SG-GY12 电子实训与毕业设计开放式训练装置

一、概述
电子实训与毕业设计开放式训练装置该毕业设计设计平台为开放式结构，积木式组合方式。学生根据自己的要求选择一个实用课题做为课程设计选题，通过抄板、逻辑设计、编写程序、调试、结题几个步骤，最终完成一项具有实际功能且体现实用价值的产品，以达到课程设计、毕业设计的目的。
电子实训与毕业设计开放式训练装置由微处理器、传感器、人机对话、数据总线、测控、通信及实用模块几大部分组成，每一部分都包括实际中常用的多种电路和器件。各电子模块之间可以通过标准接口，像搭积木一样连接，使其电路功能不断扩展。涉及内容可涵盖自动化、电子信息、测量、通信等专业。平台配套便携式实验箱，方便学生携带，可以将自己选做的电子模块存放在便携式实验箱中，在做毕业设计、课程设期间，该实验箱可以以借的形式由学生保管。
适用专业：电子、通信、机电、控制等
适用范围：课程设计、毕业设计、电子竞赛
结构形式：模块化设计、积木拼接、图书借阅式管理
使用步骤：硬件抄板、逻辑设计、编写软件、硬件调试、结题报告
二、装置特点
1.提供多种实训模块，各模块的接口均已引至板上的专用插座，通过模块的四个弹性插脚可布局于专用实训操作底板。学生可用专用实训导线组合各种实训线路，完成不同的实训项目；
2.电源、测量仪表输出端以接线柱和接线端子两种方式引出，实训操作方便；
3.学生可设计、搭接、调试、验证新的电子电路，培养创新意识和能力。
4.实验台具有完善的安全保护措施与丰富的功能
三、技术性能
输入电源：单相交流电源220V±10%，50Hz经三相隔离变压器后，以220V/127V低压供电，具有触电及过载保护，确保人身安全。
工作环境：温度-10℃～+40℃ 相对湿度≤85%（25℃）海拔＜4000m
装置容量：≤700VA
安全保护：具有漏电压和漏电流保护、过载保护等功能，安全符合国家相关标准
四、基本配置及功能
电子实训与毕业设计开放式训练装置由实训台、电源控制屏、实训模块、实训工具等组成。
实训台
采用工业铝合金型材框架，在电源控制屏上方为两层结构。其中第一层既可放置外配仪器仪表，也可挂放其它通用电工电子实训挂箱，扩展完成多门课程实训；第二层可放置PVC夹板，用来夹放实训图纸。实训台下方还设有四个带刹车的万向轮，便于移动和固定。
活动柜（1个）
活动柜设有3个带拉手抽屉，可存放实训工具。两侧分为6层结构，可放置实训模块。
电源控制屏
控制屏为铁质双层亚光密纹喷塑结构，铝质面板，为实训提供交直流电源、信号源和测量仪表等，具体功能如下：
1.交流电源
(1)三相交流电源220AC±10%，50Hz经三相隔离变压器后，以220V/127V低压供电，具有触电及过载保护，确保人身安全。
(2) 高压交流电源：六路AC220V电源接口，可为外配仪器设备提供工作电源。
(3) 低压交流电源：分3V、6V、9V、12V、15V、20V、24V七档可调，输出端具有短路保护、过载保护及自动复位功能，同时还提供带中心抽头双17V交流电源。
2.直流电源
(1) 可调直流电源：两路0.0V～30V/2A连续可调，具有截止型短路软保护和自动恢复功能，设有三位半数显指示。
(2) 固定直流电源：±12V/1A、±5V/1A固定输出，每路均具有短路保护措施。
3.测量仪器仪表
数字直流电流表（AX4模块单元）:测量范围：0～2000mA
数字直流电压表:测量范围：0～30V，输入阻抗：47KΩ/V
指针式直流微安表: 测量范围：±100μA, 测量精度：2.0级
数字直流毫伏表:测量范围：0～2000mV，输入阻抗：47KΩ/V
1）MF47指针式万用表
① 直流电流： 0~5A，精度: 2.5%
② 直流电压: 0~2500V，灵敏度: 20kΩ/V，精度: 0-1000V 2.5% 2500V 5%
③ 交流电压: 0~2500V，灵敏度: 4kΩ/V，精度: 5% 频率范围 45 -5kHz
④ 晶体管直流放大倍数: 0 ~ 300hFE
⑤ 音频电平: -10 ~ +22dB
电阻：X1...X10kΩ
2）胜利牌数字万用表（VC890D）
直流电压量程：200mV/2V/20V/200V/1000V，精度±(0.5%+3)
交流电压量程：20V/200V/750V，精度±(0.8%+5)
直流电流：20mA/200mA /20A，精度±(1.5%+3)
交流电流：200mA /20A，精度±(1.5%+5)
电阻：200Ω/2kΩ/20kΩ/200kΩ/20MΩ/200MΩ，精度±(0.8%+3)
3）功率函数信号发生器/频率计：采用直接数字频率合成（DDS）产生高精度正弦波，方波和三角波。采用大屏幕LCD显示输出频率、波形，衰减值。

正弦波输出幅度	≥10V
输出阻抗	50Ω
失真度	<1%（0.1HZ-- 1KHz）
频率范围	0.1HZ～3MHz，采用键盘直接输入数字设定频率
输出幅度	电位器调节，正弦波输出具有20db,40db衰减
方波占空比	可调, 调节范围：1%-99%调节；方波和三角波采用TTL电平输出。
频率计最高测量范围	100MHz，自动换档

4）嵌入式多功能网络虚拟仪器（要求一体式结构，规格：28*25*30CM，不需电脑配套使用与开放实验室信息管理系统配套使用）
A、终端部分采用7寸彩色触摸屏（装学生实验屏上）同时配有虚拟示波器、虚拟逻辑分折仪、虚拟频谱仪、虚拟三用表、虚拟数字量输入输出模块。
B、基于LabVIEW虚拟仪器程序的编程方法，学生可自行设计各种虚拟仪器。
C、仪器包括
（1）、双踪存贮示波器，多种同步方式，存贮深度可编程；
通道数：2路
带宽：20MHZ
分辨率：8位
电压范围：-10~+10V
存贮深度：64K
（2）、频谱分折仪；
（3）、数字三用表，可测电阻、电流、电压等；
数字IO口
通道数：8路IO
输入电平：TTL
输出电平：TTL
电流驱动：20mA/通道
（4）、四路智能远程电源控制
（5）、数据具有上传与保存功能并能通过服务器显示
（6)、提供LabVIEW虚拟仪器软件（拷贝版）
5）仿真器
USB接口，DIP40镀金插针。
兼容KEIL C51 UV2/UV3/UV4调试环境，支持单步、断点、随时查看寄存器、变量、内存，支持全速运行时暂停按钮，可仿真各种51指令兼容单片机。内部最大仿真时钟24MHZ，程序存储器64K，仿真的同时已烧好代码，系统可脱机运行。
6）编程器
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仿真器编程器
1.USB接口，带0.5A可恢复保险丝，支持5V/3.3V工作电压；
2.仿真固件可升级，支持AVRstudio软件。
3.支持：
ATmega128,ATmega128L,ATmega16,ATmega162,ATmega162V,ATmega165,ATmega165V, ATmega169,ATmega169V, ATmega16L, ATmega32, ATmega323,ATmega323L, ATmega32L, ATmega64, ATmega64L(支持AVR所有带JTAG口的单片机)。
*JLINK仿真器编程器（用于STM32）
1.USB2.0接口
2.支持 ARM7/9/11 (including thumb mode),Cortex-M0/M1/M3/M4内核；
3.支持Serial Wire Debug (SWD）；
4.支持Serial Wire Viewer (SWV)；
5.可与 IAR Workbench、Keill，ADS，RVDS无缝集成；
6.支持1.2V-5V目标板电压；20pin与SWD接口转接板
7.支持WIN2000/XP/VISTA/7等
*FPGA/CPLD编程器USB-Blaster
1.USB接口
2.稳定支持SignalTap II 嵌入式逻辑分析仪功能；
3.支持ALTERA 公司全系列器件；
4.支持三种下载模式：AS、PS和JTAG；
五、本设备可以完成的实训项目
简易交通灯控制系统
键盘拨号显示器
秒表计时器
简易计算器
RS232计算机串口通信控制小灯开关系统
综合报警系统
基于超声波的倒车雷达测试显示系统
基于超声波的水位测试显示系统
步进电机调速显示系统设计
直流电机测速显示系统设计
有人光控智能小灯控制系统
基于DS18B20的温度数码管显示器
基于DHT11的温湿度度数码管显示器
*14.环境测试仪段码管显示
15.LED点阵屏字幕显示设计
16.LED点阵屏公交站名显示设计
17.LCD12864液晶显示器设计
18.三级菜单键盘设计
19.环境测试仪LCD12864液晶显示
20.数字电子日历系统设计
*21.带上下限报警的温湿度系统设计
22.出租车计价器
23.基于CPLD的矩阵键盘扫描程序设计
24.基于CPLD的数码管动态扫描
25.基于CPLD实现多路模拟串口通信
*26.基于CPLD的线路编码及通信系统设计
27.基于RS485总线分布式温湿度采集系统设计
*28.基于CAN总线分布式温湿度采集系统设计
29.基于NRF24L01模块的无线遥控器设计
*30.基于NRF24L01模块的无线手持信号采集笔设计
31.基于NRF24L01无线传输分布式温湿度采集系统设计
*32.基于传输分布式温湿度采集系统设计
33.基于GPRS的远程分布式温湿度采集系统设计
34.基于WIFI无线传输分布式温湿度采集系统设计
*35.手机接打电话系统设计
*为选择配项目。
六、本设备的配置

序号	产品名称	型号规格	数量	单位	备注
1	实训桌	带万向轮灵活移动	1	张	铝合金框架
2	电源台		1	台	铁质
3	函数发生器0.1HZ~2MHZ （正弦波、三角波、方波）		1	台	已装实训台上客户无须另购
4	数字频率计（可内测与外侧）	100MHz	1	台	已装实训台上客户无须另购
5	工具		1	套	见表一
6	创新训练模块		1	套	见表二
7	实验连接线		1	套
8	实训指导书		1	套
9	开放实验室信息管理系统		1	套	附一

附一：开放实验室信息管理系统：（全室配一套）
A．开放实验室信息管理系统的必要性
学生动手能力的培养、分折问题解决问题能力的培养、自主实验和创新实验能力的培养均需要一个宽松的、开放的、设备齐全的实验环境。但是目前很多学校因师资力量有限无法将实验室开放，这一方面造成资源浪费另一方面学生又得不到煅炼。针对这一问题，配备本实验室信息化管理系统，它可有效解决上述矛盾。具备这样条件的实验室可以不必配备固定的老师管理和辅导，学生可以自主按排实验时间并通过刷卡确定机位，并通过学生终端计算机中的实验课件、仪器仪表介绍课件、自主实验题库、在线帮助等资源完成各类实验。
B、智能开放实验室管理系统简介
智能实验室管理系统（以下称：本系统）是以标准化实验室管理思想为基础、网络技术为驱动最新开发的管理系统。本系统能对实验室设备及学生实验过程进行智能化管理，以实时了解实验室设备状态及学生实验完成状况，跟踪记录实验痕迹，确保老师能了解学生做实验的流程。
实验室管理手段包括：短信，邮件，web页面。
C．开放实验室资源配置
建设开放实验室应具备必要的硬件和软件资源：
（一）硬件资源：
1、手机（可选）：发送和接收实验室设备管理及状态信息。
2、管理员PC：用于发送和接收实验室管理及状态信息，接收学生的实验数据（波形，数据包等实验数据），发送提示信息及试题到学生实验设备上。
3、服务器：服务器为本系统的核心部分，完成接收管理员控制信息，发送采集到的终端实验数据到web页面，对终端设备的控制，终端实验数据的采集。
4、网络设备：路由器等，传输各种数据。
5、终端：虚拟示波器，发送及接收数据，直接控制设备
（二）软件资源：
1.web页面系统，通过web页面设置本系统的各项参数，个性化定制，实时接收并显示学生实验数据，发送控制命令到服务器，并由服务器发送控制命令到终端，达到控制实验室设备的目的。
2.短信控制系统，向特定的手机发送实验室设备状态，接收特定手机的控制命令，并由服务器发送控制命令到终端，达到控制实验室设备的目的。
3.邮件控制系统，向特定的邮箱发送实验室设备状态，接收特定邮箱的控制命令，并由服务器发送控制命令到终端，达到控制实验室设备的目的。
4.数据库存储系统，存储学生实验过程数据，以便老师后续查看学生的实验过程。
表一配套工具

序号	名称	型号/规格	单位	数量
1	烙铁（带架）	35W	套	1
2	剥线钳	鸿义	把	1
3	斜口钳	6寸	把	1
4	尖嘴钳	6寸	把	1
5	十字螺丝刀	新发	把	1
6	一字螺丝刀	新发	把	1
7	一字螺丝刀（小）	得力	把	1
8	十字螺丝刀（小）	得力	把

表二创新训练模块

序号	产品名称	型号规格	产品代号	单位
1	基础硬件配置	MS51单片机模块		1块
		STM32单片机模块
		LCD12864点阵液晶模块
		LED16X16点阵模块
		八位数码管模块
		独立键盘与矩阵键盘模块
		RS232通信模块
		USB接口模块
		火焰传感器模块
		烟雾传感器模块
		超声波传感器模块
		光敏传感器模块
		人体热红外传感器模块
		温湿度传感器模块
		声音传感器模块
		继电器模块
		直流电机模块
		步进电机模块
		交通灯模块
2	4G射频收发模块	Wifi模块		1块
		GSM/GPRS模块
		时钟模块
		语音播放模块
		功放模块
		储存器模块
		接口引脚转接模块
3	综合硬件模块	AVR单片机模块		1块
		EPM240逻辑模块
		RS485总线通信模块
		CAN总线通信模块
		震动传感器模块
		三轴加速度/角速度传感器模块
		颜色传感器模块
		霍尔传感器模块
		三轴磁场传感器模块
		空气质量传感器模块
		电流传感器模块
		旋转编码器模块
		RFID模块
		高速AD模块
		高速DA模块