·設(shè)備外觀

·設(shè)計(jì)簡(jiǎn)述

    實(shí)訓(xùn)考核裝置包括實(shí)訓(xùn)桌、電腦桌，主機(jī)模塊、電源模塊、仿真器模塊、顯示模塊、指令模塊、AD\DA模塊、交直流電機(jī)控制模塊、步進(jìn)電機(jī)控制模塊、傳感器配接模塊、擴(kuò)展模塊、溫度傳感器模塊、智能物料搬運(yùn)模塊等組成。

·主要參數(shù)

    1.工作電源：?jiǎn)蜗嗳€AC220V±10%  50Hz；
    3.工作環(huán)境：溫度-10℃～40℃ 相對(duì)濕度≤85%（25℃） 海拔＜4000m；
    4.裝置容量：≤1.0KVA；
    5.外形尺寸：1420mm×760mm×950mm；
    6.安全保護(hù)：具有接地保護(hù)、漏電保護(hù)功能，安全符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。

·組成及功能

    1.主機(jī)模塊：?jiǎn)纹瑱C(jī)采用AT89S52。該單片機(jī)內(nèi)部設(shè)有256Byte的RAM和8KByte的FLASH、三個(gè)16位定時(shí)器，兩個(gè)數(shù)據(jù)指針，片內(nèi)集成了一個(gè)看門(mén)狗電路。64KRAM擴(kuò)展空間、64KROM擴(kuò)展空間；32個(gè)IO口，6個(gè)向量中斷源；0-33MHz的工作頻率，三級(jí)程序加密功能；工作電壓4.0V-5.5V。使用DIP40封裝便于更換芯片及仿真。并設(shè)計(jì)有在系統(tǒng)下載設(shè)計(jì)接口，通過(guò)USB下載器可以方便地進(jìn)行編程，無(wú)需把單片機(jī)從電路上取下。
    該模塊上還放有串行通信接口，該接口已經(jīng)加入升壓電路，可以直接與計(jì)算機(jī)通信，其他單片機(jī)也可以通過(guò)此口進(jìn)行程序下載。復(fù)位電路上加有手動(dòng)復(fù)位按扭，可以直接復(fù)位操作。模塊上還設(shè)有有源蜂鳴器驅(qū)動(dòng)電路，直接給固定電平就可以發(fā)出聲響。 
    2.電源模塊：電源采用漏電保護(hù)開(kāi)關(guān)作為總控制，安全可靠。用船形開(kāi)關(guān)單獨(dú)控制低壓電，市電與低壓電分開(kāi)控制。該模塊共有三組相互獨(dú)立的低壓電源，其中有兩組是正負(fù)雙電源輸出。面板上放置了一個(gè)AC220輸出插板，可以同時(shí)掛接三個(gè)儀器儀表。其中每組電源都有保險(xiǎn)絲作過(guò)載保護(hù)。
    3.仿真器模塊：配備有高性能單片機(jī)仿真器，可以全功能仿真MCS51系列單片機(jī)，也可以軟件仿真；軟件為中國(guó)自主研發(fā)，可以很好的支持中文，支持關(guān)鍵字提示，自動(dòng)完成符號(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)采用流行的USB接口。 
    4.顯示模塊：該模塊無(wú)論從最基本的顯示元件LED發(fā)光二極管，還是到最高級(jí)的LCD顯示屏都包含在內(nèi)。具體配置為8位跑馬燈（邏輯電平指示）、8位數(shù)碼管動(dòng)態(tài)顯示、16×32點(diǎn)陣LED屏、1602字符型液晶顯示屏、128×64繪圖液晶顯示屏。單片機(jī)常用的顯示器件全部包含在內(nèi)，使學(xué)習(xí)者可以接觸所有的顯示方案，設(shè)計(jì)人機(jī)界面時(shí)可以得心應(yīng)手。  
    5.繼電器模塊：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路，遠(yuǎn)程切換強(qiáng)電電路狀態(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。為此繼電器模塊在集成了驅(qū)動(dòng)電路的基礎(chǔ)上增加了光電隔離措施。該模塊共有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)繼電器采用電子連線座輸出，繼電器觸點(diǎn)容量DC28V/12A。 
    6.指令模塊：指令模塊上放置了單片機(jī)常用的輸入元件，其中有8個(gè)獨(dú)立鍵盤(pán)接口，8路8位開(kāi)關(guān)量輸入，4×4矩形鍵盤(pán)接口，可以滿足學(xué)生從基礎(chǔ)到高級(jí)，從簡(jiǎn)單到復(fù)雜的實(shí)訓(xùn)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)，則可以采用該模塊的PS2鍵盤(pán)鼠標(biāo)接口進(jìn)行擴(kuò)展。 
    7.ADC/DAC模塊：ADC/DAC模塊上設(shè)計(jì)了兩種轉(zhuǎn)換芯片ADC0809和DAC0832。為了便于調(diào)試程序和硬件，板載了三個(gè)功能子模塊：0-5V模擬電壓輸出、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模擬電壓輸出作為模擬量，用8等級(jí)LED電平指示用作模擬量大小的指示；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，轉(zhuǎn)換結(jié)果是否正常一目了然。 
    8.交直流電機(jī)控制模塊：該模塊可以完成兩種電機(jī)的控制實(shí)驗(yàn)，分別是24V直流減速電機(jī)和220V交流減速電機(jī)。每種電機(jī)的轉(zhuǎn)盤(pán)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)有超程保護(hù)輸入端口，在與水平移動(dòng)裝置組合實(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)控制模塊：該模塊設(shè)有一只24V兩相步進(jìn)電機(jī)和大功率步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器。模塊改變了電機(jī)的軸轉(zhuǎn)式運(yùn)行方式，采用了一個(gè)水平移動(dòng)機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)可以把電機(jī)的軸轉(zhuǎn)改為水平直線運(yùn)動(dòng)，并用鋁直尺的刻度指示。該模塊還可以做閉環(huán)控制的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，因?yàn)樵谶\(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)上裝有感知距離的閉環(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。直線運(yùn)動(dòng)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.傳感器配接模塊(4路傳感器接口)：傳感器配接模塊是專為傳感器的配接和電氣隔離而設(shè)計(jì)的一塊電路單元，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。并配有四路傳感器轉(zhuǎn)換接口用于工業(yè)傳感器的連接。 
    11.擴(kuò)展模塊：因?yàn)?2C55的控制方式仍有學(xué)習(xí)價(jià)值，目前在許多教材中仍有它的身影，擴(kuò)展模塊能滿足實(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)據(jù)通信口安排在一起，整體布局美觀大方。另設(shè)有一片74LS245芯片，可以用來(lái)與82C55組合起來(lái)完成不同的實(shí)驗(yàn)功能。 
    12.溫度傳感器模塊：該模塊配備有兩種芯片型溫度傳感器：數(shù)字量溫度傳感器18B20和模擬量溫度傳感器LM35。LM35器件還加有運(yùn)算放大器，放大的模擬量可以提高測(cè)量精度。每種傳感器都有透明外殼加固保護(hù)，內(nèi)有大功率加熱電阻，加熱指示器等。工作狀態(tài)一清二楚。可以用來(lái)做恒溫控制，溫控器等實(shí)驗(yàn)。 
    13.智能物料搬運(yùn)裝置：配置雙軸機(jī)器人作為裝配的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，具有X軸、Y軸兩個(gè)方向的執(zhí)行能力，可完成智能抓取物料放料等功能；配置有行程開(kāi)關(guān)，光電傳感器，光纖傳感器等，可確保各執(zhí)行器的準(zhǔn)確定位；超出最大行程時(shí)，具有硬件自動(dòng)保護(hù)功能，確保系統(tǒng)安全及人身安全；本裝置為通用的模塊化的多功能裝置，各功能端口完全開(kāi)放，可以能過(guò)不同的接線來(lái)完成各種不同的功能，為學(xué)生的創(chuàng)新設(shè)計(jì)提供了廣闊的發(fā)揮間。 
    14.電腦桌：
    主體部分采用工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)鋁型材（規(guī)格30×30）組裝而成，封板采用1.5mm冷軋鋼板黑色噴塑處理；
    桌面上方設(shè)置有顯示器圍欄，采用1.5mm冷軋鋼板沖φ6.5mm工藝孔，既美觀又實(shí)用，防止顯示器墜落；
    鍵盤(pán)架采用ABS塑料一次性壓制而成，個(gè)性化圓角R設(shè)計(jì)避免撞傷，帶有儲(chǔ)物筆盒，通過(guò)加重型軸承導(dǎo)軌吊裝在桌面板下方，抽出縮回自如，尺寸480mm×230mm×40mm。
    桌體配有4個(gè)帶剎車萬(wàn)向輪，方便電腦桌移動(dòng)和固定。2寸雙軸承結(jié)構(gòu)，直徑50mm，輪寬25mm，高度75mm，螺桿M10*25。
    尺寸：600mm×560mm×1000mm（桌面離地800mm）

·實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目

    1.跑馬燈實(shí)驗(yàn)
    2.獨(dú)立按鍵輸入實(shí)驗(yàn)
    3.矩陣鍵盤(pán)接口實(shí)訓(xùn)
    4.光電耦隔離輸入輸出實(shí)驗(yàn)
    5.繼電器隔離控制實(shí)驗(yàn)
    6.靜態(tài)數(shù)碼管顯示實(shí)驗(yàn)
    7.動(dòng)態(tài)數(shù)碼管顯示實(shí)驗(yàn)
    8.蜂鳴器演奏實(shí)驗(yàn)
    9.8255芯片擴(kuò)展IO口實(shí)驗(yàn)
    10.液晶顯示模塊控制實(shí)訓(xùn)
    11.點(diǎn)陣LED屏漢字顯示實(shí)驗(yàn)
    12.AD轉(zhuǎn)換實(shí)驗(yàn)
    13.DA轉(zhuǎn)換實(shí)驗(yàn)
    14.LM35溫度傳感器采集實(shí)驗(yàn)
    15.DS18B20溫度采集實(shí)訓(xùn)
    16.外部中斷光電計(jì)數(shù)控制電機(jī)實(shí)訓(xùn)
    17.定時(shí)器中斷控制電機(jī)實(shí)訓(xùn)
    18.開(kāi)環(huán)步進(jìn)電機(jī)控制實(shí)訓(xùn)
    19.閉環(huán)步進(jìn)電機(jī)控制實(shí)訓(xùn)
    20.交直流電機(jī)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)
    21.恒溫室控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)
    22.RS232通信實(shí)驗(yàn)
    23.智能物料搬運(yùn)綜合控制實(shí)驗(yàn)

·配置清單