SBEDA-01創(chuàng)新型單片機EDA設計綜合實驗開發(fā)裝置
一、產品概述：
創(chuàng)新型單片機EDA設計綜合實驗開發(fā)裝置集實驗桌與綜合實驗平臺于一體，綜合實驗裝置采用掛件式設計，配置靈活，方便安裝和維護。 適用于研究生、本科、大專、職業(yè)技術學院及中等專業(yè)技術學校的信息通信技術及應用電子技術、機電一體化、微機應用、數(shù)控技術、自動化、計算機原理與應用、儀表及控制、汽車工程等電子應用和微機控制的技術課程的相關教學實訓，是大中院校及中職理想的實驗設備。
參考圖以實物為準
二、技術指標
1.輸入電源：單相三線交流220V±10%，50HZ
2.裝置容量：≦1KVA
3.外型尺寸：參考值1600×700×1300
4.工作環(huán)境：溫度-10°C ～ +40°C,相對濕度85%（25C）
5.安全保護：接地保護，漏電保護（動作電流＜30mA），過載保護
三、基本配置
1、實驗桌
2、實驗掛箱
四、實驗桌
實驗桌體鐵質密紋噴塑，臺面，桌面為防火、防水、耐磨高密度板，另加防靜電層，結構堅固，造型美觀大方。設有鍵盤架、抽屜、電腦主機箱；臺腳用帶剎車的尼龍材質萬向輪，可移動可固定。
五、電源配置
1、交流電源：單相220V交流電，二三孔輸出插座一個。
2、直流穩(wěn)壓電源：±12V／1A和±5V／1A，均有短路保護、過流保護和自動恢復功能。
★3、實驗用電智能安全調控裝置（全室1套，購買少于15臺無此項配置）
1）特點
當智能控制系統(tǒng)檢測到有漏電或觸電情景出現(xiàn)時，智能控制系統(tǒng)在0.1秒斷開連接，保證人身和財產安全；智能控制系統(tǒng)本身有故障指示燈，用戶可根據(jù)智能控制系統(tǒng)故障指示燈顯示判斷出當前故障狀態(tài)，便于處理；智能控制系統(tǒng)有掛鎖功能，需要檢修時，在掛鎖位置上鎖，防止他人上電，檢修更安全?？梢圆杉F(xiàn)場輸出型裝置數(shù)據(jù)，通過多種物聯(lián)網(wǎng)通信方式上傳至云端，實現(xiàn)本地設備的遠程監(jiān)控。
2）功能：基于物聯(lián)網(wǎng)實驗室安全用電智能控制系統(tǒng)，可進行用電數(shù)據(jù)采集、統(tǒng)計、存儲、分析、查詢等。運用前端數(shù)據(jù)可視化技術將實時的用電數(shù)據(jù)展示在平臺上，并以圖表的形式提供可視化的用電信息查詢功能；運用數(shù)據(jù)庫技術實時監(jiān)測用電設備和線路運行狀況，對異常狀況及時告警，從而預防電氣火災；運用用電系統(tǒng)故障定位技術及時發(fā)現(xiàn)并精準定位用電故障點，自動生成故障報告，協(xié)助用戶第一時間修復用電系統(tǒng)故障；運用電能質量監(jiān)測技術實時分析和評估電能質量問題，并提供定制化的治理方案，協(xié)助用戶獲得優(yōu)質電能；運用大數(shù)據(jù)技術和行業(yè)數(shù)學模型統(tǒng)計、分析并挖掘基礎的用電數(shù)據(jù)，基于數(shù)據(jù)發(fā)掘節(jié)能潛力，從而提供能效優(yōu)化方案。滿足用電管理系統(tǒng)可視、安全、可靠、優(yōu)質和經(jīng)濟的智慧用電模塊需求。
3）基于物聯(lián)網(wǎng)實驗室安全用電智能控制系統(tǒng)由執(zhí)行裝置與網(wǎng)機組成，技術參數(shù)分別為：
（1）執(zhí)行裝置技術參數(shù)
（1）極數(shù)：3P+N
（2）脫扣特性：C（5-10）In D（10-14）In
（3）額定電流：In 6A、10A、16A、20A、25A、32A、40A、50A、63A
（4）額定電壓：Ue AC 230V/400V
（5）額定頻率f：50Hz
（6）額定短路分斷能力：Icu10kA
（7）殼架等級額定電流：Inm63A
（8）缺相保護：設備防燒毀保護模式
（9）漏電保護：元器件損壞保護模式
（10）過載保護：電流過大防燒毀模式
（11）短路保護：碰線防燒毀模式
（12）掛鎖保護：便于維修安全
（13）過溫保護：可監(jiān)測線路溫度
（14）過欠壓保護：防止造成人身事故和機械設備損壞
（15）漏電或觸電時0.1秒斷開
（16）故障指示燈，便于查看工作狀態(tài)
★（17）掛鎖功能，檢修更方便
（2）網(wǎng)機技術參數(shù)
（1）內置STM32F103C8T6主控芯片
（2）外置8M無源晶振
（3）采用SP3485作為485通信芯片
（4）485防浪涌保護
（5）標準RS485接口，可直接串口設備
（6）智能型數(shù)據(jù)終端，便捷實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸功能
★（7）提供強大的中心管理軟件，方便設備管理
★（8）提供便捷的軟件升級和固件更新服務
★（9）提供數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)備份，方便查看歷史數(shù)據(jù)
（10）尺寸：89mm*67.5mm*20.5mm
（11）重量：70g
（12）電源：AC220V
（13）功耗：1.5W
（14）工作溫度：-25℃ - +70℃
（15）工作濕度：95%
（16）WiFi版最大下行傳輸速率：64kbps
（17）WiFi版最大上行傳輸速率：32kbps
提供有效、權威的證明文件，佐證該產品的可靠、安全、合法性
六、實驗掛箱
掛箱一：EDA技術設計掛箱
1）功能特點
1、FPGA核心板主芯片采用ALTERA CycloneII系列中的EP2C5用戶可更換其它核心板。
2、核心板自帶SDRAM與FLASH，可用于NIOSII、IP CORE設計驗計。
3、單片機小系統(tǒng)可單獨使用也可與核心板相結合完成綜合的系統(tǒng)設計。
4、豐富的實驗模塊，在數(shù)字電路的基礎上增加了控制類、接口類、通信類的實驗模塊。
5、二個時鐘源，四路輸出，每路相對獨立， 24MHZ-1HZ的頻率能滿足用戶要求。
6、CPLD/FPGA主芯片I/O口完全開放，用戶可以任意定義。
7、豐富的樣板實驗程序，在常規(guī)的EDA實驗基礎上增加了交通燈、電梯、步進電機、直流電機、PS2、VGA、音樂、鍵盤等實驗，實驗內容形象生動。
8、MAXPLUSII 10.XX、QUARTUS開發(fā)軟件，支持多種語言輸入，自帶LICENSE。
9、詳細的操作手冊，含軟、硬件的使用說明，各模塊的功能說明。
2）硬件主板系統(tǒng)組成
1、8 位撥動開關輸入模塊
2、8位按鍵開關輸入模塊
3、4*4矩陣鍵盤輸入模塊
4、8位LED顯示模塊
5、8*8點陣顯示模塊
6、1602字符液晶顯示模塊
7、8通道8位并行AD轉換模塊
8、2路8位并行DA轉換模塊
9、0～5V模擬量輸出
10、蜂鳴器、喇叭輸入接口模塊
11、1個四向模擬交通燈控制模塊
12、1個四相步進電機控制模塊
13、1個速度可控、可測直流電機模塊
14、1個VGA接口
15、2個UART串行通信接口
16、S51單片機最小系統(tǒng)模塊
17、固定脈沖輸出24MHZ-1HZ
18、CPU核心板
19、實驗系統(tǒng)工作電源5V/2A，12V/0.7A，帶短路保護功能。
3）CPU核心板詳細組成
1、FPGA核心板主芯片采用ALTERA CycloneII系列中的EP2C5Q208C8N。
2、FPGA內門電路高達10萬門，內部使用RAM作電路結構，速度高達幾百MHZ，且可任意規(guī)劃更改電路，是一個可隨心所欲的設計芯片
3、8M-Byte SDRAM
4、2M-Byte Nor Flash
5、4M-Bits EPCS4
6、JTAG編程調試接口
7、2個擴展接口，擴展FPGA共66個IO接腳
8、1個復位按鍵和一個用戶LED顯示
9、5V/DC電源輸入接口
4）軟件配置
根據(jù)不同用戶要求可配套不同版本的軟件，隨機配套的軟件功能齊全，支持VHDL硬件描述語言等多種設計輸入。均支持功能仿真和時序分析，軟件可運行在Windows9X/2000/NT及Windows XP操作系統(tǒng)下。
5）可以實現(xiàn)的實驗項目
1、基于QUARTUSII圖形輸入電路的設計
2、基于VHDL格雷碼編碼器的設計
3、含異步清零和同步使能的加法計數(shù)器
4、八位七段數(shù)碼管動態(tài)顯示電路的設計
5、數(shù)控分頻器的設計
6、圖形和VHDL混合輸入的電路設計
7、基本觸發(fā)器的設計
8、可控脈沖發(fā)生器的設計
9、基于VHDL的搶答器的設計
10、鍵盤接口電路的設計
11、AUDIO電子音樂實驗
12、直流電機的測速和速度控制實驗
13、步進電機驅動控制
14、交通燈控制電路實驗
15、PS2接口鍵盤顯示實驗
16、VGA彩條信號發(fā)生器的設計
17、數(shù)字頻率計的設計
18、多功能數(shù)字鐘的設計
19、電梯控制的設計
20、AD/DA轉換實驗
21、正負脈寬調制信號發(fā)生器設計矩陣
22、基于VHDL的表決器的設計
23、NIOSII IP CORE設計
1）最小NUISII系統(tǒng)設計
2）設計一個帶SDRAM和FLASH的NIOSII系統(tǒng)
3）FLASH讀寫操作-流水燈的設計
……
掛箱二：單片機控制實驗掛箱
1）功能特點
1.它是國內首款將MCGS工業(yè)組態(tài)軟件應用于單片機控制系統(tǒng)中，直觀形象地展示實際自動控制工業(yè)場景。平臺主要用于學習51/52系列單片機基礎應用技術和綜合應用技術，包含有單片機原理、各類控制技術、各種數(shù)據(jù)通信技術、系統(tǒng)設計技術。向用戶提供眾多外圍器件和設備接口，可使用戶快速掌握單片機原理及其實用接口技術，充分了解和掌握當今單片機領域流行的各種外設器件應用。同時學習MCGS工業(yè)組態(tài)軟件的編程和控制技術（總線控制和位控制），把學生培養(yǎng)成為優(yōu)秀的應用型人才，以適應不斷創(chuàng)新的社會需求。
2.以下硬件組成里的全部內容都集成在一個實驗主板上，穩(wěn)定性好，可靠性高，維護方便。
2）硬件系統(tǒng)組成
1.基礎接口電路
1）多路定時計數(shù)器8253A。
2）可編程并行輸入/輸出接口8255。
3）可編程鍵盤顯示接口8279
4）可編程串行通信接口16C550
5）單片機系統(tǒng)簡單I/O口擴展電路74LS273/74LS244。
6）看門狗電路MAX813
2. 人機接口電路
1）8位LED發(fā)光管輸出顯示
2）8位開關量輸出模塊。
3）8個獨立的LED數(shù)碼管。
4）4×4矩陣鍵盤電路。
5）16×16點陣LED模塊，由4個8*8點陣和驅動電路組成。
6）12864 LCD圖形、中文、字符顯示模塊。
*7）設計有3英寸TFT 液晶顯示器，帶觸模屏。
8）兩路帶消抖±單脈沖產生電路。
9）1HZ-1MHZ分8路輸出固定脈沖發(fā)生。
3. 外設執(zhí)行部件
1）5V繼電器控制、音樂發(fā)生器電路。
2）步進電機20BY及直流電機驅動與控制。
3）揚聲器驅動電路。
4）蜂鳴器驅動電路。
5）光電測速模塊電路。
4. 通信接口電路
*1） USB1.1(CH375)通信模塊 ,支持HOST /SLAVE模式。
*2） IRM5000紅外無線通信模塊
*3） CAN-Bus通信模塊，由SJA1000和TJA1050T專用芯片組成。
*4） TCP/IP通信模塊，含太網(wǎng)芯片RT8019和32K靜態(tài)存儲器。
5） RS232/RS485接口應用和電平轉換電路。
*6） I2C串行實時日歷/時鐘PCF8563。
*7） I2C串行鍵盤顯示控制器Zlg7290。
5. 存儲器電路
1）32K靜態(tài)RAM 62256
2）串行存儲器93C64讀寫電路
3）I2C串行存儲器24C02應用電路。
4）IC卡讀寫（24C01)模塊電路。
*5）SST512K FALSH存儲器電路。
*6）SD卡讀寫電路。
6. 數(shù)據(jù)轉換
1）單路8位數(shù)字模擬轉換接口DAC0832。
2）8路8位模擬/數(shù)字轉換接口ADC0809。
3）串行8位A/D 轉換電路TLC549及其相關電路
4）串行10位D/A 轉換電路TLC5615及其相關電路
*5）ISD1730PY語音錄放模塊、紙盆式電動揚聲器及駐極體話筒。
6）數(shù)字溫度傳感器DS18B20，用于環(huán)境溫度檢測。
* 7. 虛擬示波器
1）真正的高速雙通道存儲虛擬示波器，可切換為單通道提高采樣率。
2）帶有實時X-Y示波器：自動同步顯示功能。
3）存儲功能：存儲/栽入/分析歷史波型。
4）輸入模擬電壓信號幅值由軟件調整，勿需硬件開關切換。
5）帶有幅頻/相頻特性專用虛擬示波器?？梢员４娌ㄐ臀募瑘D片文件，方便插入在教學課件中。
8. 仿真器
配備USB接口的KEIL C51仿真器，完全仿真P0-P3口，不占有片內任何資源。同時自帶在線下載式單片機STC89C51，RS232或JTAG下載接口。
3）軟件配置
1.WINDOWS 下KEIL C51 軟件環(huán)境，支持匯編和C語言的編程、編譯、鏈接和源程序級調試和在線下載。
2.在線下載軟件：STC_ISP_V479
*3.MGCS工業(yè)組態(tài)軟件
4.近50個單片機應用設計例程
*5.MGCS工業(yè)組態(tài)軟件與單片機接口例程
*6.配備本機使用視頻教程
4）可以實現(xiàn)的實驗項目
1、單片機I/O口應用實驗_ P3.3口輸入 P1口輸出
2、單片機I/O口應用實驗_工業(yè)順序控制
3、并行I/O接口8255應用
4、簡單I/O口擴展
5、A/D 轉換實驗
6、D/A轉換實驗
7、鍵盤顯示控制器8279應用實驗
8、步進電機控制實驗
9、小直流電機調速實驗
10、電子音響實驗
11、繼電器控制實驗
12、數(shù)據(jù)存貯器擴展實驗
13、8031單片機串行口應用實驗_雙機通信
14、8031串行口應用實驗_與PC機通信
15、串行接口16C550應用實驗
16、串行A/D轉換器TLC549應用
17、串行D/A轉換器TLC5615應用
18、單片機雙機通信實驗_用RS485總線
19、USB接口應用實驗
20、16X16 LED點陣顯示實驗
21、128 X 64 LCD液晶顯示接口實驗
22、數(shù)字溫度傳感器18B20實驗
23、看門狗電路MAX708
24、I2C總線應用實驗
（1）串行E2PROM的讀寫實驗
（2）I2C智能卡讀寫實驗
（3）串行鍵盤顯示接口ZLG7290應用實驗
（4）PCF8563串行實時時鐘應用實驗
25、定時計數(shù)器8253A應用實驗
26、網(wǎng)絡接口應用實驗
27、CAN總線通信應用實驗
28、ISD1730語音錄放實驗
29、紅外接口通信實驗
30、大容量NOR Flash與單片機的接口設計
31、TFT彩色液晶屏及觸摸屏的應用
32、Small RTOS(51) 1.12.1v 使用
33、直流電機、步進電機閉環(huán)控制實驗
34、液晶顯示虛擬示波器實驗
35、工業(yè)組態(tài)軟件編程實驗
36、MCGS工業(yè)組態(tài)軟件在單片機控制中的應用實驗
1）步進電機控制實驗_總線控制
2）直流電機控制實驗_總線控制
3）工業(yè)順序控制實驗_位控制
4）數(shù)據(jù)采集實驗_總線控制
5）數(shù)據(jù)采集實驗_總線控制
6）數(shù)字電壓表實驗
7）液體混合控制實驗
8）交通燈控制實驗
37、工業(yè)組態(tài)軟件和微控制器的接口編程實驗
