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行業新聞

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、產品特點

單片機綜合實訓臺（51+STM32二合一）51/STM32/傳感器/電機驅動一體化實訓平臺根據國家職業標準中相關內容，將單片機應用技術、應用電子及無線電技術等課程通過工作任務訓練有機結合在一起，實現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、執行對象、按鍵開關、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院校的《單片機技術》、《電子技術應用》、《數字電子技術》、《模擬電子技術》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柱及插座引出。可根據教學內容需要，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，具有較強的創新性。
實訓單元模塊由透明元件盒及PCB板構成，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、直流調速閉環系統掛件、溫度調節閉環系統掛件、步進電機控制系統掛件、數控電源研究系統掛件、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）采用四個工業鋁型材立柱為支撐，立柱端部可安裝調節腳，方便高度調節，主體結構通過左、右各2個C字形鋁壓成型構件聯接，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，槽內適用工業鋁型材通配螺母及配件。

（4）C字形鋁壓成型構件為左、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構設計，框架由上中下左右五根工業型材分割為上下兩個區域，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，封閉式結構，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、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、直流調速閉環系統掛件：

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，轉速0～1000rpm/min，0-5V PWM調節模塊一塊，轉速表可顯示當前電機的轉速。面板印有閉環系統原理圖，整個系統為工業閉環系統，集PID運算調節和高速計數器運算調節。

7、溫度調節閉環系統掛件：

由溫度表、加熱鹵素燈、0-5V PWM調節模塊、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輸出的數字信號可以直接和單片機接口；一個是PT100經變送器輸出的電壓信號；加熱區由透明有機玻璃設計，便于觀察實訓過程中的變化。面板印有閉環系統原理圖，整個系統為工業閉環系統。

8、步進電機控制系統掛件：

提供DC6-40V供電的42步進驅動器1只，采用DSP技術，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，可驅動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。面板印有步進驅動器詳細參數圖表。

9、數控電源研究系統掛件：

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

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，可根據實訓教學內容需要，組合成各種實際產品。

具體配置及功能如下：

序號	實訓模塊名稱	主要配置	數量
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。	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，實現壓力測量	1塊
4	空氣質量傳感器	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，可對空氣質量進行檢測	1塊
5	超聲波發射接收	由超聲波發送、接收頭及解碼芯片等組成，實現超聲波收發功能	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數字溫度傳感器，可以直接得到數字溫度信號	1塊
8	光照傳感器	由1750FVI數字照度傳感器與PO188模擬照度傳感器組成，實現光照度測量	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	數字溫濕度傳感器	采用DHT11數字式溫濕度傳感器	1塊
12	ICL7135模數轉換	由A/D轉換與譯碼/驅動電路等組成，實現模數轉換功能	1塊
13	并行A/D轉換	由ADC0809芯片組成，實現將模擬信號轉換為八位數字信號	1塊
14	并行D/A轉換	由DAC0832芯片組成，實現將八位數字信號轉換為0～5V的模擬信號	1塊
15	串行A/D轉換	由TLC2543芯片組成，實現將模擬信號轉換為數字信號	1塊
16	串行D/A轉換	由12位D/A轉換芯片TLC5618組成，實現將數字信號轉換為模擬信號	1塊
17	并串轉換模塊	由74LS164、74LS165芯片組成，分別實現將串行輸入信號轉換為并行輸出信號和將并行輸入信號轉換為串行輸出信號	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，實現音頻解碼與錄制功能	1塊
20	音頻功放	由功放電路、音量調節電路組成，具有轉換速率高、失真小、輸出功率大，外圍電路簡單等特點	1塊
21	十進制計數器	提供4017十進制計數/分頻器，可以對輸入的脈沖個數進行計數	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位動態數碼管顯示	由數碼管和驅動芯片組成，實現數字顯示功能。	1塊
24	8位靜態數碼管顯示	由數碼管和驅動芯片組成，實現數字顯示功能。	1塊
25	128×64液晶顯示	由128×64液晶屏組成，實現顯示圖形、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，實現信號的輸入及擴展鍵盤功能	1塊
29	PNP三極管驅動	由9012與TIP42C組成PNP復合管	1塊
30	直流電機驅動	由4個功率三極管組成“H橋式驅動電路”，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，實現直流電機的轉速控制及測量功能	1塊
34	交通燈	用雙色LED模擬交通燈，數碼管顯示倒計時秒數等功能	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，可以實現數據存儲與讀取功能	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構，臺面為防火、防水、耐磨高密度板；立柱及橫梁為30×30工業鋁合金型材，鍵盤位為抽屜式結構并用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：

采用鐵質雙層亞光密紋噴塑結構，優質鋼材做骨架，經過機械加工成型，外表面噴涂彩色環氧聚塑，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試競賽任務書

4)電子技術項目PCB最佳實踐設計規范（2020版)

5)模塊B-嵌入式系統編程競賽任務書

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試指導

4)自動循跡小車原理圖

5)自動循跡小車數據手冊

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PCB資料

9)小型售貨機控制系統用戶操作手冊

10)小型自動售貨機控制軟件

11)小型售貨機控制板芯片數據手冊

12）小型售貨機控制系統故障答案

電子技術包（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，依靠紅外發射二極管/紅外接收頭結合外圍電路構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，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、轉動角度等信息來控制小車前進，完成沿規定路徑的運動。

（3）小型售貨機控制系統

小型售貨機控制系統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，實現模擬8通道小型售貨機的出貨進貨、貨物檢測、電機堵轉等功能。

（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"互聯網+設備運維系統"。

智能電源管理系統具有過溫、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和有線以太網與手機APP和PC端云平臺通訊，沒有網絡的情況下，教室整套智能電源管理系統可離線獨立運行。

1、智能終端：智能電源管理系統以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。能實時監測三相電壓、電流、功率，功率因數、頻率、電能等參數，液晶觸摸屏監測數值。能監控實驗室電源的故障類型和故障次數；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；用電數據界面能智能查找近2年用電數據，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。控制：可在微信小程序中遠程控制智能開關的通斷。

3、PC端軟件：每個設備狀態信息顯示，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計；具有管理員信息修改與權限管理等功能。可一鍵開啟和關閉所有設備，可單獨控制每臺設備的開關。

4、后臺系統：包含賬號管理、設備管理、報修管理、用戶管理，設備管理：

①包含監控管理：實時視頻監控每個教室，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，現場數據連接云平臺后臺數據庫管理。

現場需對功能逐一演示，提供有效、權威的證明文件，證實該產品的可靠、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）計數器

（3）定時器

（4）外部中斷

（5）音頻驅動

（6）蜂鳴器驅動

（7）查詢式鍵盤

（8）矩陣鍵盤顯示

（9）電子音樂演奏