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一、概述

電子實(shí)訓(xùn)與畢業(yè)設(shè)計(jì)開放式訓(xùn)練裝置該畢業(yè)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)平臺為開放式結(jié)構(gòu),，積木式組合方式,。學(xué)生根據(jù)自己的要求選擇一個實(shí)用課題做為課程設(shè)計(jì)選題，通過抄板,、邏輯設(shè)計(jì),、編寫程序、調(diào)試,、結(jié)題幾個步驟,，zui終完成一項(xiàng)具有實(shí)際功能且體現(xiàn)實(shí)用價值的產(chǎn)品,，以達(dá)到課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的,。

電子實(shí)訓(xùn)與畢業(yè)設(shè)計(jì)開放式訓(xùn)練裝置由微處理器,、傳感器、人機(jī)對話,、數(shù)據(jù)總線,、測控、通信及實(shí)用模塊幾大部分組成,，每一部分都包括實(shí)際中常用的多種電路和器件,。各電子模塊之間可以通過標(biāo)準(zhǔn)接口，像搭積木一樣連接,，使其電路功能不斷擴(kuò)展,。涉及內(nèi)容可涵蓋自動化、電子信息,、測量,、通信等專業(yè)。平臺配套便攜式實(shí)驗(yàn)箱,，方便學(xué)生攜帶,，可以將自己選做的電子模塊存放在便攜式實(shí)驗(yàn)箱中，在做畢業(yè)設(shè)計(jì),、課程設(shè)期間,，該實(shí)驗(yàn)箱可以以借的形式由學(xué)生保管。

適用專業(yè)：電子,、通信,、機(jī)電、控制等

適用范圍：課程設(shè)計(jì),、畢業(yè)設(shè)計(jì),、電子競賽

結(jié)構(gòu)形式：模塊化設(shè)計(jì),、積木拼接,、圖書借閱式管理

使用步驟：硬件抄板、邏輯設(shè)計(jì),、編寫軟件,、硬件調(diào)試、結(jié)題報告

二,、裝置特點(diǎn)

1.提供多種實(shí)訓(xùn)模塊,，各模塊的接口均已引至板上的插座，通過模塊的四個彈性插腳可布局于實(shí)訓(xùn)操作底板。學(xué)生可用實(shí)訓(xùn)導(dǎo)線組合各種實(shí)訓(xùn)線路,，完成不同的實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目,；

2.電源、測量儀表輸出端以接線柱和接線端子兩種方式引出,，實(shí)訓(xùn)操作方便,；

3.學(xué)生可設(shè)計(jì)、搭接,、調(diào)試,、驗(yàn)證新的電子電路，培養(yǎng)創(chuàng)新意識和能力,。

4.實(shí)驗(yàn)臺具有完善的安全保護(hù)措施與豐富的功能

三、技術(shù)性能

輸入電源：單相交流電源220V±10%,，50Hz經(jīng)三相隔離變壓器后，以220V/127V低壓供電,，具有觸電及過載保護(hù),，確保人身安全。

工作環(huán)境：溫度-10℃～+40℃ 相對濕度≤85%（25℃）海拔＜4000m

裝置容量：≤700VA

安全保護(hù)：具有漏電壓和漏電流保護(hù)、過載保護(hù)等功能,，安全符合國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)

四,、基本配置及功能

電子實(shí)訓(xùn)與畢業(yè)設(shè)計(jì)開放式訓(xùn)練裝置由實(shí)訓(xùn)臺、電源控制屏,、實(shí)訓(xùn)模塊,、實(shí)訓(xùn)工具等組成。

實(shí)訓(xùn)臺

采用工業(yè)鋁合金型材框架,，在電源控制屏上方為兩層結(jié)構(gòu),。其中*層既可放置外配儀器儀表,，也可掛放其它通用電工電子實(shí)訓(xùn)掛箱,，擴(kuò)展完成多門課程實(shí)訓(xùn)；第二層可放置PVC夾板,，用來夾放實(shí)訓(xùn)圖紙,。實(shí)訓(xùn)臺下方還設(shè)有四個帶剎車的萬向輪，便于移動和固定,。

活動柜（1個）

活動柜設(shè)有3個帶拉手抽屜,，可存放實(shí)訓(xùn)工具,。兩側(cè)分為6層結(jié)構(gòu)，可放置實(shí)訓(xùn)模塊,。

電源控制屏

控制屏為鐵質(zhì)雙層亞光密紋噴塑結(jié)構(gòu),，鋁質(zhì)面板，為實(shí)訓(xùn)提供交直流電源,、信號源和測量儀表等,，具體功能如下：

1.交流電源

(1)三相交流電源220AC±10%，50Hz經(jīng)三相隔離變壓器后,，以220V/127V低壓供電,，具有觸電及過載保護(hù)，確保人身安全,。

(2) 高壓交流電源：六路AC220V電源接口,，可為外配儀器設(shè)備提供工作電源。

(3) 低壓交流電源：分3V、6V、9V,、12V,、15V、20V,、24V七檔可調(diào)，輸出端具有短路保護(hù),、過載保護(hù)及自動復(fù)位功能，同時還提供帶中心抽頭雙17V交流電源。

2.直流電源
(1) 可調(diào)直流電源：兩路0.0V～30V/2A連續(xù)可調(diào),，具有截止型短路軟保護(hù)和自動恢復(fù)功能，設(shè)有三位半數(shù)顯指示。
(2) 固定直流電源：±12V/1A,、±5V/1A固定輸出，每路均具有短路保護(hù)措施。

3.測量儀器儀表

數(shù)字直流電流表（AX4模塊單元）:測量范圍：0～2000mA

數(shù)字直流電壓表:測量范圍：0～30V，輸入阻抗：47K?/V

指針式直流微安表: 測量范圍：±100μA, 測量精度：2.0級

數(shù)字直流毫伏表:測量范圍：0～2000mV，輸入阻抗：47K?/V

1）MF47指針式萬用表

① 直流電流： 0~5A,，精 度: 2.5%
② 直流電壓: 0~2500V,，靈 敏 度: 20kΩ/V，精 度: 0-1000V 2.5% 2500V 5%
③ 交流電壓: 0~2500V,，靈 敏 度: 4kΩ/V,，精 度: 5% 頻率范圍 45 -5kHz
④ 晶體管直流放大倍數(shù): 0 ~ 300hFE
⑤ 音頻電平: -10 ~ +22dB

電阻：X1...X10kΩ

2）勝利牌數(shù)字萬用表（VC890D）

直流電壓量程：200mV/2V/20V/200V/1000V,，精度±(0.5%+3)

交流電壓量程：20V/200V/750V,，精度±(0.8%+5)

直流電流：20mA/200mA /20A,，精度±(1.5%+3)

交流電流：200mA /20A,，精度±(1.5%+5)

電阻：200Ω/2kΩ/20kΩ/200kΩ/20MΩ/200MΩ,，精度±(0.8%+3)

3）功率函數(shù)信號發(fā)生器/頻率計(jì)：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。采用大屏幕LCD顯示輸出頻率,、波形,，衰減值。

4）嵌入式多功能網(wǎng)絡(luò)虛擬儀器（要求一體式結(jié)構(gòu)，規(guī)格：28*25*30CM,，不需電腦配套使用與開放實(shí)驗(yàn)室信息管理系統(tǒng)配套使用）

A,、終端部分采用7寸彩色觸摸屏（裝學(xué)生實(shí)驗(yàn)屏上）同時配有虛擬示波器、虛擬邏輯分折儀,、虛擬頻譜儀,、虛擬三用表、虛擬數(shù)字量輸入輸出模塊,。

B,、基于LabVIEW虛擬儀器程序的編程方法，學(xué)生可自行設(shè)計(jì)各種虛擬儀器,。

C,、儀器包括

（1）、雙蹤存貯示波器,，多種同步方式,，存貯深度可編程；

通道數(shù)：2路

帶寬：20MHZ

分辨率：8位

電壓范圍：-10~+10V

存貯深度：64K

（2）,、頻譜分折儀,；

（3）、數(shù)字三用表,，可測電阻,、電流,、電壓等；

數(shù)字IO口

通道數(shù)：8路IO

輸入電平：TTL

輸出電平：TTL

電流驅(qū)動：20mA/通道

（4）,、四路智能遠(yuǎn)程電源控制

（5）,、數(shù)據(jù)具有上傳與保存功能并能通過服務(wù)器顯示

（6)、提供LabVIEW虛擬儀器軟件（拷貝版）

5）仿真器

USB接口,，DIP40鍍金插針,。

兼容KEIL C51 UV2/UV3/UV4調(diào)試環(huán)境，支持單步,、斷點(diǎn),、隨時查看寄存器、變量,、內(nèi)存,，支持全速運(yùn)行時暫停按鈕，可仿真各種51指令兼容單片機(jī),。內(nèi)部zui大仿真時鐘24MHZ,，程序存儲器64K，仿真的同時已燒好代碼,，系統(tǒng)可脫機(jī)運(yùn)行,。

6）編程器

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仿真器編程器

1.USB接口，帶0.5A可恢復(fù)保險絲,，支持5V/3.3V工作電壓,；

2.仿真固件可升級，支持AVRstudio軟件,。

3.支持：

ATmega128,ATmega128L,ATmega16,ATmega162,ATmega162V,ATmega165,ATmega165V, ATmega169,ATmega169V, ATmega16L, ATmega32, ATmega323,ATmega323L, ATmega32L, ATmega64, ATmega64L(支持AVR所有帶JTAG口的單片機(jī)),。

*JLINK仿真器編程器（用于STM32）

1.USB2.0接口

2.支持 ARM7/9/11 (including thumb mode),Cortex-M0/M1/M3/M4內(nèi)核；

3.支持Serial Wire Debug (SWD）,；

4.支持Serial Wire Viewer (SWV),；

5.可與 IAR Workbench、Keill,，ADS,，RVDS無縫集成；

6.支持1.2V-5V目標(biāo)板電壓,；20pin與SWD接口轉(zhuǎn)接板

7.支持WIN2000/XP/VISTA/7等

*FPGA/CPLD編程器USB-Blaster

1.USB接口

2.穩(wěn)定支持SignalTap II 嵌入式邏輯分析儀功能,；

3.支持ALTERA 公司全系列器件；

4.支持三種下載模式：AS、PS和JTAG,；

五,、本設(shè)備可以完成的實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目

簡易交通燈控制系統(tǒng)

鍵盤撥號顯示器

秒表計(jì)時器

簡易計(jì)算器

RS232計(jì)算機(jī)串口通信控制小燈開關(guān)系統(tǒng)

綜合報警系統(tǒng)

基于超聲波的倒車?yán)走_(dá)測試顯示系統(tǒng)

基于超聲波的水位測試顯示系統(tǒng)

步進(jìn)電機(jī)調(diào)速顯示系統(tǒng)設(shè)計(jì)

直流電機(jī)測速顯示系統(tǒng)設(shè)計(jì)

有人光控智能小燈控制系統(tǒng)

基于DS18B20的溫度數(shù)碼管顯示器

基于DHT11的溫濕度度數(shù)碼管顯示器

*14.環(huán)境測試儀段碼管顯示

15.LED點(diǎn)陣屏字幕顯示設(shè)計(jì)

16.LED點(diǎn)陣屏公交站名顯示設(shè)計(jì)

17.LCD12864液晶顯示器設(shè)計(jì)

18.三級菜單鍵盤設(shè)計(jì)

19.環(huán)境測試儀LCD12864液晶顯示

20.數(shù)字電子日歷系統(tǒng)設(shè)計(jì)

*21.帶上下限報警的溫濕度系統(tǒng)設(shè)計(jì)

22.出租車計(jì)價器

23.基于CPLD的矩陣鍵盤掃描程序設(shè)計(jì)

24.基于CPLD的數(shù)碼管動態(tài)掃描

25.基于CPLD實(shí)現(xiàn)多路模擬串口通信

*26.基于CPLD的線路編碼及通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)

27.基于RS485總線分布式溫濕度采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)

*28.基于CAN總線分布式溫濕度采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)

29.基于NRF24L01模塊的無線遙控器設(shè)計(jì)

*30.基于NRF24L01模塊的無線手持信號采集筆設(shè)計(jì)

31.基于NRF24L01無線傳輸分布式溫濕度采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)

*32.基于傳輸分布式溫濕度采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)

33.基于GPRS的遠(yuǎn)程分布式溫濕度采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)

34.基于WIFI無線傳輸分布式溫濕度采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)

*35.手機(jī)接打系統(tǒng)設(shè)計(jì)

*為選擇配項(xiàng)目。

六,、本設(shè)備的配置

附一：開放實(shí)驗(yàn)室信息管理系統(tǒng)：（全室配一套）

A．開放實(shí)驗(yàn)室信息管理系統(tǒng)的必要性

學(xué)生動手能力的培養(yǎng),、分折問題解決問題能力的培養(yǎng),、自主實(shí)驗(yàn)和創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)均需要一個寬松的、開放的,、設(shè)備齊全的實(shí)驗(yàn)環(huán)境,。但是目前很多學(xué)校因師資力量有限無法將實(shí)驗(yàn)室開放,，這一方面造成資源浪費(fèi)另一方面學(xué)生又得不到煅煉,。針對這一問題，配備本實(shí)驗(yàn)室信息化管理系統(tǒng),，它可有效解決上述矛盾,。具備這樣條件的實(shí)驗(yàn)室可以不必配備固定的老師管理和輔導(dǎo)，學(xué)生可以自主按排實(shí)驗(yàn)時間并通過刷卡確定機(jī)位,，并通過學(xué)生終端計(jì)算機(jī)中的實(shí)驗(yàn)課件,、儀器儀表介紹課件、自主實(shí)驗(yàn)題庫,、在線幫助等資源完成各類實(shí)驗(yàn),。

B、智能開放實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)簡介

智能實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)（以下稱：本系統(tǒng)）是以標(biāo)準(zhǔn)化實(shí)驗(yàn)室管理思想為基礎(chǔ),、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為驅(qū)動開發(fā)的管理系統(tǒng),。本系統(tǒng)能對實(shí)驗(yàn)室設(shè)備及學(xué)生實(shí)驗(yàn)過程進(jìn)行智能化管理，以實(shí)時了解實(shí)驗(yàn)室設(shè)備狀態(tài)及學(xué)生實(shí)驗(yàn)完成狀況,，跟蹤記錄實(shí)驗(yàn)痕跡,，確保老師能了解學(xué)生做實(shí)驗(yàn)的流程。

實(shí)驗(yàn)室管理手段包括：短信,，郵件,，web頁面。

C．開放實(shí)驗(yàn)室資源配置

建設(shè)開放實(shí)驗(yàn)室應(yīng)具備必要的硬件和軟件資源：

（一）硬件資源：

1,、手機(jī)（可選）：發(fā)送和接收實(shí)驗(yàn)室設(shè)備管理及狀態(tài)信息,。

2、管理員PC：用于發(fā)送和接收實(shí)驗(yàn)室管理及狀態(tài)信息,，接收學(xué)生的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)（波形,，數(shù)據(jù)包等實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)），發(fā)送提示信息及試題到學(xué)生實(shí)驗(yàn)設(shè)備上。

3,、服務(wù)器：服務(wù)器為本系統(tǒng)的核心部分,，完成接收管理員控制信息，發(fā)送采集到的終端實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)到web頁面,，對終端設(shè)備的控制,，終端實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的采集。

4,、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備：路由器等,，傳輸各種數(shù)據(jù)。

5,、終端：虛擬示波器,，發(fā)送及接收數(shù)據(jù)，直接控制設(shè)備

（二）軟件資源：

1.web頁面系統(tǒng),，通過web頁面設(shè)置本系統(tǒng)的各項(xiàng)參數(shù),，個性化定制，實(shí)時接收并顯示學(xué)生實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),，發(fā)送控制命令到服務(wù)器,，并由服務(wù)器發(fā)送控制命令到終端，達(dá)到控制實(shí)驗(yàn)室設(shè)備的目的,。

2.短信控制系統(tǒng),，向特定的手機(jī)發(fā)送實(shí)驗(yàn)室設(shè)備狀態(tài)，接收特定手機(jī)的控制命令,，并由服務(wù)器發(fā)送控制命令到終端,，達(dá)到控制實(shí)驗(yàn)室設(shè)備的目的。

3.郵件控制系統(tǒng),，向特定的發(fā)送實(shí)驗(yàn)室設(shè)備狀態(tài),，接收特定的控制命令，并由服務(wù)器發(fā)送控制命令到終端,，達(dá)到控制實(shí)驗(yàn)室設(shè)備的目的,。

4.數(shù)據(jù)庫存儲系統(tǒng)，存儲學(xué)生實(shí)驗(yàn)過程數(shù)據(jù),，以便老師后續(xù)查看學(xué)生的實(shí)驗(yàn)過程,。

表一  配套工具            

表二  創(chuàng)新訓(xùn)練模塊