JDDPJ-186B單片機實驗實訓(xùn)臺
一、概述
單片機開發(fā)應(yīng)用技術(shù)綜合實驗由控制屏、實驗掛箱、實驗桌組成，通過本實驗臺可完成單片機的接口擴展、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)顯示、鍵盤控制、定時器、打印機接口等實驗，配備有仿真器。
設(shè)有電流型漏電保護器，控制屏若有漏電現(xiàn)象，漏電流超過一定值，即切斷電源，對人身安全起到一定的保護。
裝置采用組件式結(jié)構(gòu)，更換實驗?zāi)K便捷。如需擴展功能或開發(fā)新實驗，只需添加實驗?zāi)K掛箱即可，淘汰。
二、主要技術(shù)參數(shù)
1、輸入電源：AC220V±10% 50Hz
2、工作環(huán)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（cm）：160×70×150
三、裝置構(gòu)成
（一）實驗屏：實驗時放置實驗掛箱，并提供實驗電源，鐵質(zhì)雙面亞光密紋噴塑結(jié)構(gòu)。
1、電源輸入:工作電壓220V±5%(50Hz)，輸入時指示燈亮。
2、交流電源輸出：有保險絲和漏電保護開關(guān)二級保護功能。輸出單相交流220V工作電壓有高精度電壓表電流表指示。
★3、固定直流電源
1）電壓電流參數(shù)±5V/5A、±12V/2A、±24V/2A。有短路、過流自動保護功能，設(shè)有短路軟截止自動保護和自動恢復(fù)裝置。
2）固定電源測量板2.7寸TFT液晶屏具有正負電壓顯示，正負電流顯示，具有過載提示功能。
3)上位機具有實時監(jiān)視及關(guān)斷功能。
4)紋波與噪聲：150mVp-p。
5)啟動上升時間：100ms。
6)工作溫度范圍：-20℃～+50℃。
★4、DDS功率型函數(shù)發(fā)生器/頻率計：
1）采用直接數(shù)字頻率合成（DDS）產(chǎn)生高精度正弦波，方波和三角波。
2）2.7寸TFT液晶屏顯示輸出頻率、波形、占空比、幅度、衰減、偏置。
3）正弦波輸出幅度≥10V，輸出阻抗50Ω，失真度<1%（1hz-->
4）頻率范圍 1HZ~3MHz, EC11旋鈕編碼器調(diào)節(jié)。
5）輸出幅度采用EC11旋鈕編碼器調(diào)節(jié)，正弦波輸出具有20db,40db，60db衰減。
6）方波占空比可調(diào), 調(diào)節(jié)范圍：5%-95%調(diào)節(jié)；
7）外測頻率功能，頻率計測量范圍1HZ-100MHz，幅度3.3V，具有自動換檔功能。
8）上位機設(shè)置函數(shù)信號發(fā)生器各個參數(shù)，并有實時監(jiān)視及鎖定和關(guān)斷功能
9）上升時間≤50。
10) 5V正反相單脈沖輸出。
11) 工作溫度范圍：-20℃～+50℃。
★5、智能型直流電壓表
1)測量范圍：0-1000V, 設(shè)置2V/20V/200V/1000V四檔量程，具有量程自動切換,超量程自動報警功能。
2)2.7寸TFT液晶屏顯示四位測量值，具有超量程提示功能。
3)測量精度：±0.5%+2。
4)抽樣率：5次/秒
5)工作溫度范圍：-20℃～+50℃。
6)上位機具有實時監(jiān)視及關(guān)斷功能。
★6、智能型真有效值交流數(shù)字毫伏表
1)測量范圍：0.2mV～600V, 設(shè)置200mV、2V、20V、200V、600V五檔量程，具有量程自動切換,超量程自動報警功能。
2)2.7寸TFT液晶屏顯示四位測量值。
3)測量精度：±0.5%+5。
4)頻率范圍：10Hz～600KHz。
5)輸入阻抗：1MΩ，輸入電容≤30pF。
6)抽樣率：5次/秒
7)工作溫度范圍：-20℃～+50℃。
8)上位機具有實時監(jiān)視及關(guān)斷功能。
7、組:單相市電輸出，供用戶自備儀器使用。
★8、通信接品：
1）實驗臺地址范圍0-255。
2）具有WIFI、RJ45、RS485上位機通信接口。
3）上位機與各學(xué)生實驗臺智能測量儀表數(shù)據(jù)交換，接口轉(zhuǎn)換功能。
4）工作溫度范圍-20℃～+50℃。
★9、實驗臺管理軟件（上位機軟件）（具有軟件著作權(quán)）
1）添加、刪除、配置各實驗臺模塊。
2）實時監(jiān)測各學(xué)生實驗臺各項模塊實時參數(shù)。
3）遠程控制各實驗臺模塊功能開關(guān)，按鍵鎖定。
4）軟件用戶登錄管理功能。
（二）實驗桌：鋁木結(jié)構(gòu)，桌面為防火、防水、耐磨高密度板，電腦桌連體設(shè)計，造型美觀大方。采用特制模具制作的優(yōu)質(zhì)鋁合金做框架，鋁合金表面經(jīng)氧化處理，經(jīng)久耐用，美觀大方，符合現(xiàn)代審美觀，桌面為防火、防水、耐磨高密度板，桌子下部配置儲存柜及電腦主機柜。
（三）本設(shè)備各個功能模塊及功能特點
1、 主機模塊
單片機采用愛的AT89S52。該單片機內(nèi)部設(shè)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(shè)計有在系統(tǒng)下載設(shè)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(fù)位電路上加有手動復(fù)位按扭，可以直接復(fù)位操作。模塊上還設(shè)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、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(guān)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。
3、顯示模塊
該模塊無論從最基本的顯示元件LED發(fā)光二極管，還是到的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(xué)習(xí)者可以接觸所有的顯示方案，設(shè)計人機界面時可以得心應(yīng)手。
4、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(chǔ)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(guān)觸點全部引出，并明確標(biāo)示；每個繼電器還設(shè)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
5、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(guān)量輸入，4*4矩形鍵盤接口，可以滿足學(xué)生從基礎(chǔ)到高級，從簡單到復(fù)雜的實訓(xùn)要求。如果用戶需要更多的按鍵或需要更為復(fù)雜的設(shè)計，則可以采用該模塊的PS2鍵盤鼠標(biāo)接口進行擴展。
6、ADC/DAC模塊
ADC/DAC模塊上設(shè)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。
7、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(guān)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(shè)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。
8、步進電機控制模塊
該模塊設(shè)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(shè)計了一個超程保護電路，當(dāng)機構(gòu)走到一個程序不可知狀態(tài)時，可自動關(guān)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)。
9、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(shè)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。
10、擴展模塊
因為82C55的控制方式仍有學(xué)習(xí)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?？刂贫伺c數(shù)據(jù)通信口安排在一起，整體布局美觀大方。另設(shè)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。
11、 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。
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