SBDZCX-01B电子创新设计与开发平台
一、概述
电子设计及操作台该电子产品创新设计与开发平台为开放式结构,积木式组合方式。学生根据自己的要求选择一个实用课题做为课程设计选题,通过抄板、逻辑设计、编写程序、调试、结题几个步骤,最终完成一项具有实际功能且体现实用价值的产品,以达到课程设计、毕业设计的目的。
产品由微处理器、传感器、人机对话、数据总线、测控、通信及实用模块几大部分组成,每一部分都包括实际中常用的多种电路和器件。各电子模块之间可以通过标准接口,像搭积木一样连接,使其电路功能不断扩展。涉及内容可涵盖自动化、电子信息、测量、通信等专业。平台配套便携式实验箱,方便学生携带,可以将自己选做的电子模块存放在便携式实验箱中,在做毕业设计、课程设期间,该实验箱可以以借的形式由学生保管。
适用专业：电子、通信、机电、控制等
适用范围：课程设计、毕业设计、电子竞赛
结构形式：模块化设计、积木拼接、图书借阅式管理
使用步骤：硬件抄板、逻辑设计、编写软件、硬件调试、结题报告
二、装置特点
1.提供多种实训模块,各模块的接口均已引至板上的专用插座,通过模块的四个弹性插脚可布局于专用实训操作底板。学生可用专用实训导线组合各种实训线路,完成不同的实训项目；
2.电源、测量仪表输出端以接线柱和接线端子两种方式引出,实训操作方便；
3.学生可设计、搭接、调试、验证新的电子电路,培养创新意识和能力。
4.实验台具有完善的安全保护措施与丰富的功能
三、技术性能
输入电源：单相交流电源220V±10%,50Hz经三相隔离变压器后,以220V/127V低压供电,具有触电及过载保护,确保人身安全。
工作环境：温度-10℃～+40℃ 相对湿度≤85%（25℃）海拔＜4000m
装置容量：≤700VA
规格：2050*700*1700mm
安全保护：具有漏电压和漏电流保护、过载保护等功能,安全符合国家相关标准
四、基本配置及功能
实训装置由实训台、电源控制屏、实训模块、实训工具等组成。
电子设计及操作台
采用工业铝合金型材框架,在电源控制屏上方为两层结构。其中第一层既可放置外配仪器仪表,也可挂放其它通用电工电子实训挂箱,扩展完成多门课程实训；第二层可放置PVC夹板,用来夹放实训图纸。实训台下方还设有四个带刹车的万向轮,便于移动和固定。
活动柜（1个）
活动柜设有3个带拉手抽屉,可存放实训工具。两侧分为6层结构,可放置实训模块。
电源控制屏
控制屏为铁质双层亚光密纹喷塑结构,铝质面板,为实训提供交直流电源、信号源和测量仪表等,具体功能如下：
1.交流电源
(1)三相交流电源220AC±10%,50Hz经三相隔离变压器后,以220V/127V低压供电,具有触电及过载保护,确保人身安全。
(2)高压交流电源：六路AC220V电源接口,可为外配仪器设备提供工作电源。
(3)低压交流电源：分3V、6V、9V、12V、15V、20V、24V七档可调,输出端具有短路保护、过载保护及自动复位功能,同时还提供带中心抽头双17V交流电源。
2.直流电源
(1)可调直流电源：两路0.0V～30V/2A连续可调,具有截止型短路软保护和自动恢复功能,设有三位半数显指示。
(2)固定直流电源：±12V/1A、±5V/1A固定输出,每路均具有短路保护措施。
3.测量仪器仪表
数字直流电流表（AX4模块单元）:测量范围：0～2000mA
数字直流电压表:测量范围：0～30V,输入阻抗：47K?/V
指针式直流微安表:测量范围：±100μA,测量精度：2.0级
数字直流毫伏表:测量范围：0～2000mV,输入阻抗：47K?/V
1）MF47指针式万用表
① 直流电流：0~5A,精 度: 2.5%
② 直流电压: 0~2500V,灵 敏 度: 20kΩ/V,精 度: 0-1000V 2.5% 2500V 5%
③ 交流电压: 0~2500V,灵 敏 度: 4kΩ/V,精 度: 5%频率范围45 -5kHz
④晶体管直流放大倍数: 0 ~ 300hFE
⑤ 音频电平: -10 ~ +22dB
电阻：X1...X10kΩ
2）胜利牌数字万用表（VC890D）
直流电压量程：200mV/2V/20V/200V/1000V,精度±(0.5%+3)
交流电压量程：20V/200V/750V,精度±(0.8%+5)
直流电流：20mA/200mA /20A,精度±(1.5%+3)
交流电流：200mA /20A,精度±(1.5%+5)
电阻：200Ω/2kΩ/20kΩ/200kΩ/20MΩ/200MΩ,精度±(0.8%+3)
3）功率函数信号发生器/频率计：采用直接数字频率合成（DDS）产生高精度正弦波,方波和三角波。采用大屏幕LCD显示输出频率、波形,衰减值。
正弦波输出幅度 |
≥10V |
输出阻抗 |
50Ω |
失真度 |
<1%（0.1HZ-- 1KHz） |
频率范围 |
0.1HZ～3MHz,采用键盘直接输入数字设定频率 |
输出幅度 |
电位器调节,正弦波输出具有20db,40db衰减 |
方波占空比 |
可调,调节范围：1%-99%调节；方波和三角波采用TTL电平输出。 |
频率计最高测量范围 |
100MHz,自动换档 |
4）嵌入式多功能网络虚拟仪器（要求一体式结构,规格：28*25*30CM,不需电脑配套使用与开放实验室信息管理系统配套使用）
A、终端部分采用7寸彩色触摸屏（装学生实验屏上）同时配有虚拟示波器、虚拟逻辑分折仪、虚拟频谱仪、虚拟三用表、虚拟数字量输入输出模块。
B、基于LabVIEW虚拟仪器程序的编程方法,学生可自行设计各种虚拟仪器。
C、仪器包括
（1）、双踪存贮示波器,多种同步方式,存贮深度可编程；
通道数：2路
带宽：20MHZ
分辨率：8位
电压范围：-10~+10V
存贮深度：64K
（2）、频谱分折仪；
（3）、数字三用表,可测电阻、电流、电压等；
数字IO口
通道数：8路IO
输入电平：TTL
输出电平：TTL
电流驱动：20mA/通道
（4）、四路智能远程电源控制
（5）、数据具有上传与保存功能并能通过服务器显示
（6)、提供LabVIEW虚拟仪器软件（拷贝版）
5）仿真器
USB接口,DIP40镀金插针。
兼容KEIL C51 UV2/UV3/UV4调试环境,支持单步、断点、随时查看寄存器、变量、内存,支持全速运行时暂停按钮,可仿真各种51指令兼容单片机。内部最大仿真时钟24MHZ,程序存储器64K,仿真的同时已烧好代码,系统可脱机运行。
6）编程器
1.支持AT89S51、AT89S52
2.支持： （1）AT90can128 AT90can32等；
（2）Attiny11 Attiny12 Attiny13等
（3）Atmega128 Atmega32 Atmega64 Atmega8等；
（4）USB接口
*AVR仿真器编程器
1.USB接口,带0.5A可恢复保险丝,支持5V/3.3V工作电压；
2.仿真固件可升级,支持AVRstudio软件。
3.支持：
ATmega128,ATmega128L,ATmega16,ATmega162,ATmega162V,ATmega165,ATmega165V, ATmega169,ATmega169V, ATmega16L, ATmega32, ATmega323,ATmega323L, ATmega32L, ATmega64, ATmega64L(支持AVR所有带JTAG口的单片机)。
*JLINK仿真器编程器（用于STM32）
1.USB2.0接口
2.支持ARM7/9/11 (including thumb mode),Cortex-M0/M1/M3/M4内核；
3.支持Serial Wire Debug (SWD）；
4.支持Serial Wire Viewer (SWV)；
5.可与IAR Workbench、Keill,ADS,RVDS无缝集成；
6.支持1.2V-5V目标板电压；20pin与SWD接口转接板
7.支持WIN2000/XP/VISTA/7等
*FPGA/CPLD编程器USB-Blaster
1.USB接口
2.稳定支持SignalTap II嵌入式逻辑分析仪功能；
3.支持ALTERA公司全系列器件；
4.支持三种下载模式：AS、PS和JTAG；
五、电子设计及操作设备可以完成的实训项目
简易交通灯控制系统
键盘拨号显示器
秒表计时器
简易计算器
RS232计算机串口通信控制小灯开关系统
综合报警系统
基于超声波的倒车雷达测试显示系统
基于超声波的水位测试显示系统
步进电机调速显示系统设计
直流电机测速显示系统设计
有人光控智能小灯控制系统
基于DS18B20的温度数码管显示器
基于DHT11的温湿度度数码管显示器
*14.环境测试仪段码管显示
15.LED点阵屏字幕显示设计
16.LED点阵屏公交站名显示设计
17.LCD12864液晶显示器设计
18.三级菜单键盘设计
19.环境测试仪LCD12864液晶显示
20.数字电子日历系统设计
*21.带上下限报警的温湿度系统设计
22.出租车计价器
23.基于CPLD的矩阵键盘扫描程序设计
24.基于CPLD的数码管动态扫描
25.基于CPLD实现多路模拟串口通信
*26.基于CPLD的线路编码及通信系统设计
27.基于RS485总线分布式温湿度采集系统设计
*28.基于CAN总线分布式温湿度采集系统设计
29.基于NRF24L01模块的无线遥控器设计
*30.基于NRF24L01模块的无线手持信号采集笔设计
31.基于NRF24L01无线传输分布式温湿度采集系统设计
*32.基于传输分布式温湿度采集系统设计
33.基于GPRS的远程分布式温湿度采集系统设计
34.基于WIFI无线传输分布式温湿度采集系统设计
*35.手机接打电话系统设计
*为选择配项目。
六、电子设计及操作设备的配置
序号 |
产品名称 |
型号规格 |
数量 |
单位 |
备注 |
1 |
实训桌 |
带万向轮灵活移动 |
1 |
张 |
铝合金框架 |
2 |
电源台 |
1 |
台 |
铁质 |
|
3 |
函数发生器0.1HZ~2MHZ （正弦波、三角波、方波） |
1 |
台 |
已装实训台上 客户无须另购 |
|
4 |
数字频率计（可内测与外侧） |
100MHz |
1 |
台 |
已装实训台上客户无须另购 |
5 |
工具 |
1 |
套 |
见表一 |
|
6 |
创新训练模块 |
1 |
套 |
见表二 |
|
7 |
仿真器与编程器 |
51仿真器 |
1 |
套 |
|
51编程器 |
1 |
套 |
|||
AVR仿真器编程器 |
1 |
套 |
|||
JLINK仿真器编程器 |
1 |
套 |
|||
FPGA/CPLD编程器 |
1 |
套 |
|||
8 |
实验连接线 |
1 |
|||
9 |
实训指导书 |
1 |
套 |
||
10 |
开放实验室信息管理系统 |
1 |
套 |
附一 |
附一：开放实验室信息管理系统：（全室配一套）
A、开放实验室信息管理系统的必要性
学生动手能力的培养、分折问题解决问题能力的培养、自主实验和创新实验能力的培养均需要一个宽松的、开放的、设备齐全的实验环境。但是目前很多学校因师资力量有限无法将实验室开放,这一方面造成资源浪费另一方面学生又得不到煅炼。针对这一问题,配备本实验室信息化管理系统,它可有效解决上述矛盾。具备这样条件的实验室可以不必配备固定的老师管理和辅导,学生可以自主按排实验时间并通过刷卡确定机位,并通过学生终端计算机中的实验课件、仪器仪表介绍课件、自主实验题库、在线帮助等资源完成各类实验。
B、智能开放实验室管理系统简介
智能实验室管理系统（以下称：本系统）是以标准化实验室管理思想为基础、网络技术为驱动最新开发的管理系统。本系统能对实验室设备及学生实验过程进行智能化管理,以实时了解实验室设备状态及学生实验完成状况,跟踪记录实验痕迹,确保老师能了解学生做实验的流程。
实验室管理手段包括：短信,邮件,web页面。
C．开放实验室资源配置
建设开放实验室应具备必要的硬件和软件资源：
（一）硬件资源：
1、手机（可选）：发送和接收实验室设备管理及状态信息。
2、管理员PC：用于发送和接收实验室管理及状态信息,接收学生的实验数据（波形,数据包等实验数据）,发送提示信息及试题到学生实验设备上。
3、服务器：服务器为本系统的核心部分,完成接收管理员控制信息,发送采集到的终端实验数据到web页面,对终端设备的控制,终端实验数据的采集。
4、网络设备：路由器等,传输各种数据。
5、终端：虚拟示波器,发送及接收数据,直接控制设备
（二）软件资源：
1.web页面系统,通过web页面设置本系统的各项参数,个性化定制,实时接收并显示学生实验数据,发送控制命令到服务器,并由服务器发送控制命令到终端,达到控制实验室设备的目的。
2.短信控制系统,向特定的手机发送实验室设备状态,接收特定手机的控制命令,并由服务器发送控制命令到终端,达到控制实验室设备的目的。
3.邮件控制系统,向特定的邮箱发送实验室设备状态,接收特定邮箱的控制命令,并由服务器发送控制命令到终端,达到控制实验室设备的目的。
4.数据库存储系统,存储学生实验过程数据,以便老师后续查看学生的实验过程。
表一配套工具
序号 |
名称 |
型号/规格 |
单位 |
数量 |
1 |
烙铁（带架） |
35W |
套 |
1 |
2 |
剥线钳 |
鸿义 |
把 |
1 |
3 |
斜口钳 |
6寸 |
把 |
1 |
4 |
尖嘴钳 |
6寸 |
把 |
1 |
5 |
十字螺丝刀 |
新发 |
把 |
1 |
6 |
一字螺丝刀 |
新发 |
把 |
1 |
7 |
一字螺丝刀（小） |
得力 |
把 |
1 |
8 |
十字螺丝刀（小） |
得力 |
把 |
表二创新训练模块
序号 |
产品名称 |
型号规格 |
产品代号 |
单位 |
1 |
基础硬件配置 |
MS51单片机模块 |
1块 |
|
STM32单片机模块 |
||||
LCD12864点阵液晶模块 |
||||
LED16X16点阵模块 |
||||
八位数码管模块 |
||||
独立键盘与矩阵键盘模块 |
||||
RS232通信模块 |
||||
USB接口模块 |
||||
火焰传感器模块 |
||||
烟雾传感器模块 |
||||
超声波传感器模块 |
||||
光敏传感器模块 |
||||
人体热红外传感器模块 |
||||
温湿度传感器模块 |
||||
声音传感器模块 |
||||
继电器模块 |
||||
直流电机模块 |
||||
步进电机模块 |
||||
交通灯模块 |
||||
2 |
4G射频收发模块 |
Wifi模块 |
1块 |
|
GSM/GPRS模块 |
||||
时钟模块 |
||||
语音播放模块 |
||||
功放模块 |
||||
储存器模块 |
||||
接口引脚转接模块 |
||||
3 |
综合硬件模块 |
AVR单片机模块 |
1块 |
|
EPM240逻辑模块 |
||||
RS485总线通信模块 |
||||
CAN总线通信模块 |
||||
震动传感器模块 |
||||
三轴加速度/角速度传感器模块 |
||||
颜色传感器模块 |
||||
霍尔传感器模块 |
||||
三轴磁场传感器模块 |
||||
空气质量传感器模块 |
||||
电流传感器模块 |
||||
旋转编码器模块 |
||||
RFID模块 |
||||
高速AD模块 |
||||
高速DA模块 |
