中人ZRDPJ-CF单片机创新实验开发实验台

一、系统结构

实验开发系统集实验桌、综合实验平台等于一体，综合实验平台采用集成一体化设计，也可以通过总线插座扩展一些新的实验。

二、系统性能

是国内首款将工业组态软件应用于单片机控制系统中，直观形象地展示实际自动控制工业场景。平台主要用于单片机基础应用技术和综合应用技术，包含有单片机原理、各类控制技术、各种数据通信技术、系统设计技术。向用户提供众多外围器件和设备接口，可使用户快速掌握单片机原理及其实用接口技术，充分了解和掌握当今单片机领域流行的各种外设器件应用。同时学习工业组态软件的编程和控制技术（总线控制和位控制），把学生培养成为优秀的应用型人才，以适应不断创新的社会需求。

三、主要技术指标

3.1实验桌：

3.1.1电源

电源输入：二相三线，交流220V±10%，50HZ

电源输出：二相三线交流220V±10%/50HZ输出，用于电脑和测量仪器的供电。

3.1.2装置容量：≦1KVA

3.1.3外型尺寸：参考值1500×700×1300

3.1.4工作环境：温度-10°C～+40°C,相对湿度85%（25C）

3.1.5安全保护：接地保护，漏电保护（动作电流＜30mA），过载保护

3.1.6实验桌体：实验桌为铁和铝合金台架结构，绝缘面板，桌面为防火、防水、耐磨高密度板，结构坚固，造型美观大方。台体下部设有电脑主机柜、键盘架，另设有一个储物柜，用于放置配件、工具及资料等。

四、详细硬件技术参数

4.1实验屏

4.1.1单色流水灯模块：8个高亮绿色贴片0805封装LED灯

4.1.2双色流水灯模块：6个高亮直插LED灯，红黄绿三种颜色

4.1.3双色LED灯模块：红绿双色直插LED灯

4.1.48位数码管模块：2个四位一体共阳极数码管，2个74HC595驱动芯片。

4.1.51位数码管模块：1个8段数码管，共阳极，0.56英寸

4.1.6红绿双色点阵模块：3个74HC595驱动芯片，一个红绿双色点阵显示屏。

4.1.7LCD1602液晶屏模块：标准LCD1602液晶屏接口，1个带背光的LCD1602液晶屏。

4.1.88个独立按键：8个贴片独立按键，带上拉电阻

4.1.94X4矩阵键盘：4行4列矩阵键盘，共16个贴片按键，带上拉电阻。

41.1.10五向摇杆：一个五向摇杆，具有上、下、左、右、中五个方向。

4.1.11蜂鸣器模块：无源蜂鸣器

4.1.12DS1302时钟模块：DS1302芯片，SOP8封装，模块带后背电池座。

4.2传感器模块

4.2.1两路DS18B20模块：两路DS18B20温度传感器接口

4.2.2光敏传感器模块：集成LM393比较器，基准电压可调电阻、模拟量输出接口、数字量输出接口、模拟量指示LED灯，支持光敏二极管、光敏电阻等光电开关器件。

4.2.3火焰传感器模块：集成LM393比较器，基准电压可调电阻、模拟量输出接口、数字量输出接口、模拟量指示LED灯，支持火焰传感器。

4.2.4霍尔传感器模块：集成LM393比较器，基准电压可调电阻、模拟量输出接口、数字量输出接口、模拟量指示LED灯，支持霍尔传感器。

4.3电器控制模块

4.3.1路直流电机接口：ULN2003驱动芯片，贴片SOP16封装。一路可调速直流电机接口；一路可调速、可调向双功能电机接口

4.3.22路步进电机接口：2个ULN2003驱动芯片，贴片SOP16封装。两个标准5线4相步进电机接口

4.3.32路继电器：ULN2003驱动芯片，SOP16封装。两个5V继电器，两个3P接线端子。

4.4数据传输、存储模块

4.4.12路串口：SP3232芯片，SOP16封装，+3.0v-+5V工作电压，公头串口座一个，母头串口座一个，状态指示灯4个。

4.4.2AT24C02存储模块：AT24C02芯片，SOP8封装

4.4.3模拟量输入模块：0V-5V输入可调，0R-10K电阻值可调。

4.4.4串转并模块：74HC164芯片，SOP14封装

4.4.5并转串模块：74HC165芯片,SOP16封装

4.4.6SD卡模块：标准SD卡卡槽，SPI控制，4-bit传输模式

4.4.7MAX485模块：MAX485芯片，1组2P接线端子输出，1组插针输出。

4.4.8红外发射模块：红外发射二极管

4.4.9红外接收模块：HX838红外一体化接收头

4.4.10PCF8591AD/DA模块：PCF8591芯片，SOP16W封装，4路模拟量输入，1路模拟量输出，IIC通信。

4.4.11锁存器模块：74HC573锁存芯片，兼容标准CMOS

4.4.12三八译码器：74LS138芯片，TTL电平

4.4.13核心板扩展接口：接口插座29P两排，IO扩展插针28P两排

4.5电源模块

4.5.13V3电源电路：LM1117-3V3稳压芯片

4.5.21V8电源模块：LM1117-1V8稳压芯片

4.5.3电源引出：GND/5V/3V3/1V8电源各一组，每组6路引出

4.5.4模块名称：USB接口，miniUSB,A型母头，D+，D-

4.5.5自恢复保险丝：断开电流300ma
4.6仿真系统

1.用电安全与触电急救虚拟仿真系统（提供演示及版权证书）:软件采用二维与三维结合的虚拟画面，教导学生用电的安全和急救方法，软件内设有单相触电、两相触电、跨步触电、低压触电急救、高压触电急救、人工呼吸救护法、牵手呼吸救护法、胸外心脏按压就护法等原理讲解与教学，单相触电分维修带电断线、维修插座触电、室外触电等原理演示。低压触电和高压触电教学主要为学生讲解演示如何解救处于低压触电或者高压触电时的人，人工呼吸救护法、牵手呼吸救护法、胸外心脏按压就护法采用采用3D虚拟仿真技术展示，经过渲染和润色，使模型看起来与真实部件一般无二，画面逼真。通过实训能够对学生进行实训室安全用电教育，提高学生的安全意识，使学生学会一些自救的方法，让学生在遇到危险时能采取一定的安全措施，保护自己，以及熟悉各种电气事故产生的原因和处理电气事故的实用操作措施，减少电气事故的发生。

2.维修电工电子电机与职业资格培训考评仿真软件(提供演示及版权证书)：软件内容包含安全用电常识、电工工具、电工识图、电工仪表、电工照明电路、电机、变压器、低压电器、电拖、示波器、低频信号源、焊接工艺、SMT技术、电子产品制造过程、故障排除、连线、减速器三维拆装、轴系机构拆装（包括圆柱齿轮轴系、锥齿轮轴系蜗杆轴系等十多个实验）等模块，学校可以根据学生学习进度选择相应的训练模块进行训练。

3.三用表仿真软件(提供演示及版权证书)：本软件为apk的格式，可在PC端使用，也可在移动端使用，本软件的功能有：电阻的测量、交流电压的测量（测量变压器，若变压器测量烧坏多用表时，冒黑烟提示并可以重置多用表）、晶体管的极性判断、直流电压测量（通电流表档时灯光亮）、直流电流的测量、以及电容好坏的判断。本软件可任意拖动红色与黑色笔头，2个笔头拖拽至被测物体上定位时显示红圈，如未定位准确无红圈显示，并在进行错误操作的时（如所选量程错误、所测数据错误等等），仪表指针将无反应、提示错误重新测量等，本多用表可选择交流电压档，直流电压档，电阻档，电流档，电阻调0，并且可放大显示数据，可清楚观看所测数据大小。学生可以通过本软件学习多用表的正确使用方法。

4.教师教学设计系统（提供演示及版权证书）：本系统为apk的格式，可在PC端使用，也可在移动端使用，本系统即可手动设置故障也能自动设置故障，本系统通过电路图中绿色的框选择手动设置故障点（最多可以设置39个故障点），也可以通过系统自动进行随机1个故障点设置，随机两个故障点设置，随机三个故障点设置，随机四个故障点设置，随机五个故障点设置，本系统内有工具箱，元件库，放大镜，电路图等功能，可通过工具箱可选择万用表进行检测，通过元件库选择合适的元件，通过放大镜可以清楚的了解各个元器件及电路。本系统通过电动机星三角启动控制电路故障的设置，并经过种种排查，让学生了解电动机星三角启动控制电路的工作原理及电路结构。

五、可以实现的实验项目

5.1实验箱底板功能

1) 可以实现跑马灯、流水灯实验

2) 可以实现彩色流水灯、交通灯实验

3) 可以实现红、绿两种颜色显示。

4) 可以实现电子钟显示、数码管多位显示、74HC595驱动等实验。

5) 可以实现1位数码管显示实验

6) 可以做双色点阵屏显示实验，滚动、静态显示字符、汉字符号等。

7) 可以实现LCD1602液晶屏显示实验，可以显示字符、数字等。

8) 可以实现按键控制、外部中断等实验。

9) 可以实现矩阵键盘实验，可用作控制、教学实验等

10) 可以用作游戏控制杆、实现独立按键等功能。

11) 可以实现音乐播放、报警提示等

12) 可以实现电子表、万年历实验。

5.2传感器模块功能

1) 可以实现温度测量。

2) 可以实现光电开关实验。

3) 可以实现火灾报警、火焰检测等实验。

4) 可以实现测速、电磁检测等实验。

5.3电器控制模块功能

1) 可以实现直流电机调速、调向的驱动实验。

2) 可以实现步进电机调速、调向、调角度的驱动实验。

3) 可以实现继电器控制实验。

5.4数据传输、存储模块功能

1) 可以实现串口通信，TTL转RS-232实验。

2) 可以实现外部存储、IIC总线学习

3) 可以作为AD转换等实验的模拟量输入。

4) 可以实现串行转并行实验，可以扩展IO。

5) 可以实现并行数据转串行的实验

6) 可以实现SD卡的读写、文件系统的学习实验。

7) 配合多组485模块，可以进行485通讯实验

8) 可以发射不同载波频率的红外信号。

9) 可以实现红外接收解码实验。

10) 可以实现AD/DA两种转换。

11) 可以实现8位数据锁存实验，可以做CPU与外围模块的驱动、缓冲模块

12) 可以IO扩展，学习译码实验。

5.5电源模块功能

1) 可以输出+3.3V电压

2) 可以输出+1.8V电压

3) 可以作为外接模块的电源引出脚

4) 底板供电电源、USB通信接口。

5) 可以实现红外接收解码实验。

六、实验平台配置表