| 型號： DICE-GC-1型 感測監(jiān)控教學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺 |
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| 產(chǎn)品介紹： |
| 一、產(chǎn)品概述 |
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1．本實(shí)驗(yàn)平臺是將計(jì)算機(jī)技術(shù)、單片機(jī)技術(shù)、控制技術(shù)和通信技術(shù)應(yīng)用于傳感器原理和應(yīng)用性實(shí)驗(yàn)的綜合性實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。主要用于各大、中專院校及職業(yè)院校開設(shè)的：傳感器原理與技術(shù)、自動化檢測技術(shù)、非電量檢測技術(shù)、工業(yè)自動化儀表、單片機(jī)接口技術(shù)等課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，也可以作為相關(guān)科研人員的實(shí)驗(yàn)開發(fā)平臺。
2．實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)還適用于大學(xué)生課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)、和電子競賽的開發(fā)平臺，體現(xiàn)了靈活、開放、創(chuàng)新、綜合、跨領(lǐng)域、跨專業(yè)的設(shè)計(jì)理念。其功能擴(kuò)展模塊覆蓋了我個專業(yè)多門課程，適合電子類、通信類、自動化類、計(jì)算機(jī)類、機(jī)電類、測控儀器類等專業(yè)的學(xué)生進(jìn)行綜合、創(chuàng)新設(shè)計(jì)。
3．系統(tǒng)能完成傳感器與檢測技術(shù)相關(guān)課程實(shí)驗(yàn)的教學(xué)，通過實(shí)驗(yàn)?zāi)苷莆諅鞲衅髟�、信號調(diào)理、信號檢測及對象控制的方法。 |
| 二、特點(diǎn) |
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11．模塊化設(shè)計(jì)：采用標(biāo)準(zhǔn)的模塊化設(shè)計(jì)，增強(qiáng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)性；
2．接近工程：系統(tǒng)上采用了部分工業(yè)型傳感器，即可以用來完成傳感器原理、結(jié)構(gòu)與調(diào)理電路的教學(xué)，也可以用來解決工業(yè)工程和過程中的實(shí)際問題；
3．持續(xù)發(fā)展：結(jié)合MCS-51單片機(jī)、嵌入式單片機(jī)知識可以將檢測及監(jiān)控系統(tǒng)提高到更高層次。
4．開放式設(shè)計(jì)：系統(tǒng)中的軟、硬件及系統(tǒng)均按照全開發(fā)的思想進(jìn)行設(shè)計(jì)，以便于學(xué)生開展研究型和創(chuàng)新型的實(shí)驗(yàn)，也可以作為二次開發(fā)的實(shí)驗(yàn)平臺。
5．最小知識單元：每個模塊均可拆分到該知識層次的最小知識單元。 |
| 三、技術(shù)性能 |
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1、輸入電源：單相三線220V±10% 50HZ
2、工作環(huán)境：溫度-10℃~+50℃ 相對濕度<85%（25℃） 海拔<4000m
3、絕緣電阻：大于3MΩ
4、裝機(jī)容量：小于0.5Kva
5、外形尺寸：135cm×60clm×140cm，以產(chǎn)品實(shí)物為準(zhǔn) |
| 四、系統(tǒng)配置 |
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1．電源系統(tǒng)
（1）供電及安全體系：單相三線220V電源輸入，由漏電保護(hù)器的控制電源開關(guān)。
（2）直流穩(wěn)壓電源：
①±5V/1A、±12V/1A、±15V/1A直流穩(wěn)壓電源，均具有短路軟截止自動恢復(fù)保護(hù)功能；
②0~30V/1A連續(xù)可調(diào)電源，均具有短路軟截止自動恢復(fù)保護(hù)功能，帶數(shù)顯電壓表指示；
③0~20mA連續(xù)可調(diào)恒流源、具有開路保護(hù)功能，帶數(shù)顯指示功能。
（3）功率函數(shù)信號發(fā)生器
● 頻率范圍：0.2HZ~2MHZ，分七檔
● 輸出波形：正弦波、三角波、方波、脈沖波、斜波
● 占空比調(diào)節(jié)：20%~80%
● 掃頻速率：10MS~5S
● 輸出電壓幅度：20VP-P（負(fù)載1 MΩ）、10VP-P（負(fù)載50Ω）
● 輸出保護(hù)：短路保護(hù)，抗輸入電壓±35V（1分鐘）
● 頻率計(jì)：六位LED顯示
● 外測范圍：0.1HZ~50MHZ
● 外測靈敏度：100MV
● 幅度顯示：三位LED
2．常規(guī)儀表：
（1）直流數(shù)字電壓表：范圍0~300V，三位半數(shù)顯，精度0.5級。
（2）直流數(shù)字電流表：范圍0~500mA，三位半數(shù)顯，精度0.5級。
3、虛擬示波器：具有數(shù)字存儲示波器（2通道輸入，具有常規(guī)波形測量、非線性測量、頻率特性分析等功能）。
4、低頻函數(shù)信號發(fā)生器：提供正弦波、三角波、方波、拋物波、斜波，輸出頻率范圍0.1HZ~1.5HZ，峰值0~15V可調(diào)。
5、四位數(shù)顯頻率計(jì)：測量范圍1~300KHZ。
5、溫度控制器，加熱源：提供一只XMTD3000溫度控制器，可以顯示設(shè)定溫度和當(dāng)前溫度。
6、數(shù)據(jù)采集卡，配套相應(yīng)PC機(jī)上位軟件，用于電信號的采集、處理、顯示。 |
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3、控制器單元掛箱(MCS-51單片機(jī)+C8051F020單片機(jī)) |
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掛箱主要用于插接不同的CPU模塊。掛箱上包含了CPU模塊的接口插座和基本實(shí)驗(yàn)電路及系統(tǒng)擴(kuò)展電路，可單獨(dú)完成大部分的基本實(shí)驗(yàn)，掛箱上有三個(40P、40P、20P)扁平電纜接口槽用于和其他掛箱連接。掛箱上的資源如下： |
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（1）8155接口模塊
（2）8255接口模塊
（3）8279鍵盤顯示接口模塊
（4）8253可編程定時(shí)器模塊
（5）MAX813硬件看門狗模塊
（6） I2C EEROM模塊
（7）8250模塊
（8）8251模塊
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（9）AT24C02存儲器模塊
（10）PCF8563日歷時(shí)鐘模塊
（11）單次脈沖模塊
（12）93C46串行EEPROM模塊
（13）紅外線收發(fā)模塊
（14）DS18B20數(shù)字溫度傳感器模塊
（15）開關(guān)量輸入模塊
（16）關(guān)量輸出模塊
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| 控制器單元掛箱支持CPU模塊和譯碼模塊： |
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模塊名稱
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功能指標(biāo)
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51系列CPU模塊
（配DICE-3000仿真器）
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支持80C31、80C51，含32K SRAM、64K ROM組成數(shù)據(jù)總線、地址總線和控制總線
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Cygnal51CPU模塊
（配DICE-EC5仿真器）
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采用美國Cygnal公司的嵌入式單片機(jī)C8051F020芯片，含32K SRAM，組成數(shù)據(jù)總線、地址總線和控制總線
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譯碼模塊
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采用LATTICE公司的ispLSI1016E完成整個系統(tǒng)的譯碼工作
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4、DICE-100 信號轉(zhuǎn)換單元掛箱 |
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掛箱上有三個（40P、40P、20P）扁平電纜接口槽用于和控制器單元掛箱信號連接。 |
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掛箱支持的模塊： |
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模塊名稱
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功能指標(biāo)
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8位并行AD模塊
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由AD0809模數(shù)轉(zhuǎn)換電路組成8路8位AD。
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8位并行DA模塊
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由兩只DA0832數(shù)模轉(zhuǎn)換電路組成2路8位DA。
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12位并行AD模塊
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由AD574模數(shù)轉(zhuǎn)換電路組成12位AD。
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12位并行DA模塊
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由TLV5613數(shù)模轉(zhuǎn)換電路組成12位DA。
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I/O 擴(kuò)展模塊
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由兩塊74LS244芯片擴(kuò)展成16路并行輸入電路。
由兩塊74LS273芯片擴(kuò)展成16路并行輸出電路。
用74LS164芯片組成串轉(zhuǎn)并輸出電路。
用74LS165芯片組成并轉(zhuǎn)串輸入電路。
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轉(zhuǎn)換模塊
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用LM311實(shí)現(xiàn)V/F電路和F/V電路
用TLC549芯片組成串行AD轉(zhuǎn)換電路。
用TLC5615芯片組成串行DA轉(zhuǎn)換電路。
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5、傳感器由多種傳感器和信號調(diào)理模塊組成（共14個模塊） |
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（1）轉(zhuǎn)動源部分：轉(zhuǎn)動源、霍爾傳感器、光電傳感器；應(yīng)變片稱重傳感器；可更換的傳感器：差動變壓器傳感器、電容傳感器、渦流傳感器、霍爾位移傳感器、磁電式傳感器、光纖位移傳感器、濕敏傳感器、酒精傳感器。
（2）振動源部分：應(yīng)變片振動臺、壓電電傳感器；
（3）氣體壓力傳感器部分：氣壓源、兩氣壓計(jì)、氣體壓力傳感器。
（4）熱敏電阻傳感器，多種熱電偶傳感器，PTl00鉑電阻，CU50銅電阻等。
（5）（選配模塊）長光柵位移傳感器部分：長光柵位移傳感器；圓光柵角位移部分：光電編碼器，配多功能智能計(jì)數(shù)器、環(huán)境噪聲傳感器、光照傳感器、色標(biāo)傳感器、紅外反射式傳感器。
6、測控電路實(shí)驗(yàn)掛箱（一）
7、測控電路實(shí)驗(yàn)掛箱（二） |
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五、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目 |
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(一)傳感器實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目 |
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1、金屬箔式應(yīng)變片一單臂電橋性能實(shí)驗(yàn)
2、金屬箔式應(yīng)變片一半橋性能實(shí)驗(yàn)
3、金屬箔式應(yīng)變片一全橋性能實(shí)驗(yàn)
4、直流全橋的應(yīng)用一電子秤實(shí)驗(yàn)
5、交流全橋的應(yīng)用一振動測量實(shí)驗(yàn)
6、擴(kuò)散硅壓阻壓力傳感器差壓測量實(shí)驗(yàn)
7、差動變壓器的性能實(shí)驗(yàn)
8、激勵頻率對差動變壓器特性的影響實(shí)驗(yàn)
9、差動變壓器零點(diǎn)殘余電壓補(bǔ)償實(shí)驗(yàn)
10、差動變壓器的應(yīng)用一一振動測量實(shí)驗(yàn)
11、電容式傳感器的位移特性實(shí)驗(yàn)
12、電容傳感器動態(tài)特性實(shí)驗(yàn)
13、直流激勵時(shí)霍爾式傳感器的位移特性實(shí)驗(yàn)
14、交流激勵時(shí)霍爾式傳感器的位移特性實(shí)驗(yàn)
15、霍爾測速實(shí)驗(yàn)
16、霍爾式傳感器振動測量實(shí)驗(yàn)
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17、磁電式轉(zhuǎn)速傳感器的測速實(shí)驗(yàn)
18、壓電式傳感器振動實(shí)驗(yàn)
19、電渦流傳感器的位移特性實(shí)驗(yàn)
20、被測體材質(zhì)、面積大小對電渦流傳感器的特性影響實(shí)驗(yàn)
21、光纖傳感器的位移特性實(shí)驗(yàn)
22、光電轉(zhuǎn)速傳感器的轉(zhuǎn)速測量實(shí)驗(yàn)
23、PTl0溫度控制實(shí)驗(yàn)
24、集成溫度傳感器AD590的溫度特性驗(yàn)
25、鉑電阻溫度特性實(shí)驗(yàn)
26、K型熱電偶測溫實(shí)驗(yàn)
27、E型熱電偶測溫實(shí)驗(yàn)
28、氣敏傳感器實(shí)驗(yàn)
29、濕敏傳感器實(shí)驗(yàn)
30、轉(zhuǎn)速控制實(shí)驗(yàn)
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選配模塊實(shí)驗(yàn)： |
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31、光柵尺測量實(shí)驗(yàn)
32、光電編碼器實(shí)驗(yàn)
33、環(huán)境噪聲測量實(shí)驗(yàn)
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34、光照強(qiáng)度測量實(shí)驗(yàn)
35、紅外反射式傳感器物件計(jì)數(shù)實(shí)驗(yàn)
36、色標(biāo)傳感器顏色識別實(shí)驗(yàn)
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（二）MCS-51單片機(jī)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目 |
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軟件部分實(shí)驗(yàn)： |
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1、清零程序田
2、拆字程序
3、拼字程序
4、數(shù)據(jù)區(qū)傳送子程序
5、數(shù)據(jù)排序?qū)嶒?yàn)
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6、查找相同數(shù)據(jù)個數(shù)
7、無符號雙字節(jié)快速乘法子程序
8、多分支程序
9、多分支程序
10、電腦時(shí)鐘實(shí)驗(yàn)
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硬件部分實(shí)驗(yàn)： |
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1、P1口亮燈實(shí)
2、P1口轉(zhuǎn)彎燈實(shí)驗(yàn)
3、P3.3口輸入，P1口輸出實(shí)驗(yàn)
4、工業(yè)順序控制實(shí)驗(yàn)
5、8255 A、B、C口輸出方波實(shí)驗(yàn)
6、8255 PA口控制PB口
7、8255控制交通燈
8、簡單I/O擴(kuò)展實(shí)驗(yàn)
9、并行ADC 0809轉(zhuǎn)換實(shí)驗(yàn)
10、并行DAC 0832轉(zhuǎn)換實(shí)驗(yàn)
11、8279鍵盤顯示實(shí)驗(yàn)
12、8253方波實(shí)驗(yàn)
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13、DS18B20單總線溫度測量實(shí)驗(yàn)
14、紅外線遙控收發(fā)實(shí)驗(yàn)
15、串行A/D TLC549轉(zhuǎn)換實(shí)驗(yàn)
16、串行10位D/A TLC5615轉(zhuǎn)換實(shí)驗(yàn)
17、PCF8563 I²C日歷時(shí)鐘實(shí)驗(yàn)
18、MAX813看門狗實(shí)驗(yàn)
19、AT24C02 I2C總線存儲器讀寫實(shí)驗(yàn)
20、串行存儲芯片93C46讀寫實(shí)驗(yàn)
21、LM331 F/V轉(zhuǎn)換實(shí)驗(yàn)
22、LM331 V/F轉(zhuǎn)換實(shí)驗(yàn)
23、AD574 12位并行模數(shù)轉(zhuǎn)換實(shí)驗(yàn)
24、TLV5613 12位并行數(shù)模轉(zhuǎn)換實(shí)驗(yàn)
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（三）嵌入式單片機(jī)(C8051F020)實(shí)驗(yàn) |
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1、數(shù)字I／O口交叉開關(guān)設(shè)置實(shí)驗(yàn)
2、UART串能通訊實(shí)驗(yàn)
3、配置內(nèi)部和外部振蕩器實(shí)驗(yàn)
4、片內(nèi)模數(shù)轉(zhuǎn)換(ADC)實(shí)驗(yàn)
5、I／O輸入、輸出實(shí)驗(yàn)
6、片內(nèi)數(shù)模轉(zhuǎn)換(DAC)實(shí)驗(yàn)
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7、定時(shí)器實(shí)驗(yàn)
8、SRAM外部數(shù)據(jù)存儲器擴(kuò)展實(shí)驗(yàn)
9、外部中斷實(shí)驗(yàn)
10、SPI串行Flash存儲器數(shù)據(jù)讀寫實(shí)驗(yàn)
11、計(jì)數(shù)器實(shí)驗(yàn)
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（四）測控電路實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目 |
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1、差動放大器實(shí)驗(yàn)；
2、信號放大器實(shí)驗(yàn)；
3、信號運(yùn)算電路實(shí)驗(yàn)；
4、電壓比較器實(shí)驗(yàn)；
5、電阻鏈分相細(xì)分實(shí)驗(yàn)；
6、幅度調(diào)制及解調(diào)實(shí)驗(yàn)；
7、調(diào)相電橋?qū)嶒?yàn)；
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8、脈寬調(diào)制電路實(shí)驗(yàn)；
9、調(diào)頻及鑒頻實(shí)驗(yàn)；
10、開關(guān)電容濾波器實(shí)驗(yàn)；
11、開關(guān)式相乘調(diào)制及解調(diào)實(shí)驗(yàn)；
12、精密整流全檢波實(shí)驗(yàn)；
13、開關(guān)式全波相敏檢波實(shí)驗(yàn)
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