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2022年6月20日

创新型单片机和EDA设计综合实验开发装置

SBEDA-01创新型单片机和EDA设计综合实验开发装置

 

一、结构形式:

创新型单片机和EDA设计综合实验开发装置集实验桌与综合实验平台于一体,综合实验装置采用挂件式设计,配置灵活,方便安装和维护。

二、技术指标

1.输入电源:单相三线交流220V±10%50HZ

2.装置容量:≦1KVA

3.外型尺寸:参考值1600×700×1300

4.工作环境:温度-10°C +40°C,相对湿度85%25C

5.安全保护:接地保护,漏电保护(动作电流<30mA),过载保护

三、基本配置

1、实验桌  

2、实验挂箱  

四、实验桌

实验桌体铁质密纹喷塑,台面,桌面为防火、防水、耐磨高密度板,另加防静电层,结构坚固,造型美观大方。设有键盘架、抽屉、电脑主机箱;台脚用带刹车的尼龙材质万向轮,可移动可固定。

五、电源配置

1、交流电源:单相220V交流电,二三孔输出插座一个。

2、直流稳压电源:±12V1A±5V1A,均有短路保护、过流保护和自动恢复功能。

3、实验用电智能安全调控装置(全室1套,购买少于15台无此项配置)

1)、特点

当智能控制系统检测到有漏电或触电情景出现时,智能控制系统在0.1秒断开连接,保证人身和财产安全;智能控制系统本身有故障指示灯,用户可根据智能控制系统故障指示灯显示判断出当前故障状态,便于处理;智能控制系统有挂锁功能,需要检修时,在挂锁位置上锁,防止他人上电,检修更安全。可以采集现场输出型装置数据,通过多种物联网通信方式上传至云端,实现本地设备的远程监控。

2)、功能

基于物联网实验室安全用电智能控制系统,可进行用电数据采集、统计、存储、分析、查询等。运用前端数据可视化技术将实时的用电数据展示在平台上,并以图表的形式提供可视化的用电信息查询功能;运用数据库技术实时监测用电设备和线路运行状况,对异常状况及时告警,从而预防电气火灾;运用用电系统故障定位技术及时发现并精准定位用电故障点,自动生成故障报告,协助用户第一时间修复用电系统故障;运用电能质量监测技术实时分析和评估电能质量问题,并提供定制化的治理方案,协助用户获得优质电能;运用大数据技术和行业数学模型统计、分析并挖掘基础的用电数据,基于数据发掘节能潜力,从而提供能效优化方案。满足用电管理系统可视、安全、可靠、优质和经济的智慧用电模块需求。

3)、基于物联网实验室安全用电智能控制系统由执行装置与网机组成,技术参数分别为:

1)执行装置技术参数

1)极数:3P+N

2)脱扣特性:C5-10In D10-14In

3)额定电流:In 6A10A16A20A25A32A40A50A63A

4)额定电压:Ue AC 230V/400V

5)额定频率f50Hz

6)额定短路分断能力:Icu10kA

7)壳架等级额定电流:Inm63A

8)缺相保护:设备防烧毁保护模式

9)漏电保护:元器件损坏保护模式

10)过载保护:电流过大防烧毁模式

11)短路保护:碰线防烧毁模式

12)挂锁保护:便于维修安全

13)过温保护:可监测线路温度

14)过欠压保护:防止造成人身事故和机械设备损坏

15)漏电或触电时0.1秒断开

16)故障指示灯,便于查看工作状态

★(17)挂锁功能,检修更方便

2)网机技术参数

1)内置STM32F103C8T6主控芯片

2)外置8M无源晶振

3)采用SP3485作为485通信芯片

4485防浪涌保护

5)标准RS485接口,可直接串口设备

6)智能型数据终端,便捷实现数据传输功能

★(7)提供强大的中心管理软件,方便设备管理

★(8)提供便捷的软件升级和固件更新服务

★(9)提供数据库数据备份,方便查看历史数据

10)尺寸:89mm*67.5mm*20.5mm

11)重量:70g

12)电源:AC220V

13)功耗:1.5W

14)工作温度:-25℃ - +70℃

15)工作湿度:95%

16WiFi版最大下行传输速率:64kbps

17WiFi版最大上行传输速率:32kbps

提供有效、权威的证明文件,佐证该产品的可靠、安全、合法性

六、实验挂箱

挂箱一:EDA技术设计挂箱

1)功能特点

1FPGA核心板主芯片采用ALTERA CycloneII系列中的EP2C5用户可更换其它核心板。

2、核心板自带SDRAMFLASH,可用于NIOSIIIP CORE设计验计。

3、单片机小系统可单独使用也可与核心板相结合完成综合的系统设计。

4、丰富的实验模块,在数字电路的基础上增加了控制类、接口类、通信类的实验模块。5、二个时钟源,四路输出,每路相对独立, 24MHZ-1HZ的频率能满足用户要求。

6CPLD/FPGA主芯片I/O口完全开放,用户可以任意定义。

7、丰富的样板实验程序,在常规的EDA实验基础上增加了交通灯、电梯、步进电机、直流电机、PS2VGA、音乐、键盘等实验,实验内容形象生动。

8MAXPLUSII  10.XXQUARTUS开发软件,支持多种语言输入,自带LICENSE

9、详细的操作手册,含软、硬件的使用说明,各模块的功能说明。

2)硬件主板系统组成

18 位拨动开关输入模块

28位按键开关输入模块

34*4矩阵键盘输入模块

48LED显示模块

58*8点阵显示模块

61602字符液晶显示模块

78通道8位并行AD转换模块

828位并行DA转换模块

905V模拟量输出

10、蜂鸣器、喇叭输入接口模块

111个四向模拟交通灯控制模块

121个四相步进电机控制模块

131个速度可控、可测直流电机模块

141VGA接口

152UART串行通信接口

16S51单片机最小系统模块

17、固定脉冲输出24MHZ-1HZ

18CPU核心板

19、实验系统工作电源5V/2A12V/0.7A,带短路保护功能。

3CPU核心板详细组成

1FPGA核心板主芯片采用ALTERA CycloneII系列中的EP2C5Q208C8N

2FPGA内门电路高达10万门,内部使用RAM作电路结构,速度高达几百MHZ,且可任意规划更改电路,是一个可随心所欲的设计芯片

38M-Byte SDRAM

42M-Byte Nor Flash

54M-Bits EPCS4

6JTAG编程调试接口

72个扩展接口,扩展FPGA66IO接脚

81个复位按键和一个用户LED显示

95V/DC电源输入接口

4)软件配置

根据不同用户要求可配套不同版本的软件,随机配套的软件功能齐全,支持VHDL硬件描述语言等多种设计输入。均支持功能仿真和时序分析,软件可运行在Windows9X/2000/NTWindows XP操作系统下。

5)可以实现的实验项目

1、基于QUARTUSII图形输入电路的设计

2、基于VHDL格雷码编码器的设计

3、含异步清零和同步使能的加法计数器

4、八位七段数码管动态显示电路的设计

5、数控分频器的设计

6、图形和VHDL混合输入的电路设计

7、基本触发器的设计

8、可控脉冲发生器的设计

9、基于VHDL的抢答器的设计

10、键盘接口电路的设计

11AUDIO电子音乐实验

12、直流电机的测速和速度控制实验

13、步进电机驱动控制

14、交通灯控制电路实验

15PS2接口键盘显示实验

16VGA彩条信号发生器的设计

17、数字频率计的设计

18、多功能数字钟的设计

19、电梯控制的设计

20AD/DA转换实验

21、正负脉宽调制信号发生器设计矩阵

22、基于VHDL的表决器的设计

23NIOSII IP CORE设计

1)最小NUISII系统设计

2)设计一个带SDRAMFLASHNIOSII系统

3FLASH读写操作-流水灯的设计

……

挂箱二:单片机控制实验挂箱

1)功能特点

1.它是国内首款将MCGS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。平台主要用于学习51/52系列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设备接口,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MCGS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。

2.以下硬件组成里的全部内容都集成在一个实验主板上,稳定性好,可靠性高,维护方便。

2)硬件系统组成

1.基础接口电路

1)多路定时计数器8253A

2)可编程并行输入/输出接口8255

3)可编程键盘显示接口8279

4)可编程串行通信接口16C550

5)单片机系统简单I/O口扩展电路74LS273/74LS244

6)看门狗电路MAX813

2. 人机接口电路

18LED发光管输出显示

28位开关量输出模块。

38个独立的LED数码管。

44×4矩阵键盘电路。

516×16点阵LED模块,由48*8点阵和驱动电路组成。

612864 LCD图形、中文、字符显示模块。

*7)设计有3英寸TFT 液晶显示器,带触模屏。

8)两路带消抖±单脉冲产生电路。

91HZ-1MHZ8路输出固定脉冲发生。

3. 外设执行部件

15V继电器控制、音乐发生器电路。

2)步进电机20BY及直流电机驱动与控制。

3)扬声器驱动电路。

4)蜂鸣器驱动电路。

5)光电测速模块电路。

4. 通信接口电路

*1 USB1.1(CH375)通信模块 ,支持HOST /SLAVE模式。

*2IRM5000红外无线通信模块

*3 CAN-Bus通信模块,由SJA1000TJA1050T专用芯片组成。

*4 TCP/IP通信模块,含太网芯片RT801932K静态存储器。

5 RS232/RS485接口应用和电平转换电路。

*6 I2C串行实时日历/时钟PCF8563

*7 I2C串行键盘显示控制器Zlg7290

5. 存储器电路

132K静态RAM 62256

2)串行存储器93C64读写电路

3I2C串行存储器24C02应用电路。

4IC卡读写(24C01)模块电路。

*5SST512K FALSH存储器电路。

*6SD卡读写电路。

6. 数据转换

1)单路8位数字模拟转换接口DAC0832

288位模拟/数字转换接口ADC0809

3)串行8A/D 转换电路TLC549及其相关电路

4)串行10D/A 转换电路TLC5615及其相关电路

*5ISD1730PY语音录放模块、纸盆式电动扬声器及驻极体话筒。

6)数字温度传感器DS18B20,用于环境温度检测。

* 7. 虚拟示波器

1)真正的高速双通道存储虚拟示波器,可切换为单通道提高采样率。

2)带有实时X-Y示波器:自动同步显示功能。

3)存储功能:存储/栽入/分析历史波型。

4)输入模拟电压信号幅值由软件调整,勿需硬件开关切换。

5)带有幅频/相频特性专用虚拟示波器。可以保存波型文件,图片文件,方便插入在教学课件中。

8. 仿真器

配备USB接口的KEIL C51仿真器,完全仿真P0-P3口,不占有片内任何资源。同时自带在线下载式单片机STC89C51RS232JTAG下载接口。

3)软件配置

1.WINDOWS KEIL C51 软件环境,支持汇编和C语言的编程、编译、链接和源程序级调试和在线下载。

2.在线下载软件:STC_ISP_V479

*3.MGCS工业组态软件

4.50个单片机应用设计例程

*5.MGCS工业组态软件与单片机接口例程

*6.配备本机使用视频教程

4)可以实现的实验项目

1、单片机I/O口应用实验_ P3.3口输入 P1口输出

2、单片机I/O口应用实验_工业顺序控制

3、并行I/O接口8255应用

4、简单I/O口扩展

5A/D 转换实验

6D/A转换实验

7、键盘显示控制器8279应用实验

8、步进电机控制实验

9、小直流电机调速实验

10、电子音响实验

11、继电器控制实验

12、数据存贮器扩展实验

138031单片机串行口应用实验_双机通信

148031串行口应用实验_PC机通信

15、串行接口16C550应用实验

16、串行A/D转换器TLC549应用

17、串行D/A转换器TLC5615应用

18、单片机双机通信实验_RS485总线

19USB接口应用实验

2016X16 LED点阵显示实验

21128 X 64 LCD液晶显示接口实验

22、数字温度传感器18B20实验

23、看门狗电路MAX708

24I2C总线应用实验

1)串行E2PROM的读写实验

2I2C智能卡读写实验

3)串行键盘显示接口ZLG7290应用实验

4PCF8563串行实时时钟应用实验

25、定时计数器8253A应用实验

26、网络接口应用实验

27CAN总线通信应用实验

28ISD1730语音录放实验

29、红外接口通信实验

30、大容量NOR Flash与单片机的接口设计

31TFT彩色液晶屏及触摸屏的应用

32Small RTOS(51) 1.12.1v 使用

33、直流电机、步进电机闭环控制实验

34、液晶显示虚拟示波器实验 

35、工业组态软件编程实验

36MCGS工业组态软件在单片机控制中的应用实验      

1)步进电机控制实验_总线控制

2)直流电机控制实验_总线控制

3)工业顺序控制实验_位控制

4)数据采集实验_总线控制

5)数据采集实验_总线控制

6)数字电压表实验

7)液体混合控制实验

8)交通灯控制实验

37、工业组态软件和微控制器的接口编程实验

可编程控制器综合实训装置(PLCCPU313C变频电气控制触摸屏)

网络型PLC可编程控制器综合实训装置(西门子S71500PLC+变频+电气控制+触摸屏)

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网络型可编程控制器实训装置(PLC+变频+电气控制+触摸屏)S7-400+ST40+G120

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