基于STM32系列嵌入式芯片,从嵌入式实验教学的特点出发,基础功能实验电路采用一体化设计方式,创新拓展型实验电路采用独立模块方式,需要时接入主板,既兼顾演示验证性实验、又考虑到综合设计和创新研究性实验的需要。主板上自带CPU编程下载接口,是一款灵活性极强的集编程下载调试与一体的新型嵌入式实验教学平台,适合各层次学生进行嵌入式原理和应用方面的实验和创新。
二、特点
1、完整的实验指导
专门针对此实验箱编制详细的实验指导书,相信您有了专业的实验箱和详细的指导书,会迅速掌握好ARM嵌入式技术,一定能快速入门,达到事半功倍的效果。
2、功能模块完全独立
根据我们多年来的开发经验,和取听广大用户的建议,此款开发板采用最新理念——各功能模块完全独立,互不干扰,减小初学者编程误区。板载丰富的实验硬件资源和接口,并对外全部开放I/O口,既可简单的使用短路帽进行默认的资源连接(方便初学者直接使用),也可以取下短路帽后采用杜邦线连接单片机的任意I/O口线,轻松搭建自己的电路。配合本公司精心编写的大量C语言实验例程,可使用户快速掌握单片机原理及其实用接口技术。同时可加强初学者对主板硬件电路的认识,尽快熟悉硬件电路。
三、支持多种CPU开发实验
标配STM32F103C8T6核心板,根据客户需求可以选配其它单片机核心板,从而实现对各种CPU芯片的支持扩展。
四、详细硬件配置
4.1 实验箱底板
4.1.1单色流水灯模块:8 个高亮绿色LED 灯
4.1.2 双色流水灯模块:6 个高亮LED灯,红黄绿三种颜色
4.1.3 双色LED灯模块:红绿双色LED 灯
4.1.4 8 位数码管模块:2 个四位一体共阳极数码管,2个74HC595 驱动芯片
4.1.5 1 位数码管模块:1 个 8 段数码管,共阳极,0.56 英寸
4.1.6 红绿双色点阵模块:3 个74HC595 驱动芯片,一个红绿双色点阵显示屏
4.1.7 LCD1602 液晶屏模块:标准 LCD1602 液晶屏接口,1 个带背光的 LCD1602 液晶屏
4.1.8 LCD12864 液晶屏模块:标准LCD12864 液晶屏接口,支持串行、并行液晶屏
4.1.9 OLED 显示模块:0.96 寸 OLED 液晶屏,128*64 显示(选配)
4.1.10 TFT 彩屏模块:彩屏采用串行通信方式 ,支持触摸屏控制,带背光开关配套2.8 寸彩屏,带触屏功能,262K 色。
4.1.11 8 个独立按键:8 个独立按键,带上拉电阻
4.1.12 4X4 矩阵键盘:4行4列矩阵键盘,带上拉电阻
4.1.13 五向摇杆:一个五向摇杆,具有上、下、左、右、中五个方向
4.1.14 蜂鸣器模块:无源蜂鸣器
4.1.15 DS1302 时钟模块:DS1302 芯片,模块带后背电池座
4.2 传感器模块
4.2.1 两路DS18B20 模块:两路 DS18B20 温度传感器接口
4.2.2 光敏传感器模块:集成 LM393 比较器,基准电压可调电阻、模拟量输出接口、数字量输出接口、模拟量指示LED灯,支持光敏二极管、光敏电阻等光电开关器件
4.2.3 火焰传感器模块:集成 LM393 比较器,基准电压可调电阻、模拟量输出接口、数字量输出接口、模拟量指示LED 灯,支持火焰传感器
4.2.4霍尔传感器模块:集成 LM393 比较器,基准电压可调电阻、模拟量输出接口、数字量输出接口、模拟量指示LED 灯,支持霍尔传感器
4.3 电器控制模块
4.3.1路直流电机接口:ULN2003 驱动芯片。一路可调速直流电机接口; 一路可调速、可调向双功能电机接口
4.3.2 2路步进电机接口:2 个ULN2003驱动芯片。两个标准5线4相步进电机接口
4.3.3 2路继电器:ULN2003 驱动芯片,两个5V 继电器,两个3P 接线端子
4.4 数据传输、存储模块
4.4.1 2路串口:SP3232 芯片,SOP16 封装,+3.0v-+5V 工作电压,公头串口座一个,母头串口座一个,状态指示灯4 个
4.4.2 AT24C02 存储模块:AT24C02 芯片,SOP8 封装
4.4.3 模拟量输入模块:0V-5V 输入可调,0R-10K 电阻值可调
4.4.4 串转并模块:74HC164 芯片,SOP14 封装
4.4.5 并转串模块:74HC165 芯片,SOP16 封装
4.4.6 SD 卡模块:标准SD卡卡槽,SPI 控制,4-bit 传输模式
4.4.7 MAX485 模块:MAX485 芯片,1 组 2P 接线端子输出,1 组插针输出。
4.4.8 红外发射模块:红外发射二极管
4.4.9 红外接收模块:HX838 红外一体化接收头
4.4.10 PCF8591 AD/DA 模块:PCF8591 芯片,4路模拟量输入,1 路模拟量输出,IIC通信。
4.4.11 锁存器模块:74HC573 锁存芯片,兼容标准CMOS
4.4.12 三八译码器:74LS138 芯片,TTL 电平
4.4.13 核心板扩展接口:接口插座29P 两排,IO 扩展插针 28P 两排
五、全室构成与配备
1、实验实训屏材质为铁质双层亚光喷塑,左边为网孔板,右边为多孔万能实验板。下部为电源、信号及控制单元。
2、操作桌:铝木结构,桌面为防火、防水、耐磨高密度板。一桌二座,桌体下部为元件储存柜,放置元器件。
3、仿真系统
1.用电安全与触电急救虚拟仿真系统(提供演示及版权证书):软件采用二维与三维结合的虚拟画面,教导学生用电的安全和急救方法,软件内设有单相触电、两相触电、跨步触电、低压触电急救、高压触电急救、人工呼吸救护法、牵手呼吸救护法、胸外心脏按压就护法等原理讲解与教学,单相触电分维修带电断线、维修插座触电、室外触电等原理演示。低压触电和高压触电教学主要为学生讲解演示如何解救处于低压触电或者高压触电时的人,人工呼吸救护法、牵手呼吸救护法、胸外心脏按压就护法采用采用3D虚拟仿真技术展示,经过渲染和润色,使模型看起来与真实部件一般无二,画面逼真。通过实训能够对学生进行实训室安全用电教育,提高学生的安全意识,使学生学会一些自救的方法,让学生在遇到危险时能采取一定的安全措施,保护自己,以及熟悉各种电气事故产生的原因和处理电气事故的实用操作措施,减少电气事故的发生。
2.维修电工电子电机与职业资格培训考评仿真软件(提供演示及版权证书):软件内容包含安全用电常识、电工工具、电工识图、电工仪表、电工照明电路、电机、变压器、低压电器、电拖、示波器、低频信号源、焊接工艺、SMT技术、电子产品制造过程、故障排除、连线、减速器三维拆装、轴系机构拆装(包括圆柱齿轮轴系、锥齿轮轴系蜗杆轴系等十多个实验)等模块,学校可以根据学生学习进度选择相应的训练模块进行训练。
3.三用表仿真软件(提供演示及版权证书):本软件为apk的格式,可在PC端使用,也可在移动端使用,本软件的功能有:电阻的测量、交流电压的测量(测量变压器,若变压器测量烧坏多用表时,冒黑烟提示并可以重置多用表)、晶体管的极性判断、直流电压测量(通电流表档时灯光亮)、直流电流的测量、以及电容好坏的判断。本软件可任意拖动红色与黑色笔头,2个笔头拖拽至被测物体上定位时显示红圈,如未定位准确无红圈显示,并在进行错误操作的时(如所选量程错误、所测数据错误等等),仪表指针将无反应、提示错误重新测量等,本多用表可选择交流电压档,直流电压档,电阻档,电流档,电阻调0,并且可放大显示数据,可清楚观看所测数据大小。学生可以通过本软件学习多用表的正确使用方法。
4.教师教学设计系统(提供演示及版权证书):本系统为apk的格式,可在PC端使用,也可在移动端使用,本系统即可手动设置故障也能自动设置故障,本系统通过电路图中绿色的框选择手动设置故障点(最多可以设置39个故障点),也可以通过系统自动进行随机1个故障点设置,随机两个故障点设置,随机三个故障点设置,随机四个故障点设置,随机五个故障点设置,本系统内有工具箱,元件库,放大镜,电路图等功能,可通过工具箱可选择万用表进行检测,通过元件库选择合适的元件,通过放大镜可以清楚的了解各个元器件及电路。本系统通过电动机星三角启动控制电路故障的设置,并经过种种排查,让学生了解电动机星三角启动控制电路的工作原理及电路结构。
六、参考实验实训项目
A:实训部分
1.低压验电笔的使用
2.常用工具的使用与识别
3.常用导线的连接和绝缘的恢复
4.电烙铁的拆装与焊接技能训练
5.电工识图训练
6.电工布线工艺
7.日光灯电路的按装接线
8.单相电度表直接接线电路安装
9.单相电度表经电流互感器的接线电路安装
10.配电板安装
11.室内配线
12.室内照明电路安装
13.万用表转换开关的使用和读数
14.交流电压的测量
15.直流电压、直流电流的测量
16.电流表、电压表的安装
17.电阻的测量
18.兆欧表、钳形电流表接地电阻测定仪的使用
19.单相功率、功率因数的测量
20.三相四线有功电度表的安装接线
21.三相四线有功电度表经电流互感器的安装与接线
22.常用开关继电器拆装
23.交流接触器的拆卸与组装
24.常用启动器的结构观察与检测
25.小型变压器的制作
26.小型变压器故障检查与排除
27.三相鼠笼式电动机的拆装与测试
28.三相鼠笼式异步电动机运行巡视
29.三相鼠笼式异步电动机的定期检修
30.三相鼠笼式电动机故障分析
31.定子绕组局部故障的排除
32.单相电容式电动机绕组的拆装
33.单相电容式电动机故障与排除
34.手动正转控制线路的安装与检修训练
35.接触器点动正转控制
36.具有自锁的正转控制
37.具有过载保护的正转控制
38.接触器联锁的正反转控制
39.按钮联锁的正反转控制线路
40.按钮、接触器复合联锁的控制线路
41.按触器控制Y-△降压控制
42.X62-W型铣床主轴与进给电机的联锁控制
43.时间继电器控制Y-△降压起动控制
44.C620-1型车床控制线路的模拟安装
B:实验部分
1.电工测量仪表的使用
2.常用元件的识别与检测
3.线性元件与非线性元件的伏安特性
4.电源的外特性
5.电位值、电压值的测定
6.电流表和电压表的扩程
7.基尔霍夫定律的验证
8.验征楞次定律
9.迭加原理与互易定理的验证
10.戴维南定理与诺顿定理的验征
11.电压源与电流源的等效变换
12.受控源特性的研究
13.一阶电路实验
14.二阶电路的过渡过程
15.研究LC元件在直流和交流电路中的特性
16.负载获得最大功率的条件
17.交流电路参数的测量
18.正弦交流电路中RLC元件的特性
19.RL及RC串联电路实验
20.RLC串联谐振电路
21.日光灯电路的连接及功率因数改善
22.三相负载的星、三角接法
23.三相电路及功率的测量
24.R-C选频网络的研究
25.二端口网络研究
26.单相变压器实验
27.互感电路实验
28.三相异步电动机的使用与起动
29.三相电动机继电接触控制的基本电路
30.三相电动机Y-△起动控制实验
31.三相电动机的顺序控制实验
32.三相电动机能耗制动控制实验
33.最简单的电路
34.电路中各点电位与参考点的选择
35.电阻的串联
36.电阻的并联
37.电阻的混联
38.电阻分压器电路
39.全电路欧姆定律
40.电桥的应用与平衡条件
41.节点电压法
42.回路电压法
43.支路电流法
44.RCL并联电路
45.串联电路
46.变压器结构及工作原理
47.基尔霍夫第一定律
48.基尔霍夫第二定律
49.日光灯电路原理
50.扩大电压表量程
51.扩大电流表量程
52.RC电路的过度过程
53.RL过渡过程
54.电容的串联电路
55.电容的并联电路
56.电容器的充放电
57.电容器在交直流中的作用
58.条形磁铁在线圈中的运动
59.电容的混联
60.纯电阻、电感、电容电路
61.磁耦合线圈的顺串
62.磁耦合线圈的反串
63.欧姆表的工作原理
64.双联开关二地控制
65.用示波器观察磁滞回线
66.磁路欧姆定律
67.两线圈的互感及同名端
68.互感耦合
69.提高功率因数的方法
70.单相电路功率的测量
71.收录机电源电路
72.滤波电路
73.电阻与温度的关系:用伏安法测出灯丝在不同电压下的阻值。
74.三相异步电机闸刀控制正转实验
75.具有过载保护的控制线路
76.按钮控制的正反转控制线路
77.接触器控制星一三角降压起动控制线路
七、器材配备:
序号 |
名称 |
每台数量 |
单位 |
备注 |
1. |
表笔、扳手、尖嘴钳、钢丝钳、剥线钳等电工工具 |
1 |
套 |
|
2. |
电烙铁及烙铁架 |
1 |
套 |
|
3. |
指针万用表MF-50 |
1 |
只 |
|
4. |
数字万用表890B+ |
1 |
只 |
|
5. |
单相电度表 |
1 |
只 |
|
6. |
三相电度表 |
1 |
只 |
|
7. |
电流互感器 |
3 |
只 |
|
8. |
兆欧表 |
1 |
只 |
|
9. |
钳形电流表 |
1 |
只 |
|
10. |
保险盒 |
3 |
只 |
|
11. |
熔断器 |
6 |
只 |
|
12. |
开关、园插座、平灯头 |
各2 |
只 |
|
13. |
20W日光灯 |
1 |
套 |
|
14. |
换相开关 |
1 |
只 |
|
15. |
电阻、变压器组件 |
1 |
套 |
|
16. |
钢锯架 |
1 |
把 |
|
17. |
单相电动机 |
1 |
台 |
|
18. |
三相电动机180W |
2 |
台 |
|
19. |
交流接触器 |
4 |
只 |
|
20. |
组合开关 |
1 |
只 |
|
21. |
3H铁壳按钮 |
1 |
只 |
|
22. |
热继电器 |
2 |
只 |
|
23. |
时间继电器 |
1 |
只 |
|
24. |
50W变压器 |
1 |
只 |
|
25. |
单刀开关 |
1 |
只 |
|
26. |
三相闸刀 |
1 |
只 |
|
27. |
信号灯 |
1 |
只 |
|
28. |
电流插座 |
3 |
只 |
|
29. |
交直流电表 |
6 |
只 |
|
30. |
实验所需电阻、电位器、电感、电容、变压器、条形磁铁等元件 |
1 |
套 |
元件已装在透明单元盒内 |
31. |
走线槽 |
2 |
米 |
|
32. |
学生凳 |
2 |
张 |
注:如因配件厂停产或缺货,将采用同等或性能更高的配件替代。