SBEDA-01创新型单片机EDA设计综合实验开发装置

一、产品概述：

创新型单片机EDA设计综合实验开发装置集实验桌与综合实验平台于一体，综合实验装置采用挂件式设计，配置灵活，方便安装和维护。 适用于研究生、本科、大专、职业技术学院及中等专业技术学校的信息通信技术及应用电子技术、机电一体化、微机应用、数控技术、自动化、计算机原理与应用、仪表及控制、汽车工程等电子应用和微机控制的技术课程的相关教学实训，是大中院校及中职理想的实验设备。

参考图以实物为准

二、技术指标

1.输入电源：单相三线交流220V±10%，50HZ

2.装置容量：≦1KVA

3.外型尺寸：参考值1600×700×1300

4.工作环境：温度-10°C ～ +40°C,相对湿度85%（25C）

5.安全保护：接地保护，漏电保护（动作电流＜30mA），过载保护

三、基本配置

1、实验桌  

2、实验挂箱  

四、实验桌

实验桌体铁质密纹喷塑，台面，桌面为防火、防水、耐磨高密度板，另加防静电层，结构坚固，造型美观大方。设有键盘架、抽屉、电脑主机箱；台脚用带刹车的尼龙材质万向轮，可移动可固定。

五、电源配置

1、交流电源：单相220V交流电，二三孔输出插座一个。

2、直流稳压电源：±12V／1A和±5V／1A，均有短路保护、过流保护和自动恢复功能。

★3、实验用电智能安全调控装置（全室1套，购买少于15台无此项配置）

1）特点

当智能控制系统检测到有漏电或触电情景出现时，智能控制系统在0.1秒断开连接，保证人身和财产安全；智能控制系统本身有故障指示灯，用户可根据智能控制系统故障指示灯显示判断出当前故障状态，便于处理；智能控制系统有挂锁功能，需要检修时，在挂锁位置上锁，防止他人上电，检修更安全。可以采集现场输出型装置数据，通过多种物联网通信方式上传至云端，实现本地设备的远程监控。

2）功能：基于物联网实验室安全用电智能控制系统，可进行用电数据采集、统计、存储、分析、查询等。运用前端数据可视化技术将实时的用电数据展示在平台上，并以图表的形式提供可视化的用电信息查询功能；运用数据库技术实时监测用电设备和线路运行状况，对异常状况及时告警，从而预防电气火灾；运用用电系统故障定位技术及时发现并精准定位用电故障点，自动生成故障报告，协助用户第一时间修复用电系统故障；运用电能质量监测技术实时分析和评估电能质量问题，并提供定制化的治理方案，协助用户获得优质电能；运用大数据技术和行业数学模型统计、分析并挖掘基础的用电数据，基于数据发掘节能潜力，从而提供能效优化方案。满足用电管理系统可视、安全、可靠、优质和经济的智慧用电模块需求。

3）基于物联网实验室安全用电智能控制系统由执行装置与网机组成，技术参数分别为：

（1）执行装置技术参数

（1）极数：3P+N

（2）脱扣特性：C（5-10）In D（10-14）In

（3）额定电流：In 6A、10A、16A、20A、25A、32A、40A、50A、63A

（4）额定电压：Ue AC 230V/400V

（5）额定频率f：50Hz

（6）额定短路分断能力：Icu10kA

（7）壳架等级额定电流：Inm63A

（8）缺相保护：设备防烧毁保护模式

（9）漏电保护：元器件损坏保护模式

（10）过载保护：电流过大防烧毁模式

（11）短路保护：碰线防烧毁模式

（12）挂锁保护：便于维修安全

（13）过温保护：可监测线路温度

（14）过欠压保护：防止造成人身事故和机械设备损坏

（15）漏电或触电时0.1秒断开

（16）故障指示灯，便于查看工作状态

★（17）挂锁功能，检修更方便

（2）网机技术参数

（1）内置STM32F103C8T6主控芯片

（2）外置8M无源晶振

（3）采用SP3485作为485通信芯片

（4）485防浪涌保护

（5）标准RS485接口，可直接串口设备

（6）智能型数据终端，便捷实现数据传输功能

★（7）提供强大的中心管理软件，方便设备管理

★（8）提供便捷的软件升级和固件更新服务

★（9）提供数据库数据备份，方便查看历史数据

（10）尺寸：89mm*67.5mm*20.5mm

（11）重量：70g

（12）电源：AC220V

（13）功耗：1.5W

（14）工作温度：-25℃ - +70℃

（15）工作湿度：95%

（16）WiFi版最大下行传输速率：64kbps

（17）WiFi版最大上行传输速率：32kbps

提供有效、权威的证明文件，佐证该产品的可靠、安全、合法性

六、实验挂箱

挂箱一：EDA技术设计挂箱

1）功能特点

1、FPGA核心板主芯片采用ALTERA CycloneII系列中的EP2C5用户可更换其它核心板。

2、核心板自带SDRAM与FLASH，可用于NIOSII、IP CORE设计验计。

3、单片机小系统可单独使用也可与核心板相结合完成综合的系统设计。

4、丰富的实验模块，在数字电路的基础上增加了控制类、接口类、通信类的实验模块。

5、二个时钟源，四路输出，每路相对独立， 24MHZ-1HZ的频率能满足用户要求。

6、CPLD/FPGA主芯片I/O口完全开放，用户可以任意定义。

7、丰富的样板实验程序，在常规的EDA实验基础上增加了交通灯、电梯、步进电机、直流电机、PS2、VGA、音乐、键盘等实验，实验内容形象生动。

8、MAXPLUSII  10.XX、QUARTUS开发软件，支持多种语言输入，自带LICENSE。

9、详细的操作手册，含软、硬件的使用说明，各模块的功能说明。

2）硬件主板系统组成

1、8 位拨动开关输入模块

2、8位按键开关输入模块

3、4*4矩阵键盘输入模块

4、8位LED显示模块

5、8*8点阵显示模块

6、1602字符液晶显示模块

7、8通道8位并行AD转换模块

8、2路8位并行DA转换模块

9、0～5V模拟量输出

10、蜂鸣器、喇叭输入接口模块

11、1个四向模拟交通灯控制模块

12、1个四相步进电机控制模块

13、1个速度可控、可测直流电机模块

14、1个VGA接口

15、2个UART串行通信接口

16、S51单片机最小系统模块

17、固定脉冲输出24MHZ-1HZ

18、CPU核心板

19、实验系统工作电源5V/2A，12V/0.7A，带短路保护功能。

3）CPU核心板详细组成

1、FPGA核心板主芯片采用ALTERA CycloneII系列中的EP2C5Q208C8N。

2、FPGA内门电路高达10万门，内部使用RAM作电路结构，速度高达几百MHZ，且可任意规划更改电路，是一个可随心所欲的设计芯片

3、8M-Byte SDRAM

4、2M-Byte Nor Flash

5、4M-Bits EPCS4

6、JTAG编程调试接口

7、2个扩展接口，扩展FPGA共66个IO接脚

8、1个复位按键和一个用户LED显示

9、5V/DC电源输入接口

4）软件配置

根据不同用户要求可配套不同版本的软件，随机配套的软件功能齐全，支持VHDL硬件描述语言等多种设计输入。均支持功能仿真和时序分析，软件可运行在Windows9X/2000/NT及Windows XP操作系统下。

 5）可以实现的实验项目

1、基于QUARTUSII图形输入电路的设计

2、基于VHDL格雷码编码器的设计

3、含异步清零和同步使能的加法计数器

4、八位七段数码管动态显示电路的设计

5、数控分频器的设计

6、图形和VHDL混合输入的电路设计

7、基本触发器的设计

8、可控脉冲发生器的设计

9、基于VHDL的抢答器的设计

10、键盘接口电路的设计

11、AUDIO电子音乐实验

12、直流电机的测速和速度控制实验

13、步进电机驱动控制

14、交通灯控制电路实验

15、PS2接口键盘显示实验

16、VGA彩条信号发生器的设计

17、数字频率计的设计

18、多功能数字钟的设计

19、电梯控制的设计

20、AD/DA转换实验

21、正负脉宽调制信号发生器设计矩阵

22、基于VHDL的表决器的设计

23、NIOSII IP CORE设计

1）最小NUISII系统设计

2）设计一个带SDRAM和FLASH的NIOSII系统

3）FLASH读写操作-流水灯的设计

……

挂箱二：单片机控制实验挂箱

1）功能特点

1.它是国内首款将MCGS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。平台主要用于学习51/52系列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MCGS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。

2.以下硬件组成里的全部内容都集成在一个实验主板上，稳定性好，可靠性高，维护方便。

2）硬件系统组成

1.基础接口电路

1）多路定时计数器8253A。

2）可编程并行输入/输出接口8255。

3）可编程键盘显示接口8279

4）可编程串行通信接口16C550

5）单片机系统简单I/O口扩展电路74LS273/74LS244。

6）看门狗电路MAX813

2. 人机接口电路

1）8位LED发光管输出显示

2）8位开关量输出模块。

3）8个独立的LED数码管。

4）4×4矩阵键盘电路。

5）16×16点阵LED模块，由4个8*8点阵和驱动电路组成。

6）12864 LCD图形、中文、字符显示模块。

*7）设计有3英寸TFT 液晶显示器，带触模屏。

8）两路带消抖±单脉冲产生电路。

9）1HZ-1MHZ分8路输出固定脉冲发生。

3. 外设执行部件

1）5V继电器控制、音乐发生器电路。

2）步进电机20BY及直流电机驱动与控制。

3）扬声器驱动电路。

4）蜂鸣器驱动电路。

5）光电测速模块电路。

4. 通信接口电路

*1） USB1.1(CH375)通信模块 ,支持HOST /SLAVE模式。

*2） IRM5000红外无线通信模块

*3） CAN-Bus通信模块，由SJA1000和TJA1050T专用芯片组成。

*4） TCP/IP通信模块，含太网芯片RT8019和32K静态存储器。

5） RS232/RS485接口应用和电平转换电路。

*6） I2C串行实时日历/时钟PCF8563。

*7） I2C串行键盘显示控制器Zlg7290。

5. 存储器电路

1）32K静态RAM 62256

2）串行存储器93C64读写电路

3）I2C串行存储器24C02应用电路。

4）IC卡读写（24C01)模块电路。

*5）SST512K FALSH存储器电路。

*6）SD卡读写电路。

6. 数据转换

1）单路8位数字模拟转换接口DAC0832。

2）8路8位模拟/数字转换接口ADC0809。

3）串行8位A/D 转换电路TLC549及其相关电路

4）串行10位D/A 转换电路TLC5615及其相关电路

*5）ISD1730PY语音录放模块、纸盆式电动扬声器及驻极体话筒。

6）数字温度传感器DS18B20，用于环境温度检测。

* 7. 虚拟示波器

1）真正的高速双通道存储虚拟示波器，可切换为单通道提高采样率。

2）带有实时X-Y示波器：自动同步显示功能。

3）存储功能：存储/栽入/分析历史波型。

4）输入模拟电压信号幅值由软件调整，勿需硬件开关切换。

5）带有幅频/相频特性专用虚拟示波器。可以保存波型文件，图片文件，方便插入在教学课件中。

8. 仿真器

配备USB接口的KEIL C51仿真器，完全仿真P0-P3口，不占有片内任何资源。同时自带在线下载式单片机STC89C51，RS232或JTAG下载接口。

3）软件配置

1.WINDOWS 下KEIL C51 软件环境，支持汇编和C语言的编程、编译、链接和源程序级调试和在线下载。

2.在线下载软件：STC_ISP_V479

*3.MGCS工业组态软件

4.近50个单片机应用设计例程

*5.MGCS工业组态软件与单片机接口例程

*6.配备本机使用视频教程

4）可以实现的实验项目

1、单片机I/O口应用实验_ P3.3口输入 P1口输出

2、单片机I/O口应用实验_工业顺序控制

3、并行I/O接口8255应用

4、简单I/O口扩展

5、A/D 转换实验

6、D/A转换实验

7、键盘显示控制器8279应用实验

8、步进电机控制实验

9、小直流电机调速实验

10、电子音响实验

11、继电器控制实验

12、数据存贮器扩展实验

13、8031单片机串行口应用实验_双机通信

14、8031串行口应用实验_与PC机通信

15、串行接口16C550应用实验

16、串行A/D转换器TLC549应用

17、串行D/A转换器TLC5615应用

18、单片机双机通信实验_用RS485总线

19、USB接口应用实验

20、16X16 LED点阵显示实验

21、128 X 64 LCD液晶显示接口实验

22、数字温度传感器18B20实验

23、看门狗电路MAX708

24、I2C总线应用实验

（1）串行E2PROM的读写实验

（2）I2C智能卡读写实验

（3）串行键盘显示接口ZLG7290应用实验

（4）PCF8563串行实时时钟应用实验

25、定时计数器8253A应用实验

26、网络接口应用实验

27、CAN总线通信应用实验

28、ISD1730语音录放实验

29、红外接口通信实验

30、大容量NOR Flash与单片机的接口设计

31、TFT彩色液晶屏及触摸屏的应用

32、Small RTOS(51) 1.12.1v 使用

33、直流电机、步进电机闭环控制实验

34、液晶显示虚拟示波器实验 

35、工业组态软件编程实验

36、MCGS工业组态软件在单片机控制中的应用实验      

1）步进电机控制实验_总线控制

2）直流电机控制实验_总线控制

3）工业顺序控制实验_位控制

4）数据采集实验_总线控制

5）数据采集实验_总线控制

6）数字电压表实验

7）液体混合控制实验

8）交通灯控制实验

37、工业组态软件和微控制器的接口编程实验