打造單片機(jī)教學(xué)未來(lái):?jiǎn)纹瑱C(jī)技術(shù)應(yīng)用實(shí)訓(xùn)考核裝置
時(shí)間:2025-06-21 23:41:07 點(diǎn)擊次數(shù):
中人教儀廠
一、引言
隨著單片機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展,其在工業(yè)自動(dòng)化、智能家居、嵌入式系統(tǒng)等領(lǐng)域的應(yīng)用日益廣泛。為了培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神,本文簡(jiǎn)介了一款單片機(jī)技術(shù)應(yīng)用實(shí)驗(yàn)考核裝置,該裝置涵蓋了電源管理與供應(yīng)、數(shù)值收集與處置整理、顯露與控制連接口、通信與連接口技術(shù)、模仿/數(shù)字變換、定時(shí)與中斷控制、電機(jī)控制實(shí)驗(yàn)以及傳感器與檢驗(yàn)測(cè)試實(shí)驗(yàn)等多個(gè)方面。
二、實(shí)驗(yàn)裝置構(gòu)成與功能
1. 電源管理與供應(yīng)
該部分主要負(fù)責(zé)為整個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置提供平穩(wěn)可靠的電源。含有概括交流ACAC電源整流濾波、直線DC電源穩(wěn)壓、電池供電等多種供電方法,以適應(yīng)不一樣實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的需求。同時(shí),還含有電源管理電子回路,完成對(duì)電源的智能監(jiān)控和保護(hù)。
2. 數(shù)值收集與處置整理
數(shù)值收集與處置整理模型塊經(jīng)過(guò)各類傳感器和信號(hào)收集電子回路,完成對(duì)溫度(℃)、濕度、光照、壓力等環(huán)境功能數(shù)值的就地實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。收集到的數(shù)值經(jīng)過(guò)處置整理后,可經(jīng)過(guò)顯露連接口或通信連接口實(shí)行輸出。
3. 顯露與控制連接口
顯露連接口應(yīng)用LED數(shù)碼管、LCD顯露屏等,用來(lái)就地實(shí)時(shí)顯露實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的各類功能數(shù)值和狀態(tài)??刂七B接口則經(jīng)過(guò)按鍵、旋鈕等寫入設(shè)備,完成對(duì)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的功能數(shù)值設(shè)定和控制。
4. 通信與連接口技術(shù)
通信與連接口技術(shù)模型塊含有概括串行口通信、I2C通信、SPI通信等多種通信方法,完成與上位機(jī)、其他單片機(jī)或其他外部設(shè)備的通信。此外,還含有USB連接口、以太網(wǎng)連接口等,便運(yùn)用戶實(shí)行數(shù)值的傳輸和交換。
5. 模仿/數(shù)字變換
模仿/數(shù)字變換模型塊含有概括ADC(模數(shù)變換器)和DAC(數(shù)模變換器),完成對(duì)模仿信號(hào)和數(shù)字信號(hào)之間的變換。經(jīng)過(guò)該模型塊,學(xué)生可以深入理解模仿信號(hào)與數(shù)字信號(hào)之間的變換原理和過(guò)程。
6. 定時(shí)與中斷控制
定時(shí)與中斷控制模型塊含有概括定時(shí)器、計(jì)數(shù)器以及中斷控制電子回路,用來(lái)完成精確的時(shí)間控制和事件觸發(fā)。經(jīng)過(guò)該模型塊,學(xué)生可以學(xué)習(xí)掌控把握并掌控把握單片機(jī)中的定時(shí)和中斷控制技術(shù)。
7. 電機(jī)控制實(shí)驗(yàn)
電機(jī)控制實(shí)驗(yàn)?zāi)P蛪K提供了對(duì)直線DC電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)、伺服電機(jī)等多種電機(jī)的控制連接口。經(jīng)過(guò)該模型塊,學(xué)生可以學(xué)習(xí)掌控把握并掌控把握電機(jī)的控制原理和方法,并實(shí)行相關(guān)的實(shí)驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)。
8. 傳感器與檢驗(yàn)測(cè)試實(shí)驗(yàn)
傳感器與檢驗(yàn)測(cè)試實(shí)驗(yàn)?zāi)P蛪K含有了各類傳感器和檢驗(yàn)測(cè)試電子回路,如溫度(℃)傳感器、濕度傳感器、光照傳感器等。學(xué)生可以經(jīng)過(guò)該模型塊學(xué)習(xí)掌控把握傳感器的原理和特性,并實(shí)行相關(guān)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。
三、實(shí)驗(yàn)裝置特別點(diǎn)
1. 綜合性強(qiáng):涵蓋了單片機(jī)技術(shù)的多個(gè)方面,適合學(xué)生實(shí)行綜合性的實(shí)驗(yàn)和學(xué)習(xí)掌控把握。
2. 靈活性強(qiáng):各個(gè)模型塊相對(duì)單單獨(dú),可按照需要實(shí)行結(jié)合和拓展,適用不一樣的實(shí)驗(yàn)需求。
3. 實(shí)用性強(qiáng):實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目貼近實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景,有助于學(xué)生理解和掌控把握單片機(jī)技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用。
4. 可維護(hù)性強(qiáng):裝置設(shè)計(jì)合理,易于維護(hù)和升級(jí),保證長(zhǎng)期平穩(wěn)運(yùn)行。
四、結(jié)語(yǔ)
單片機(jī)技術(shù)應(yīng)用實(shí)驗(yàn)考核裝置為學(xué)生提供了一個(gè)全面、系統(tǒng)、實(shí)用的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。經(jīng)過(guò)使用該裝置實(shí)行實(shí)驗(yàn)和學(xué)習(xí)掌控把握,學(xué)生可以深入理解和掌控把握單片機(jī)技術(shù)的相關(guān)知識(shí)和技能,為未來(lái)的作業(yè)和學(xué)習(xí)掌控把握打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
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一、設(shè)備特別點(diǎn):
1.入門容易,簡(jiǎn)潔而不簡(jiǎn)便:為了使入門容易,我們應(yīng)用簡(jiǎn)便易懂的版面設(shè)計(jì),從最基礎(chǔ)的一個(gè)跑馬燈開(kāi)始就讓您無(wú)縫地切入教學(xué)。大部分的模型塊在保證安全的前提下反面是鏤空的。這使得您可以讓學(xué)生一目了然看到,并可以觸摸到,這點(diǎn)很重要。因?yàn)槲覀兩钪?,感性認(rèn)識(shí)的重要性。
2、人體工學(xué),美觀而舒適:應(yīng)用模型塊平放構(gòu)造,使得視線趨于自然向下,如同平時(shí)讀書寫字??拷脩魝?cè)又略帶傾斜,使得實(shí)操時(shí)更加便利。同時(shí)抬頭時(shí)視線使得毫無(wú)遮擋??梢员憷芈?tīng)講,老師亦可查看實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。
3、高度開(kāi)放,激發(fā)創(chuàng)新:應(yīng)用模型塊化設(shè)計(jì),我們并不簡(jiǎn)便的,單單獨(dú)設(shè)計(jì)模型塊,而是將模型塊間聯(lián)系,可能性,功能性做了綜合考慮,提供經(jīng)典實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,我們建議用戶運(yùn)用高度開(kāi)放性的模型塊,設(shè)計(jì)出自己的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。
4、貼近實(shí)際,易于拓展:深知教學(xué)與實(shí)際生產(chǎn)集合的重要性。特別設(shè)計(jì)了多達(dá)幾十種的實(shí)驗(yàn)包
二、技術(shù)功能:
1、寫入電源:AC220V±10% 50Hz
2、作業(yè)環(huán)境:溫度(℃)-10~+40℃ 相對(duì)濕度<85%(25℃)
3、裝置容量(KV):200VA
4、重量(kg):100kg
5、外觀尺寸:1600×750×1100mm
三、本設(shè)備各個(gè)功能模型塊功能特別點(diǎn)
1、 主機(jī)模型塊
單片機(jī)應(yīng)用愛(ài)特梅爾的AT89S52。該單片機(jī)內(nèi)部設(shè)定有256Byte的RAM和8KByte的FLASH、三個(gè)16位定時(shí)器,兩個(gè)數(shù)值指針,片內(nèi)包括了一個(gè)看門狗電子回路。64KRAM拓展空間、64KROM拓展空間;32個(gè)IO口,6個(gè)向量中斷源;0~33MHz的作業(yè)頻率,三級(jí)程序加密功能;作業(yè)電壓(V)4.0V~5.5V。使用DIP40封裝方便更換芯片及擬真。并設(shè)計(jì)有在系統(tǒng)下載設(shè)計(jì)連接口,經(jīng)過(guò)USB下載器可以便利地實(shí)行編程,無(wú)需把單片機(jī)從電子回路上取下。
該模型塊上還放有串行通信連接口,該連接口已經(jīng)加入升壓電子回路,可以直接與計(jì)算機(jī)數(shù)值數(shù)值通信,飛利浦單片機(jī)和宏晶單片機(jī)也可以經(jīng)過(guò)此口實(shí)行程序下載。復(fù)位電子回路上加有手動(dòng)復(fù)位按扭,可以直接復(fù)位實(shí)操。模型塊上還設(shè)定有有源蜂鳴器驅(qū)動(dòng)電子回路,直接給固定電平就可以發(fā)出聲響。
2、 電源模型塊
電源模型塊應(yīng)用線性電源和開(kāi)關(guān)電源兩種電源。單片機(jī)等芯片應(yīng)用線性電源供電,可以有效減少因電源干擾引的程序跑飛。電機(jī)等大功率(W)器件應(yīng)用開(kāi)關(guān)電源供電,保證提供足夠的功率(W)。電源應(yīng)用漏電保護(hù)開(kāi)關(guān)作為總控制,安全可靠。用船形開(kāi)關(guān)單單獨(dú)控制低壓電,市電與低壓電分開(kāi)控制。該模型塊共有三組相互單單獨(dú)的低壓電源,其中有兩組是正負(fù)雙電源輸出。操作面板上放置了一個(gè)AC220輸出插板,可以同時(shí)掛接三個(gè)儀表器具儀表。其中每組電源全部有保險(xiǎn)絲作過(guò)載保護(hù)。
3、擬真器模型塊
配備裝備有高功能單片機(jī)擬真器,可以全功能擬真MCS51系列單片機(jī),也可以系統(tǒng)擬真;系統(tǒng)為中國(guó)自主研發(fā),可以很好的支持中文,支持關(guān)鍵字提醒,自動(dòng)完成符文號(hào)配對(duì)等功能。支持64K程序地址斷點(diǎn)、64K源程序有效行斷點(diǎn)和64K臨時(shí)斷點(diǎn),單片機(jī)內(nèi)部寄存器狀態(tài)一目了然。主機(jī)與計(jì)算機(jī)數(shù)值數(shù)值應(yīng)用流行的USB連接口。
4、 顯露模型塊
該模型塊無(wú)論從最基礎(chǔ)的顯露元件LED發(fā)光二極管,還是到最高級(jí)的LCD顯露屏全部含有在內(nèi)。具體配備為8位跑馬燈(邏輯電平指示)、8位數(shù)碼管動(dòng)態(tài)顯露、16×32點(diǎn)陣LED屏、1602字符型液晶顯露屏、128×64繪圖液晶顯露屏。單片機(jī)常用的顯露器件全部含有在內(nèi),使學(xué)習(xí)掌控把握者可以接觸全部的顯露方案,設(shè)計(jì)人機(jī)界面HMIHMI時(shí)可以得心應(yīng)手。
5、繼電器模型塊
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子回路,遠(yuǎn)程變換強(qiáng)電電子回路狀態(tài)優(yōu)點(diǎn),同時(shí)它的執(zhí)行元件又是一個(gè)線圈,在通電及斷電時(shí)會(huì)產(chǎn)生電磁干擾。為此繼電器模型塊在包括了驅(qū)動(dòng)電子回路的基礎(chǔ)上多加了光電隔離措施。該模型塊共有6路繼電器,每個(gè)繼電器的開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)全部引出,并明確標(biāo)示;每個(gè)繼電器還設(shè)定有作業(yè)指示燈,那一路繼電器在通電作業(yè)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ACAC電機(jī)的正反轉(zhuǎn)及停止,經(jīng)過(guò)變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(diǎn)容量(KV)250V/6A、DC28V/12A
6、 指令模型塊
指令模型塊上放置了單片機(jī)常用的寫入元件,其中有8個(gè)單單獨(dú)鍵盤連接口,8路8位開(kāi)關(guān)量寫入,4*4矩形鍵盤連接口,可以適用學(xué)生從基礎(chǔ)到高級(jí),從簡(jiǎn)便到復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)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(jì),則可以應(yīng)用該模型塊的PS2鍵盤鼠標(biāo)連接口實(shí)行拓展。
7、 ADC/DAC模型塊
ADC/DAC模型塊上設(shè)計(jì)了兩種變換芯片ADC0809和DAC0832。為了方便調(diào)節(jié)測(cè)試程序和硬件,板載了三個(gè)功能子模型塊:0-5V模仿電壓(V)輸出、8等級(jí)LED電平指示器和有源時(shí)鐘發(fā)生器。ADC0809實(shí)驗(yàn)時(shí)可以用有源時(shí)鐘發(fā)生器作為芯片的時(shí)鐘,可以用0-5V模仿電壓(V)輸出作為模仿量,用8等級(jí)LED電平指示用作模仿量大小的指示;DAC0832實(shí)驗(yàn)時(shí),可以將芯片的輸出接在8等級(jí)LED電平指示器上,變換成果是否正常一目了然。
8、 交直線DC電機(jī)控制模型塊
該模型塊可以完成兩種電機(jī)的控制實(shí)驗(yàn),分別是24V直線DC減慢速度電機(jī)和220V交流ACAC減慢速度電機(jī)。每種電機(jī)的轉(zhuǎn)盤下面放有光電開(kāi)關(guān)計(jì)數(shù)器,可以用單片機(jī)感知其位置和轉(zhuǎn)動(dòng)了多少圈。每個(gè)電機(jī)控制線路中設(shè)定有超程保護(hù)寫入端口,在與水平位移裝置結(jié)合實(shí)驗(yàn)時(shí)可以有效保護(hù)電機(jī)和機(jī)構(gòu)的安全。
9、步進(jìn)電機(jī)控制模型塊
該模型塊設(shè)定有一只24V兩相步進(jìn)電機(jī)和大功率(W)步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器。模型塊改變了電機(jī)的軸轉(zhuǎn)式運(yùn)行方法,應(yīng)用了一個(gè)水平位移機(jī)構(gòu),該機(jī)構(gòu)可以把電機(jī)的軸轉(zhuǎn)改為水平直線動(dòng)作,并用鋁直尺的刻度指示。該模型塊還可以做閉環(huán)控制的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,因?yàn)樵趧?dòng)作機(jī)構(gòu)上裝備有感知距離的閉環(huán)元件。同時(shí)設(shè)計(jì)了一個(gè)超程保護(hù)電子回路,當(dāng)機(jī)構(gòu)走到一個(gè)程序不可知狀態(tài)時(shí),可自動(dòng)關(guān)閉電機(jī)電源,避免機(jī)構(gòu)超程損壞。直線動(dòng)作機(jī)構(gòu)上帶了左右限位輸出端子,供單片機(jī)查詢狀態(tài)。
10、 傳感器配接模型塊(4路傳感器連接口)
傳感器配接模型塊是專為傳感器的配接和電氣隔離而設(shè)計(jì)的一塊電子回路單元,該單元共有兩組16路光電隔離IO口,每個(gè)光電隔離IO口均可仿plc與24V電源供電的傳感器連接。并配備有四路傳感器變換連接口用來(lái)工業(yè)傳感器的連接。
11、 拓展模型塊
因?yàn)?2C55的控制方法仍有學(xué)習(xí)掌控把握價(jià)值,目前在許多教學(xué)資料及實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)書中仍有它的身影,拓展模型塊能適用實(shí)驗(yàn)的需求;82C55的三個(gè)端口全部引出,可以用電子連線連接,也可以用排線連接。控制端與數(shù)值通信口安排在一起,整體布置美觀大方。另設(shè)定有一片74LS245芯片,可以用來(lái)與82C55結(jié)合起來(lái)完成不一樣的實(shí)驗(yàn)功能。
12、 溫度(℃)傳感器模型塊
該模型塊配備裝備有兩種芯片型溫度(℃)傳感器:數(shù)字量溫度(℃)傳感器18B20和模仿量溫度(℃)傳感器LM35。LM35器件還加有運(yùn)算放大器,放大的模仿量可以提升測(cè)量精確度。每種傳感器全部有透明外殼加固保護(hù),內(nèi)有大功率(W)加熱電阻,加熱指示器等。作業(yè)狀態(tài)一清二楚??梢杂脕?lái)做恒溫控制,溫控器等實(shí)驗(yàn)。
常見(jiàn)問(wèn)題:
1、如果我要購(gòu)買打造單片機(jī)教學(xué)未來(lái):?jiǎn)纹瑱C(jī)技術(shù)應(yīng)用實(shí)訓(xùn)考核裝置,是否有安裝、培訓(xùn)服務(wù)呢?
答:我們的設(shè)備如果沒(méi)有特別注明“不含安裝”“裸機(jī)價(jià)”“出廠”等字樣的,都是提供安裝、培訓(xùn)服務(wù)的。
2、你們的打造單片機(jī)教學(xué)未來(lái):?jiǎn)纹瑱C(jī)技術(shù)應(yīng)用實(shí)訓(xùn)考核裝置是否能開(kāi)增值稅專用發(fā)票?
答:可以的,我們是正規(guī)企業(yè),并且已經(jīng)升級(jí)到一般納稅人,可以開(kāi)具增值稅專用發(fā)票,如果您需要開(kāi)打造單片機(jī)教學(xué)未來(lái):?jiǎn)纹瑱C(jī)技術(shù)應(yīng)用實(shí)訓(xùn)考核裝置的發(fā)票,您需要提供開(kāi)票資料。
3、你們的打造單片機(jī)教學(xué)未來(lái):?jiǎn)纹瑱C(jī)技術(shù)應(yīng)用實(shí)訓(xùn)考核裝置都是自己生產(chǎn)的嗎?都有什么產(chǎn)品資質(zhì)?
答:我們公司是專業(yè)生產(chǎn)教學(xué)設(shè)備的企業(yè),完全自主生產(chǎn),并通過(guò)了最新版ISO9001認(rèn)證,擁有多項(xiàng)專利與著作權(quán)。
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