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行業(yè)新聞

單片機綜合實訓臺（51+STM32二合一）單片機實訓臺

SBDPJ-239B單片機綜合實訓臺（51+STM32二合一）

一、產(chǎn)品特點

單片機綜合實訓臺（51+STM32二合一）51/STM32/傳感器/電機驅(qū)動一體化實訓平臺根據(jù)國家職業(yè)標準中相關(guān)內(nèi)容，將單片機應用技術(shù)、應用電子及無線電技術(shù)等課程通過工作任務訓練有機結(jié)合在一起，實現(xiàn)將典型工作任務量化為多個子任務，提供豐富的實訓單元模塊，包括單片機（MCS51、STM32）、顯示、傳感器、執(zhí)行對象、按鍵開關(guān)、信號采樣處理、無線通信等模塊，單片機實訓操作臺適合各類高等職業(yè)院校的《單片機技術(shù)》、《電子技術(shù)應用》、《數(shù)字電子技術(shù)》、《模擬電子技術(shù)》等課程的實訓教學。
實訓單元模塊采用獨立的模塊化、半開放式設計，各個模塊中輸入、輸出及控制口的大部分管腳均采用防轉(zhuǎn)柱及插座引出�？筛鶕�(jù)教學內(nèi)容需要，任意選擇實訓模塊進行組合設計，通過連線及編寫控制程序來完成，具有較強的創(chuàng)新性。
實訓單元模塊由透明元件盒及PCB板構(gòu)成，元件盒體由透明有機工程塑料注塑而成，面板采用PCB板制作而成。導線插孔采用防轉(zhuǎn)座引出，導線裝有彈性插頭可在模塊上面插接，以保證可靠連接進行各種實訓，模塊間采用排線或連接導線進行連接。

二、技術(shù)性能

1.輸入電源：單相三線～220V±10% 50Hz

2.裝置容量：＜1.5kVA

3.外形尺寸：實訓平臺1600mm×700mm×1530mm

電腦桌560mm×600mm×1020mm

4.安全保護：具有漏電保護功能，安全性符合相關(guān)國家標準

三、基本配置及功能

本裝置主要由實訓臺、電源掛件、直流電源/直流電壓表掛件、仿真器掛件、直流調(diào)速閉環(huán)系統(tǒng)掛件、溫度調(diào)節(jié)閉環(huán)系統(tǒng)掛件、步進電機控制系統(tǒng)掛件、數(shù)控電源研究系統(tǒng)掛件、實訓掛板、實訓模塊、電腦桌、活動柜及配件等組成。

1、實訓臺：

（1）桌子臺面板：E1級三聚氰胺復面合成板，加防靜電膠皮，臺面厚度約25mm。

（2）采用四個工業(yè)鋁型材立柱為支撐，立柱端部可安裝調(diào)節(jié)腳，方便高度調(diào)節(jié)，主體結(jié)構(gòu)通過左、右各2個C字形鋁壓成型構(gòu)件聯(lián)接，臺面高度：約800mm，桌面板下設支撐框架，截面尺寸約為30x30mm，承受力約300Kg。

（3）立柱采用工業(yè)鋁型材成型工藝，表面氧化處理，截面尺寸：約70x70mm，比重不小于3.0kg/m，四面帶槽，槽寬約8.2mm，端部配套塑料堵頭，槽內(nèi)適用工業(yè)鋁型材通配螺母及配件。

（4）C字形鋁壓成型構(gòu)件為左、右對稱件，外形不小于160x166x70mm，單件比重不小于0.37kg，采用壓鑄成型工藝，經(jīng)機加工、拋丸、噴砂，表面藍色靜電噴涂工藝。

（5）實驗臺架采用獨立框架式結(jié)構(gòu)設計，框架由上中下左右五根工業(yè)型材分割為上下兩個區(qū)域，所有型材表面光滑，無凹槽，用于放置交直流電源、測量儀器儀表和實驗模塊等。實驗臺兩側(cè)提供單相多功能插座和三相四線交流電源插座，為外配儀器設備提供工作電源。

2、活動儲物柜

采用圓弧卷邊冷沖壓鈑金一體成型，封閉式結(jié)構(gòu)，表面靜電噴涂，外形尺寸：約寬450x深550x高705（mm），總重量≥31kg；柜體四邊圓弧設計：R=30mm，柜體邊框總厚度≤2.5mm；配有承重型卡扣式三節(jié)軌，導軌承重量≥30kg，抽屜把手采用卡套式鈑金卷邊工藝，把手尺寸≥440x45x18mm，抽屜采用聯(lián)體鎖設計，底部配有4個1.5寸萬向帶剎車腳輪。

3、電源掛件：

提供單相漏電保護器、智能電源管理系統(tǒng)、電源指示、電源保護及AC220V電源輸出接口。

4、直流電源、直流電壓表掛件：

提供五路固定直流電源輸出：±12V、±5V、+24V；提供一路0～5V直流可調(diào)電源；提供一只直流電壓表，量程0～20V，分為200mV、2V、20V三檔、精度0.5級。

5、仿真器掛件：

提供51仿真器一只，USB通訊接口2個，有延長線；串口通訊接口1個，有延長線。

6、直流調(diào)速閉環(huán)系統(tǒng)掛件：

提供24V直流單機一只，自帶霍爾編碼器A、B正交相位90度信號輸出，轉(zhuǎn)速0～1000rpm/min，0-5V PWM調(diào)節(jié)模塊一塊，轉(zhuǎn)速表可顯示當前電機的轉(zhuǎn)速。面板印有閉環(huán)系統(tǒng)原理圖，整個系統(tǒng)為工業(yè)閉環(huán)系統(tǒng)，集PID運算調(diào)節(jié)和高速計數(shù)器運算調(diào)節(jié)。

7、溫度調(diào)節(jié)閉環(huán)系統(tǒng)掛件：

由溫度表、加熱鹵素燈、0-5V PWM調(diào)節(jié)模塊、DS18B20傳感器、PT100傳感器、溫度變送器和散熱風扇組成。溫度變送輸出有兩種方式，一個是DS18B20輸出的數(shù)字信號可以直接和單片機接口；一個是PT100經(jīng)變送器輸出的電壓信號；加熱區(qū)由透明有機玻璃設計，便于觀察實訓過程中的變化。面板印有閉環(huán)系統(tǒng)原理圖，整個系統(tǒng)為工業(yè)閉環(huán)系統(tǒng)。

8、步進電機控制系統(tǒng)掛件：

提供DC6-40V供電的42步進驅(qū)動器1只，采用DSP技術(shù)，電流范圍0.3A-2.2A，具有半流、過壓和過流等短路保護，1600-6400細分可調(diào)，可驅(qū)動4、6、8線兩相步進電機，脈沖響應頻率最高可達75KHZ；提供2相步進電機42J06一只，步距精度5±%，耐壓500VAC，徑軸向跳動0.08以下，步距角1.8°，額定電流1A，8根引線。面板印有步進驅(qū)動器詳細參數(shù)圖表。

9、數(shù)控電源研究系統(tǒng)掛件：

輸入電壓+24V，+5V，系統(tǒng)通過STM32主機模塊、電壓、電流采樣模塊、PWM驅(qū)動電路完成直流穩(wěn)壓電源的控制研究；面板印有控制系統(tǒng)原理圖。

10、實訓掛板：

掛在實訓臺上層，用于放置實訓模塊搭建實訓電路，滿足實訓教學需求。

11、實訓模塊：

實訓模塊由透明元件盒及PCB板構(gòu)成，元件盒體由透明有機工程塑料注塑而成，面板采用PCB板制作。導線插孔采用防轉(zhuǎn)座引出，導線裝有彈性插頭可在模塊上面插接，以保證可靠連接進行各種實訓；模塊間采用排線或連接導線進行連接，可根據(jù)實訓教學內(nèi)容需要，組合成各種實際產(chǎn)品。

具體配置及功能如下：

序號	實訓模塊名稱	主要配置	數(shù)量
1	MCS51主機	可進行仿真51系列單片機及燒錄，并引出所有I/O口，并對I/O口工作情況進行燈光指示，且配有指示燈與晶振切換開關(guān)。	1塊
2	STM32主機	可進行STM32系列單片機燒錄、仿真，并引出所有I/O口，還提供STM32啟動方式的選擇開關(guān)及外部Flash存觸器	1塊
3	稱重傳感器	提供稱重傳感器及其放大電路，實現(xiàn)壓力測量	1塊
4	空氣質(zhì)量傳感器	提供一種二氧化錫半導體傳感器，對各種空氣污染源都有很高的靈敏度，可對空氣質(zhì)量進行檢測	1塊
5	超聲波發(fā)射接收	由超聲波發(fā)送、接收頭及解碼芯片等組成，實現(xiàn)超聲波收發(fā)功能	1塊
6	LM35溫度傳感器	提供LM35溫度傳感器，可用于溫度測量	1塊
7	18B20溫度傳感器	提供18B20數(shù)字溫度傳感器，可以直接得到數(shù)字溫度信號	1塊
8	光照傳感器	由1750FVI數(shù)字照度傳感器與PO188模擬照度傳感器組成，實現(xiàn)光照度測量	1塊
9	氣壓傳感器	由MS5611-01BA01氣壓傳感器及外圍電路組成，可測量大氣壓強	1塊
10	心率傳感器	采用專用心率傳感器模塊，光電式，用于檢測人體心率	1塊
11	數(shù)字溫濕度傳感器	采用DHT11數(shù)字式溫濕度傳感器	1塊
12	ICL7135模數(shù)轉(zhuǎn)換	由A/D轉(zhuǎn)換與譯碼/驅(qū)動電路等組成，實現(xiàn)模數(shù)轉(zhuǎn)換功能	1塊
13	并行A/D轉(zhuǎn)換	由ADC0809芯片組成，實現(xiàn)將模擬信號轉(zhuǎn)換為八位數(shù)字信號	1塊
14	并行D/A轉(zhuǎn)換	由DAC0832芯片組成，實現(xiàn)將八位數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為0～5V的模擬信號	1塊
15	串行A/D轉(zhuǎn)換	由TLC2543芯片組成，實現(xiàn)將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號	1塊
16	串行D/A轉(zhuǎn)換	由12位D/A轉(zhuǎn)換芯片TLC5618組成，實現(xiàn)將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為模擬信號	1塊
17	并串轉(zhuǎn)換模塊	由74LS164、74LS165芯片組成，分別實現(xiàn)將串行輸入信號轉(zhuǎn)換為并行輸出信號和將并行輸入信號轉(zhuǎn)換為串行輸出信號	1塊
18	運放模塊	提供典型運放芯片LM324及獨立器件，用于電路擴展	1塊
19	音頻解碼	由VS1053芯片組成，實現(xiàn)音頻解碼與錄制功能	1塊
20	音頻功放	由功放電路、音量調(diào)節(jié)電路組成，具有轉(zhuǎn)換速率高、失真小、輸出功率大，外圍電路簡單等特點	1塊
21	十進制計數(shù)器	提供4017十進制計數(shù)/分頻器，可以對輸入的脈沖個數(shù)進行計數(shù)	1塊
22	單次脈沖與時鐘	包括由74LS393組成的分頻電路和單次脈沖，可為其它實訓模塊提供單次脈沖及時鐘信號	1塊
23	8位動態(tài)數(shù)碼管顯示	由數(shù)碼管和驅(qū)動芯片組成，實現(xiàn)數(shù)字顯示功能。	1塊
24	8位靜態(tài)數(shù)碼管顯示	由數(shù)碼管和驅(qū)動芯片組成，實現(xiàn)數(shù)字顯示功能。	1塊
25	128×64液晶顯示	由128×64液晶屏組成，實現(xiàn)顯示圖形、漢字等功能	1塊
26	TFT觸摸屏	提供3.2寸電阻式觸摸彩屏，可實現(xiàn)彩色圖形、漢字顯示，檢測觸摸	1塊
27	八位獨立按鍵	提供8個獨立鍵盤，以點動方式輸出高低電平	1塊
28	矩陣鍵盤模塊	由16個按鍵與電阻組成，實現(xiàn)信號的輸入及擴展鍵盤功能	1塊
29	PNP三極管驅(qū)動	由9012與TIP42C組成PNP復合管	1塊
30	直流電機驅(qū)動	由4個功率三極管組成“H橋式驅(qū)動電路”，這是一個典型的直流電機控制電路	1塊
31	蜂鳴器	包含1個有源蜂鳴器與1個無源蜂鳴器，可以作提示音控制使用，低電平有效	1塊
32	揚聲器	提供一個8Ω/5W的揚聲器	1塊
33	直流電機	由直流電機、槽型光耦、三極管組成，實現(xiàn)直流電機的轉(zhuǎn)速控制及測量功能	1塊
34	交通燈	用雙色LED模擬交通燈，數(shù)碼管顯示倒計時秒數(shù)等功能	1塊
35	U盤、SD卡	由文件控制管理芯片CH376、SD卡（座）及USB座組成，可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲與讀取功能	1塊
36	AK040語音	由反相器芯片74HC04與語音芯片AK040組成，芯片中錄制有63種常用的語音，MCU可通過時序播放其中任意一段語音	1塊
37	RS485	由MAX485等組成，實現(xiàn)485方式與單片機進行通信	2塊

12、電腦桌：

采用鋁型材和鈑金結(jié)構(gòu)，臺面為防火、防水、耐磨高密度板；立柱及橫梁為30×30工業(yè)鋁合金型材，鍵盤位為抽屜式結(jié)構(gòu)并用300mm導軌固定；底部裝有帶剎車萬向輪。尺寸約為560mm×600mm×1020mm。

13、活動柜：

采用鐵質(zhì)雙層亞光密紋噴塑結(jié)構(gòu)，優(yōu)質(zhì)鋼材做骨架，經(jīng)過機械加工成型，外表面噴涂彩色環(huán)氧聚塑，材料厚度不小于1.2mm。

14、配件：

提供與實訓設備配套的實訓指導書和實訓導線。

15、創(chuàng)新實訓教學資源包

任務資源

1)模塊A-硬件設計電路原理設計競賽任務書

2)模塊A-硬件設計 PCB設計競賽任務書

3)模塊A-硬件設計原型電路板安裝與調(diào)試競賽任務書

4)電子技術(shù)項目PCB最佳實踐設計規(guī)范（2020版)

5)模塊B-嵌入式系統(tǒng)編程競賽任務書

6)模塊C-故障查找與維修競賽任務書

7)小型售貨機控制系統(tǒng)功能確認單及答案

8)維修記錄填寫指南

教學資源

1)非接觸式紅外線測溫儀原理圖（硬件設計參考答案）

2)非接觸式紅外線測溫儀PCB設計起始文件

3)非接觸式紅外線測溫儀調(diào)試指導

4)自動循跡小車原理圖

5)自動循跡小車數(shù)據(jù)手冊

6)自動循跡小車選手工程

7)自動循跡小車示例程序

8)小型售貨機控制系統(tǒng)PCB資料

9)小型售貨機控制系統(tǒng)用戶操作手冊

10)小型自動售貨機控制軟件

11)小型售貨機控制板芯片數(shù)據(jù)手冊

12）小型售貨機控制系統(tǒng)故障答案

電子技術(shù)包（配套硬件資源）

（1）非接觸式紅外線測溫儀

非接觸式紅外線測溫儀主要由測溫傳感器探頭、紅外接收裝置、MCU組成，依靠紅外發(fā)射二極管/紅外接收頭結(jié)合外圍電路構(gòu)成紅外接近檢測器電路組成。在附近移動的物體反射由紅外發(fā)射二極管射出的紅外線。當反射的紅外線被檢測到時，紅外接收電路被觸發(fā)，輸出為一個低脈沖信號。當檢測到有物體靠近時，進行溫度測量。

（2）自動循跡小車

循跡小車由世賽CPU核心板和小車底盤任務板組成，包含可充電鋰電池，OLED屏，編碼直流電機，超聲波模塊，陀螺儀和QTI模塊等核心部件。CPU通過各種傳感器獲取軌跡線以及離墻距離、轉(zhuǎn)動角度等信息來控制小車前進，完成沿規(guī)定路徑的運動。

（3）小型售貨機控制系統(tǒng)

小型售貨機控制系統(tǒng)由小型售貨機控制板，小型售貨機模擬板組成。配合用戶操作軟件，實現(xiàn)模擬8通道小型售貨機的出貨進貨、貨物檢測、電機堵轉(zhuǎn)等功能。

（4）非接觸式紅外線測溫儀套件

零件盒+整套零件+PCB板提供整套電子元件，可供硬件設計時零件測繪、PCB板組裝用。

▲電子技術(shù)競賽包4個項目，配套整套零件+PCB板

四、服務與支持要求

為更好服務教學，保障實驗室教學工作順利進行，要求提供全流程客戶服務管理平臺"互聯(lián)網(wǎng)+設備運維系統(tǒng)"。

智能電源管理系統(tǒng)具有過溫、短路、過流、過壓、欠壓、失壓、功率限定7大保護功能；電源具有一鍵鎖定功能，處理故障時，防止漏電保護器合閘，造成觸電危險；電源具有故障鎖定功能，發(fā)生故障導致跳閘時，不能人為上電，只能通過遠程清除故障后，才能上電成功；能通過無線4G和有線以太網(wǎng)與手機APP和PC端云平臺通訊，沒有網(wǎng)絡的情況下，教室整套智能電源管理系統(tǒng)可離線獨立運行。

1、智能終端：智能電源管理系統(tǒng)以32位ARM為核心，采用4.3寸彩色觸摸屏為人機交互界面，實時監(jiān)控設備運行情況，提供Zigbee、CAN等多種通信模式，具備語音播報功能。能實時監(jiān)測三相電壓、電流、功率，功率因數(shù)、頻率、電能等參數(shù)，液晶觸摸屏監(jiān)測數(shù)值。能監(jiān)控實驗室電源的故障類型和故障次數(shù)；設備時間管理包含年月日時間的顯示；用戶通過刷卡方式請求開啟設備，PC端進行授權(quán)之后，設備可啟動使用，PC端可分時預約設備的啟動和停止。

2、手機APP：用電狀態(tài)界面實時顯示當前電壓、電流、有無功功率、電能、設備溫度、漏電電流值等；用電數(shù)據(jù)界面能智能查找近2年用電數(shù)據(jù)，設置界面能設置限定電能值、負載值、設備超溫值、過欠壓值、過欠壓恢復時間值等。后臺查看報警日志、操作日志、故障日志等�？刂疲嚎稍谖⑿判〕绦蛑羞h程控制智能開關(guān)的通斷。

3、PC端軟件：每個設備狀態(tài)信息顯示，具有多個子界面，具有故障分析，用電能效分析、集中管理、個人中心資料管理、用戶報警定位跟蹤與信息統(tǒng)計；具有管理員信息修改與權(quán)限管理等功能�？梢绘I開啟和關(guān)閉所有設備，可單獨控制每臺設備的開關(guān)。

4、后臺系統(tǒng)：包含賬號管理、設備管理、報修管理、用戶管理，設備管理：

①包含監(jiān)控管理：實時視頻監(jiān)控每個教室，可一鍵預覽所有設備的在線和運行情況，分析設備使用率及運行時間。

②包含設備節(jié)點：可顯示設備所在位置、編碼名稱、掛載情況、用戶編輯、用戶查詢等。報修管理：用戶可進行遠程報修，反應設備故障信息，編輯報修情況，后臺可進行遠程維護，及時跟進，以有效解決用戶設備維護。用戶管理：可連通手機號，對賬戶進行一對一的安全加密，實名認證，防止賬戶泄密、防盜，現(xiàn)場數(shù)據(jù)連接云平臺后臺數(shù)據(jù)庫管理。

現(xiàn)場需對功能逐一演示，提供有效、權(quán)威的證明文件，證實該產(chǎn)品的可靠、安全、先進性。

五、實訓項目

1.單片機基礎實訓項目

（1）跑馬燈

（2）計數(shù)器

（3）定時器

（4）外部中斷

（5）音頻驅(qū)動

（6）蜂鳴器驅(qū)動

（7）查詢式鍵盤

（8）矩陣鍵盤顯示

（9）電子音樂演奏