轉換電路TLC5615及其相關電路
*5)ISD1730PY語音錄放模塊、紙盆式電動揚聲器及駐極體話筒。
6)數(shù)字溫度傳感器DS18B20,用于環(huán)境溫度檢測。
* 7. 虛擬示波器
1)真正的高速雙通道存儲虛擬示波器,可切換為單通道提高采樣率。
2)帶有實時X-Y示波器:自動同步顯示功能。
3)存儲功能:存儲/栽入/分析歷史波型。
4)輸入模擬電壓信號幅值由軟件調整,勿需硬件開關切換。
5)帶有幅頻/相頻特性專用虛擬示波器?梢员4娌ㄐ臀募瑘D片文件,方便插入在教學課件中。
8. 仿真器
配備USB接口的KEIL C51仿真器,完全仿真P0-P3口,不占有片內任何資源。同時自帶在線下載式單片機STC89C51,RS232或JTAG下載接口。
3)軟件配置
1.WINDOWS 下KEIL C51 軟件環(huán)境,支持匯編和C語言的編程、編譯、鏈接和源程序級調試和在線下載。
2.在線下載軟件:STC_ISP_V479
*3.MGCS工業(yè)組態(tài)軟件
4.近50個單片機應用設計例程
*5.MGCS工業(yè)組態(tài)軟件與單片機接口例程
*6.配備本機使用視頻教程
4)可以實現(xiàn)的實驗項目
1、單片機I/O口應用實驗_ P3.3口輸入 P1口輸出
2、單片機I/O口應用實驗_工業(yè)順序控制
3、并行I/O接口8255應用
4、簡單I/O口擴展
5、A/D 轉換實驗
6、D/A轉換實驗
7、鍵盤顯示控制器8279應用實驗
8、步進電機控制實驗
9、小直流電機調速實驗
10、電子音響實驗
11、繼電器控制實驗
12、數(shù)據(jù)存貯器擴展實驗
13、8031單片機串行口應用實驗_雙機通信
14、8031串行口應用實驗_與PC機通信
15、串行接口16C550應用實驗
16、串行A/D轉換器TLC549應用
17、串行D/A轉換器TLC5615應用
18、單片機雙機通信實驗_用RS485總線
19、USB接口應用實驗
20、16X16 LED點陣顯示實驗
21、128 X 64 LCD液晶顯示接口實驗
22、數(shù)字溫度傳感器18B20實驗
23、看門狗電路MAX708
24、I2C總線應用實驗
(1)串行E2PROM的讀寫實驗
(2)I2C智能卡讀寫實驗
(3)串行鍵盤顯示接口ZLG7290應用實驗
(4)PCF8563串行實時時鐘應用實驗
25、定時計數(shù)器8253A應用實驗
26、網絡接口應用實驗
27、CAN總線通信應用實驗
28、ISD1730語音錄放實驗
29、紅外接口通信實驗
30、大容量NOR Flash與單片機的接口設計
31、TFT彩色液晶屏及觸摸屏的應用
32、Small RTOS(51) 1.12.1v 使用
33、直流電機、步進電機閉環(huán)控制實驗
34、液晶顯示虛擬示波器實驗
35、工業(yè)組態(tài)軟件編程實驗
36、MCGS工業(yè)組態(tài)軟件在單片機控制中的應用實驗
1)步進電機控制實驗_總線控制
2)直流電機控制實驗_總線控制
3)工業(yè)順序控制實驗_位控制
4)數(shù)據(jù)采集實驗_總線控制
5)數(shù)據(jù)采集實驗_總線控制
6)數(shù)字電壓表實驗
7)液體混合控制實驗
8)交通燈控制實驗
37、工業(yè)組態(tài)軟件和微控制器的接口編程實驗
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