潜龙单片机自控原理综合实训平台

1

实训桌

尺寸1160*720*840

采用符合人体工学的平斜面设计，所有模块平斜放于桌面固定槽内，实验视线同读书一样，自然往下，利于思考。同时解决传统立式结构的视线遮挡，无法看见教师教学的问题。工艺上采用优质铝材，16mm以上黑色木板，家具级封边工艺，带3个柜子，优质铰链，铝合金把手，带4个可锁式脚轮便于移动。

2

电脑推车

尺寸630*580*1140

采用铝合金结构，16mm以上黑色木板，家具级封边工艺，带4个脚轮，带电脑位，伸缩键盘托板。

3

51单片机主机模块

AT89S52芯片/在系统下载设计

4

电源模块

DC±5V，±12V，24V  

5

仿真器模块

DICE-KEIL USB仿真器

(USB通讯接口，使用KEIL软件)

6

显示模块(AB共2块)

8位跑马灯

8位数码管动态显示

16×32点阵LED屏

128×64绘图液晶显示屏

1602字符型液晶显示屏

7

继电器模块

6路继电器（带驱动）

8

指令模块

PS2键盘接口

8个独立键盘接口

8路8位开关量输入

4*4矩形键盘接口

9

ADC/DAC模块

ADC0809

DAC0832

0-5V模拟电压输出

8等级LED电平指示

有源时钟发生器

10

交直流电机控制模块

24V直流减速电机

220V交流减速电机

光电开关计数输出

11

步进电机控制模块

步进电机

水平移动装置

闭环控制装置

12

传感器配接模块

4路传感器接口

16路光电隔离IO口

13

扩展模块

8255芯片，74LS245芯片

14

温度传感器模块

18B20/LM35

15

RS232通讯线

RS232通讯线

16

ISP编程线

ISP编程电缆

17

排线

排线

18

电子连线

实验连线

19

接近开关

接近开关

20

DICE-AT2015过程自动控制理论?计算机控制技术实验平台

一、控制平台

采用工业级全铝合金框架结构,非钣金加工。铝合金规格30*30mm，控制台背后采用门式结构，配置门锁，方便维修检修。

整体尺寸: 500×200×500 mm

输入电压：220V ±10% 50HZ

输出电压/电流：+5V/2A，+l2V/0.2A，-l2V/0.2A

二、模块电路

（1）系统采用Intel 8088作为系统的控制计算机，扩展EPROM采用W27512，存储空间64K,扩展RAM采用HM62256，存储空间32K，锁存译码采用CPLD器件ispLSI 1032E。

（2）信号源发生单元电路：正弦波、方波、斜波及抛物波，信号周期在2毫秒至30秒之间可调；

（3）采样保恃器及单稳单元电路；

（4）运算模拟单元电路；        

（5）非线性单元电路；        

（6）状态指示灯单元；

（7）D/A0832数/模转换单元电路；

（8）A/D0809模/数转换单元电路；

（9）单节拍脉冲发生单元；  

（10）电位器单元；            

（11）－5V电源发生单元；        

（12）ULN2803驱动单元；            

（13）直流电机模块单元(带反馈)；           

（14）步进电机模块单元；

（15）信号测量单元： 采用PC软件实现双踪示波器、频率特性分析等功能。     

（16）特殊运算环节单元；

（17）可变电阻器组单元；

（18）微型温度控制单元；

三、上位软件

系统为嵌入式控制计算机配有高度可视化的源语言级集成开发环境，集控制程序开发、调试和实验测量分析于一体，支持汇编源语言级的编程和调试。系统还提供有一组先进的虚拟仪器功能，为用户创造了集控制系统设计、电路构造、系统调试和测试分析诸功能一体化的实验环境：    (1)双踪超低频数字存储示波器：具有实时测量和显示、波形回放、游标测量、波形存贮等功能。   (2)频率特性分析仪：可显示系统各频率点的时域相应波形并进行分析，以半自动扫频测量方式进行测量，测量完毕后即可产生极坐标图和波特图，由此显示出系统的频率特性，同时还具有图形保存功能。(3) X_Y测量：将两路测量信号以X_Y坐标的形式显示，具有波形刷新和波形存贮功能，可应用于非线性系统的实验特性研究。

四、YW单容液位控制系统

采用工业级全铝合金框架结构,非钣金加工。铝合金规格30*30mm。

整体尺寸:520×200×660 mm

由有机玻璃水箱，水槽、水泵、和液位压力传感器、控制阀门、水管、24V开关电源等部件组成。

（1）水箱，水槽：采用7mm厚度透明有机玻璃材料，水箱正面标有水位标尺，内部有设有缓冲槽。

（2）水泵：直流24V，直流无刷，磁力驱动，可调速控制流量;静态杨程6米;上限流量960L/H;工作寿命大于20000小时;具有缺水自动保护功能;防护等级：IP68。

（3）液位压力传感器：

全封闭式电路，具有防潮、防结露、防渗漏功能;测量形式及范围 0～1～200mH2O

允许过载：2倍满量程压力  

工作温度：-20～80℃  

温度补偿：-10～70℃  

存储温度：-40～80℃   

输出信号：（0～5)V三线制

供电电源：15～36 VDC(标定电压24VDC)  

外壳材料：304不锈钢O型圈  氟橡胶  

电    缆：专用防水透气电缆

防护等级：IP68(压力传感器部分)

（4）开关电源：配置高性能DC24V/1.5A开关电源

五、USB2.0数据采集卡

核心CPU芯片采用32 位 RISC ARM STM32,使用实时操作系统RTOS；

USB2.0通讯接口；

支持LabVIEW, CVI, Matlab, C++ 二次开发接口；

模拟量输入：14位ADC分辨率率，支持同时8 路单端输入或者4路差分输入；

模拟量输出：12位DAC分辨率率，2通道输出；

l    直流电压范围：0~5V，波形输出支持正弦，方

波，锯齿，三角波任意波形

数字量输入输出：支持8 路输入输出，集电集开漏输出，电平方式：5V TTL。

（7） 计数器/脉冲输出：通道数：1通道；上限计数频率：5Mhz，分辨率：32位，计数范围：0~65535

六、可完成实验

（一）自动控制原理 实验项目

1、典型环节的模拟研究

2、典型系统瞬态响应和稳定性

3、系统校正

4、控制系统的频率特性

5、典型非线性环节

6、非线性系统（一）

7、非线性系统（二）

8、采样系统分析

9、采样控制系统的校正

10、态反馈（极点配置）

（二）计算机控制技术

1、A/D，D/A转换

2、采样保持器

3、数字滤波

4、积分分离式PID控制

5、拍有纹波系统实验

6、拍无纹波系统实验

7、大林算法控制

8、非线性控制

9、解耦控制

10、综合控制实验

（三）控制系统应用

1.直流电机闭环调速实验

2.温度闭环控制实验

3.步进电机调速实验

4. 单容液位控制系统实验

*21

DAQ创新实验模块

1. USB接口，带光耦隔离芯片。

2. 配套上位机软件，带丰富的互动性。下位机进行操作时上位机软件可以实时做出对应反应。可完成15类开环与闭环实验。

3. 实时显示各接口情况，对运行代码情况了如指掌。

可完成十五个控制实验项目：

*22

串并转换模块

74LS164/165芯片

四位数码管静态显示

仿PLC的IO口状态指示

*23

IIC总线模块

IIC总线IC卡

IIC总线时钟芯片

IIC总线EEPROM

*24

EDA扩展板

标配Lattice1032扩展板。

可选EP1K30,EP1C6,EP1C12

*25

小车运动模块

直流减速电机机构

四路两种位置传感器检测

限位保护功能

*26

智能物料搬运模块

双轴直线搬运机器人机构

搬运机构

传感器检测机构

限位保护功能

接供料机构

气动控制机构

五个微动开关，从左向右分别是左限位开关、工位3位置开关、工位2位置开关、工位1位置开关、右限位开关。其中左、右限位开关是硬件保护元件，它们直接串接在电动机的控制电路中，当控制电路失效或元器件损坏时能有效保护电动机和机构的安全。三个位置开关用来检测手臂的位置。

*27

气泵

实验室共用静音气泵

*28

二维运动控制

二维运动机构

限位保护功能

二相步进电机

独立开关电源

1、定位精度：0.4mm

2、X轴有效行程：320mm；Y轴有效行程：320mm；

3、输入电源：220V±10％(50Hz)

4、工作环境：温度-10℃～+40℃  相对湿度<85％(25℃)  海拔<4000m

5、装置容量：≤1．2kVA

6、外形尺寸：70cm×61cm×20cm

*29

ARM主机模块

ARM CortexM3系列STM32F103ZET6芯片,3.2寸TFT真彩触摸屏模块

（可选配ULINK2ARM仿真器）

ARM主机模块硬件资源：

（1）CPU：STM32F103ZET6;(LQFP144脚,片上集成512K flash、64KRAM、12Bit;ADC、DAC、PWM、CAN、USB、SDIO、FSMC等资源);

(2)板上外扩512K SRAM, 2M NOR FLASH （板上支持1024kSRAM，16M的NOR FLASH）满足大容量数据采集、处理及分析要求;

(3)板上外扩128M或256M NAND FLASH（标配128M）满足彩屏上丰富的图片存储、数据表格存储，文件管理等应用;

(4)搭配3.2寸TFT真彩触摸屏模块，FSMC控制，彩屏模块上配置RSM1843（ADS7843、TSC2046脚对脚兼容）触摸控制器芯片，支持一个SD卡（SPI方式）可用于存储图片，支持一个AT45DBxxx的DATA FLASH（可用于存储汉字库）;

(5)一路CAN通信接口,驱动器芯片SN65VHD230;

(6)两路RS232接口;

(7)一路RS485通信接口;

(8)一个SD卡座SDIO控制方式;

(9)一个I2C存储器接口，标配24LC02(EEPROM);

(10)一个SPI存储器接口，标配AT45DB161D(DATA FLASH);

(11)一路ADC调节电位器输入;

(12)三路ADC输入接线端子引出;

(13)两路PWM输出接线端子引出;

(14)两路DAC输出接线端子引出;

(15)一个蜂鸣器、五个用户LED灯、一个电源指示灯，一个USB通信指示灯;

(16)四个用户按键，一个系统复按键。

*30

MSP430单片机主机模块

MSP430F449芯片（配下载电缆）

*31

AVR单片机主机模块

ATMEGA128L芯片（配下载电缆）

*32

PIC单片机模块

PIC16F877A芯片

*33

编程器

TOOP2004

配件名称

数量

1

智能语音遥控机器人

51单片机系统、语音识别模块，电机驱动模块，机器人模型，配件、技术资料

1套

通过51单片机系统实现对语音模块的读取，从而实现对机器人动作的语音控制。

2

智能语音遥控小车

51单片机系统、语音识别模块，电机驱动模块，小车模型,配件、技术资料

1套

通过51单片机系统实现对语音模块的读取，从而实现小车动作的语音控制。

3

超声波倒车雷达

51单片机系统、超声波测距模块、液晶显示模块、

配件、技术资料

1套

使用一对超声波传感器，单片机根据发射与接收超声波信号的时间差来计算距离，带温度补偿，结果用数码管显示

4

环境测试仪

51单片机系统、环境测试模块、液晶显示模块、配件、技术资料

1套

通过检测环境温度和湿度，并通过单片机接收数据，实时显示当前温度值和湿度值。

5

出租车计价器

51单片机系统、液晶显示模块、直流电机模块、配件、技术资料

1套

直流电机模拟车轮，用霍尔传感器测里程，用LCD显示里程、单价、总价、等信息

6

数字式多路温度采集系统

51单片机系统、DS18B20模块、液晶显示模块、配件、技术资料

1套

对8组DS18B20同时进行温度采集和显示

7

数据采集系统

51单片机系统、数据采集模块、液晶显示模块、配件、技术资料

1套

采用AD转换器转换模拟信号，再通过单片机送到液晶模块，显示转换后的数字量

8

交通灯控制系统

51单片机系统、交通灯模块、配件、技术资料

1套

用LED发光二极管模拟交通灯，数码管显示秒数

9

电机控制系统

51单片机系统、直流电机控制模块、四相步进电机模块、液晶显示模块、配件、技术资料

1套

51单片机系统，通过PWM方式控制直流电机转速，并用霍尔传感器测速。

51单片机系统驱动四相步进电机进行正转，反转和停止操作。

10

公交车报站器

51单片机系统、语音录放模块、配件、技术资料

1套

公交车报站，语音提示，可进行语音录放控制

11

热释红外报警仪

51单片机系统，热释电红外传感器测温模块、配件、技术资料

1套

使用热释红外传感器，实现非接触测量人体、物体热释红外信号检测，并通过蜂鸣器报警。

12

数字电子钟

51单片机系统、日历时钟模块、液晶显示模块、配件、技术资料

1套

年、月、日、星期、时、分、秒显示，程序中可设置初值

13

俄罗斯方块游戏

51单片机系统、液晶显示模块、配件、技术资料

1套

单片机实现俄罗斯游戏，用LCD显示，键盘控制

14

电子称

51单片机系统、压力传感器模块、信号放大转换模块、法码（3只）、液晶显示模块、4*4矩阵键盘、配件、技术资料

1套

测量物体质量，LCD1602液晶依次显示：重量值|输入的单价值|待测物体的总价格.可通过下面4*4矩阵键盘输入单价，然后将砝码放上托盘，再按 “计算”键，计算出总价格。重新称重时，按下“退格”键，重复以上步骤。提供法码，量程500克

15

考勤机

51单片机系统、读卡器模块、液晶显示模块、配件、技术资料

1套

IC卡应用于考勤机，身份识别，记录考勤数据。

16

SD卡读写器

51单片机系统，SD卡读写模块、液晶显示模块、配件、技术资料

1套

通过51单片机，读写SD卡，SD卡需自配，并在液晶上显示SD卡读写的数据。

17

MP3音乐播放器

51单片机系统、MP3播放模块、耳机、配件、技术资料

1套

通过51单片机系统对实验板SD卡读写，源代码可以通过本实验板播放几乎所有常用码率的MP3/wma/mid/mav音频文件。

18

无线数据

传输系统

51单片机系统、无线通信模块、配件、技术资料

1套

无线数据传输模块实现数据传输，注：用户至少配两套系统才能完成传输功能

19

基于CAN总线的汽车车窗控制

51单片机系统、CAN通讯模块、液晶显示模块、配件、技术资料

1套

通过51单片机系统对CAN总线方式通信，控制车窗的开合（模拟），并通过液晶显示CAN总线通讯数据

20

网络家电

51单片机系统、以太网通讯模块、配件、技术资料

1套

通过51单片机系统控制以太网模块实现与PC机端调试小助手双向数据通讯，（模拟）空调的启动、停止和设置

21

GSM通信系统

51单片机系统、GSM网络通信模块（SIM卡自备）、配件、技术资料

1套

单片机控制GSM通信模块实现自动拔号、通话和发短信功能。

22

GPS定位

51单片机系统、GPS模块、

液晶显示模块整合到一块PCB板上、GPS天线、配件、技术资料

1套

单片机读取GPS模块信号：时间、经度、纬度、海拔、移动速度等，用LCD显示

23

可燃气体报警仪

51单片机系统、可燃气体检测模块、配件、技术资料

1套

使用可燃气体传感器，调理电路进行信号调理，单片机根据信号进行报警。

24

流量液位检测自动供水（带红外遥控）

51单片机系统、透明供水系统模型、水泵、流量检测传感器模块、液位检测传感器、红外遥控器、配件、技术资料

1套

单片机实时检测并在LED数码管上实时显示水流量信息，同时根据液位情况，控制水泵进行自动供水控制，水流量可手动进行调节。系统带红外遥控系统。

25

汽车无钥匙

启动系统

51单片机系统、触摸传感器模块、直流电机控制模块、配件、技术资料

1套

51单片机系统，根据采集到触摸传感器模块的信号，启动或停止汽车工作（由小直流电机模拟）。

26

火灾感应

报警系统

51单片机系统、火焰检测传感器模块、直流电机控制模块、配件、技术资料

1套

51单片机系统，根据采集到火焰检测传感器模块的信号，来控制蜂鸣器和LED发光二极管声光报警。

27

汽车自动雨

刮器系统

51单片机系统、凝露传感器模块、配件、技术资料

1套

51单片机系统，根据采集到凝露传感器模块的信号，来控制LED发光二极模拟雨刮器的启停

28

汽车倾斜检

测报警装置

51单片机系统、倾斜传感器模块、配件、技术资料

1套

51单片机系统，根据采集到倾斜传感器模块的信号，来控制蜂鸣器和LED发光二极管声光报警。

29

汽车舒适度

检测装置

51单片机系统、振动检测传感器模块、配件、技术资料

1套

51单片机系统，根据采集到振动检测传感器模块的信号，并用LED发光二极管闪动的频率来模拟汽车振动的频率。

30

空气质量检测系统

51单片机系统、空气质量传感器模块、配件、技术资料

1套

51单片机系统，根据采集到空气质量传感器模块的信号，来判断空气质量。