JGDZBY-01B電子新設計與開發平臺
一、概述
該電子產品創新設計與開發平臺為開放式結構，積木式組合方式。學生根據自己的要求選擇一個實用課題做為課程設計選題，通過抄板、邏輯設計、編寫程序、調試、結題幾個步驟，最終完成一項具有實際功能且體現實用價值的產品，以達到課程設計、畢業設計的目的。
產品由微處理器、傳感器、人機對話、數據總線、測控、通信及實用模塊幾大部分組成，每一部分都包括實際中常用的多種電路和器件。各電子模塊之間可以通過標準接口，像搭積木一樣連接，使其電路功能不斷擴展。涉及內容可涵蓋自動化、電子信息、測量、通信等專業。平臺配套便攜式實驗箱，方便學生攜帶，可以將自己選做的電子模塊存放在便攜式實驗箱中，在做畢業設計、課程設期間，該實驗箱可以以借的形式由學生保管。
適用專業：電子、通信、機電、控制等
適用范圍：課程設計、畢業設計、電子競賽
結構形式：模塊化設計、積木拼接、圖書借閱式管理
使用步驟：硬件抄板、邏輯設計、編寫軟件、硬件調試、結題報告
二、裝置特點
1.提供多種實訓模塊，各模塊的接口均已引至板上的專用插座，通過模塊的四個彈性插腳可布局于專用實訓操作底板。學生可用專用實訓導線組合各種實訓線路，完成不同的實訓項目；
2.電源、測量儀表輸出端以接線柱和接線端子兩種方式引出，實訓操作方便；
3.學生可設計、搭接、調試、驗證新的電子電路，培養創新意識和能力。
4.實驗臺具有完善的安全保護措施與豐富的功能
三、技術性能
輸入電源：單相交流電源 220V ± 10% ， 50Hz 經三相隔離變壓器后，以 220V/127V 低壓供電，具有觸電及過載保護，確保人身安全。
工作環境：溫度 -10 ℃～ +40 ℃ 相對濕度≤ 85% （ 25 ℃）海拔＜ 4000m
裝置容量：≤ 700VA
規格： 2050*700*1700mm
安全保護：具有漏電壓和漏電流保護、過載保護等功能，安全符合國家相關標準
四、基本配置及功能
實訓裝置由實訓臺、電源控制屏、實訓模塊、實訓工具等組成。
實訓臺
采用工業鋁合金型材框架，在電源控制屏上方為兩層結構。其中第一層既可放置外配儀器儀表，也可掛放其它通用電工電子實訓掛箱，擴展完成多門課程實訓；第二層可放置 PVC 夾板，用來夾放實訓圖紙。實訓臺下方還設有四個帶剎車的萬向輪，便于移動和固定。
活動柜（ 1 個）
活動柜設有 3 個帶拉手抽屜，可存放實訓工具。兩側分為 6 層結構，可放置實訓模塊。
電源控制屏
控制屏為鐵質雙層亞光密紋噴塑結構，鋁質面板，為實訓提供交直流電源、信號源和測量儀表等，具體功能如下：
1. 交流電源
(1)三相交流電源 220AC ± 10% ， 50Hz 經三相隔離變壓器后，以 220V/127V 低壓供電，具有觸電及過載保護，確保人身安全。
(2) 高壓交流電源：六路 AC220V 電源接口，可為外配儀器設備提供工作電源。
(3) 低壓交流電源：分 3V 、 6V 、 9V 、 12V 、 15V 、 20V 、 24V 七檔可調，輸出端具有短路保護、過載保護及自動復位功能，同時還提供帶中心抽頭雙 17V 交流電源。
2. 直流電源
(1) 可調直流電源：兩路 0.0V ～ 30V/2A 連續可調，具有截止型短路軟保護和自動恢復功能，設有三位半數顯指示。
(2) 固定直流電源：± 12V/1A 、± 5V/1A 固定輸出，每路均具有短路保護措施。
3. 測量儀器儀表
數字直流電流表（ AX4 模塊單元） : 測量范圍： 0 ～ 2000mA
數字直流電壓表 : 測量范圍： 0 ～ 30V ，輸入阻抗： 47K ? /V
指針式直流微安表 : 測量范圍：± 100 μ A, 測量精度： 2.0 級
數字直流毫伏表 : 測量范圍： 0 ～ 2000mV ，輸入阻抗： 47K ? /V
1） MF47 指針式萬用表
① 直流電流： 0~5A ，精 度 : 2.5%
② 直流電壓 : 0~2500V ，靈 敏 度 : 20k Ω /V ，精 度 : 0-1000V 2.5% 2500V 5%
③ 交流電壓 : 0~2500V ，靈 敏 度 : 4k Ω /V ，精 度 : 5% 頻率范圍 45 -5kHz
④ 晶體管直流放大倍數 : 0 ~ 300hFE
⑤ 音頻電平 : -10 ~ +22dB
電阻： X1...X10k Ω
2）勝利牌數字萬用表（ VC890D ）
直流電壓量程： 200mV/2V/20V/200V/1000V ，精度± (0.5%+3)
交流電壓量程： 20V/200V/750V ，精度± (0.8%+5)
直流電流： 20mA/200mA /20A ，精度± (1.5%+3)
交流電流： 200mA /20A ，精度± (1.5%+5)
電阻： 200 Ω /2k Ω /20k Ω /200k Ω /20M Ω /200M Ω，精度± (0.8%+3)
3）功率函數信號發生器 / 頻率計：采用直接數字頻率合成（ DDS ）產生高精度正弦波，方波和三角波。采用大屏幕 LCD 顯示輸出頻率、波形，衰減值。
正弦波輸出幅度 |
≥ 10V |
輸出阻抗 |
50Ω |
失真度 |
<1%（ 0.1HZ-- 1KHz ） |
頻率范圍 |
0.1HZ～ 3MHz ，采用鍵盤直接輸入數字設定頻率 |
輸出幅度 |
電位器調節，正弦波輸出具有 20db,40db 衰減 |
方波占空比 |
可調 , 調節范圍： 1%-99% 調節；方波和三角波采用 TTL 電平輸出。 |
頻率計最高測量范圍 |
100MHz，自動換檔 |
4）嵌入式多功能網絡虛擬儀器（要求一體式結構，規格： 28*25*30CM ，不需電腦配套使用與開放實驗室信息管理系統配套使用）
A、終端部分采用 7 寸彩色觸摸屏（裝學生實驗屏上）同時配有虛擬示波器、虛擬邏輯分折儀、虛擬頻譜儀、虛擬三用表、虛擬數字量輸入輸出模塊。
B、基于 LabVIEW 虛擬儀器程序的編程方法，學生可自行設計各種虛擬儀器。
C、儀器包括
（ 1 ）、雙蹤存貯示波器，多種同步方式，存貯深度可編程；
通道數： 2 路
帶寬： 20MHZ
分辨率： 8 位
電壓范圍： -10~+10V
存貯深度： 64K
（ 2 ）、頻譜分折儀；
（ 3 ）、數字三用表，可測電阻、電流、電壓等；
數字 IO 口
通道數： 8 路 IO
輸入電平： TTL
輸出電平： TTL
電流驅動： 20mA/ 通道
（ 4 ）、四路智能遠程電源控制
（ 5 ）、數據具有上傳與保存功能并能通過服務器顯示
（ 6) 、提供 LabVIEW 虛擬儀器軟件（拷貝版）
5）仿真器
USB接口， DIP40 鍍金插針。
兼容 KEIL C51 UV2/UV3/UV4 調試環境，支持單步、斷點、隨時查看寄存器、變量、內存，支持全速運行時暫停按鈕，可仿真各種 51 指令兼容單片機。內部最大仿真時鐘 24MHZ ，程序存儲器 64K ，仿真的同時已燒好代碼，系統可脫機運行。
6）編程器
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仿真器編程器
1.USB接口，帶 0.5A 可恢復保險絲，支持 5V/3.3V 工作電壓；
2.仿真固件可升級，支持 AVRstudio 軟件。
3.支持：
ATmega128,ATmega128L,ATmega16,ATmega162,ATmega162V,ATmega165,ATmega165V, ATmega169,ATmega169V, ATmega16L, ATmega32, ATmega323,ATmega323L, ATmega32L, ATmega64, ATmega64L(支持 AVR 所有帶 JTAG 口的單片機 ) 。
*JLINK仿真器編程器（用于 STM32 ）
1.USB2.0接口
2.支持 ARM7/9/11 (including thumb mode),Cortex-M0/M1/M3/M4 內核；
3.支持 Serial Wire Debug (SWD ）；
4.支持 Serial Wire Viewer (SWV) ；
5.可與 IAR Workbench 、 Keill ， ADS ， RVDS 無縫集成；
6.支持 1.2V-5V 目標板電壓； 20pin 與 SWD 接口轉接板
7.支持 WIN2000/XP/VISTA/7 等
*FPGA/CPLD編程器 USB-Blaster
1.USB接口
2.穩定支持 SignalTap II 嵌入式邏輯分析儀功能；
3.支持 ALTERA 公司全系列器件；
4.支持三種下載模式： AS 、 PS 和 JTAG ；
五、本設備可以完成的實訓項目
簡易交通燈控制系統
鍵盤撥號顯示器
秒表計時器
簡易計算器
RS232計算機串口通信控制小燈開關系統
綜合報警系統
基于超聲波的倒車雷達測試顯示系統
基于超聲波的水位測試顯示系統
步進電機調速顯示系統設計
直流電機測速顯示系統設計
有人光控智能小燈控制系統
基于 DS18B20 的溫度數碼管顯示器
基于 DHT11 的溫濕度度數碼管顯示器
*14.環境測試儀段碼管顯示
15.LED點陣屏字幕顯示設計
16.LED點陣屏公交站名顯示設計
17.LCD12864液晶顯示器設計
18.三級菜單鍵盤設計
19.環境測試儀 LCD12864 液晶顯示
20.數字電子日歷系統設計
*21.帶上下限報警的溫濕度系統設計
22.出租車計價器
23.基于 CPLD 的矩陣鍵盤掃描程序設計
24.基于 CPLD 的數碼管動態掃描
25.基于 CPLD 實現多路模擬串口通信
*26.基于 CPLD 的線路編碼及通信系統設計
27.基于 RS485 總線分布式溫濕度采集系統設計
*28.基于 CAN 總線分布式溫濕度采集系統設計
29.基于 NRF24L01 模塊的無線遙控器設計
*30.基于 NRF24L01 模塊的無線手持信號采集筆設計
31.基于 NRF24L01 無線傳輸分布式溫濕度采集系統設計
*32.基于傳輸分布式溫濕度采集系統設計
33.基于 GPRS 的遠程分布式溫濕度采集系統設計
34.基于 WIFI 無線傳輸分布式溫濕度采集系統設計
*35.手機接打電話系統設計
*為選擇配項目。
六、本設備的配置
序號 |
產品名稱 |
型號規格 |
數量 |
單位 |
備注 |
1 |
實訓桌 |
帶萬向輪靈活移動 |
1 |
張 |
鋁合金框架 |
2 |
電源臺 |
1 |
臺 |
鐵質 |
|
3 |
函數發生器 0.1HZ~2MHZ （正弦波、三角波、方波） |
1 |
臺 |
已裝實訓臺上 客戶無須另購 |
|
4 |
數字頻率計（可內測與外側） |
100MHz |
1 |
臺 |
已裝實訓臺上客戶無須另購 |
5 |
工具 |
1 |
套 |
見表一 |
|
6 |
創新訓練模塊 |
1 |
套 |
見表二 |
|
7 |
仿真器與編程器 |
51仿真器 |
1 |
套 |
|
51編程器 |
1 |
套 |
|||
AVR仿真器編程器 |
1 |
套 |
|||
JLINK仿真器編程器 |
1 |
套 |
|||
FPGA/CPLD編程器 |
1 |
套 |
|||
8 |
實驗連接線 |
1 |
|||
9 |
實訓指導書 |
1 |
套 |
||
10 |
開放實驗室信息管理系統 |
1 |
套 |
附一 |
附一：開放實驗室信息管理系統：（全室配一套）
A、開放實驗室信息管理系統的必要性
學生動手能力的培養、分折問題解決問題能力的培養、自主實驗和創新實驗能力的培養均需要一個寬松的、開放的、設備齊全的實驗環境。但是目前很多學校因師資力量有限無法將實驗室開放，這一方面造成資源浪費另一方面學生又得不到煅煉。針對這一問題，配備本實驗室信息化管理系統，它可有效解決上述矛盾。具備這樣條件的實驗室可以不必配備固定的老師管理和輔導，學生可以自主按排實驗時間并通過刷卡確定機位，并通過學生終端計算機中的實驗課件、儀器儀表介紹課件、自主實驗題庫、在線幫助等資源完成各類實驗。
B、智能開放實驗室管理系統簡介
智能實驗室管理系統（以下稱：本系統）是以標準化實驗室管理思想為基礎、網絡技術為驅動最新開發的管理系統。本系統能對實驗室設備及學生實驗過程進行智能化管理，以實時了解實驗室設備狀態及學生實驗完成狀況，跟蹤記錄實驗痕跡，確保老師能了解學生做實驗的流程。
實驗室管理手段包括：短信，郵件， web 頁面。
C．開放實驗室資源配置
建設開放實驗室應具備必要的硬件和軟件資源：
（一）硬件資源：
1、手機（可選）：發送和接收實驗室設備管理及狀態信息。
2、管理員 PC ：用于發送和接收實驗室管理及狀態信息，接收學生的實驗數據（波形，數據包等實驗數據），發送提示信息及試題到學生實驗設備上。
3、服務器：服務器為本系統的核心部分，完成接收管理員控制信息，發送采集到的終端實驗數據到 web 頁面，對終端設備的控制，終端實驗數據的采集。
4、網絡設備：路由器等，傳輸各種數據。
5、終端：虛擬示波器，發送及接收數據，直接控制設備
（二）軟件資源：
1.web頁面系統，通過 web 頁面設置本系統的各項參數，個性化定制，實時接收并顯示學生實驗數據，發送控制命令到服務器，并由服務器發送控制命令到終端，達到控制實驗室設備的目的。
2.短信控制系統，向特定的手機發送實驗室設備狀態，接收特定手機的控制命令，并由服務器發送控制命令到終端，達到控制實驗室設備的目的。
3.郵件控制系統，向特定的郵箱發送實驗室設備狀態，接收特定郵箱的控制命令，并由服務器發送控制命令到終端，達到控制實驗室設備的目的。
4.數據庫存儲系統，存儲學生實驗過程數據，以便老師后續查看學生的實驗過程。
表一 配套工具
序號 |
名稱 |
型號 / 規格 |
單位 |
數量 |
1 |
烙鐵（帶架） |
35W |
套 |
1 |
2 |
剝線鉗 |
鴻義 |
把 |
1 |
3 |
斜口鉗 |
6寸 |
把 |
1 |
4 |
尖嘴鉗 |
6寸 |
把 |
1 |
5 |
十字螺絲刀 |
新發 |
把 |
1 |
6 |
一字螺絲刀 |
新發 |
把 |
1 |
7 |
一字螺絲刀（小） |
得力 |
把 |
1 |
8 |
十字螺絲刀（小） |
得力 |
把 |
表二 創新訓練模塊
序號 |
產品名稱 |
型號規格 |
產品代號 |
單位 |
1 |
基礎硬件配置 |
MS51單片機模塊 |
1塊 |
|
STM32單片機模塊 |
||||
LCD12864點陣液晶模塊 |
||||
LED16X16點陣模塊 |
||||
八位數碼管模塊 |
||||
獨立鍵盤與矩陣鍵盤模塊 |
||||
RS232通信模塊 |
||||
USB接口模塊 |
||||
火焰傳感器模塊 |
||||
煙霧傳感器模塊 |
||||
超聲波傳感器模塊 |
||||
光敏傳感器模塊 |
||||
人體熱紅外傳感器模塊 |
||||
溫濕度傳感器模塊 |
||||
聲音傳感器模塊 |
||||
繼電器模塊 |
||||
直流電機模塊 |
||||
步進電機模塊 |
||||
交通燈模塊 |
||||
2 |
4G射頻收發模塊 |
Wifi模塊 |
1塊 |
|
GSM/GPRS模塊 |
||||
時鐘模塊 |
||||
語音播放模塊 |
||||
功放模塊 |
||||
儲存器模塊 |
||||
接口引腳轉接模塊 |
||||
3 |
綜合硬件模塊 |
AVR單片機模塊 |
1塊 |
|
EPM240邏輯模塊 |
||||
RS485總線通信模塊 |
||||
CAN總線通信模塊 |
||||
震動傳感器模塊 |
||||
三軸加速度 / 角速度傳感器模塊 |
||||
顏色傳感器模塊 |
||||
霍爾傳感器模塊 |
||||
三軸磁場傳感器模塊 |
||||
空氣質量傳感器模塊 |
||||
電流傳感器模塊 |
||||
旋轉編碼器模塊 |
||||
RFID模塊 |
||||
高速 AD 模塊 |
||||
高速 DA 模塊 |
。
