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SYJCS-114 高級(jí)測(cè)控系統(tǒng)綜合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)
2019-07-23 06:07:15
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考核裝置

SYJCS-114型 高級(jí)測(cè)控系統(tǒng)綜合實(shí)驗(yàn)平臺(tái) 圖片供參考,產(chǎn)品以實(shí)物為準(zhǔn)

一、系統(tǒng)概述

1.本實(shí)驗(yàn)平臺(tái)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(dòng)化檢測(cè)技術(shù)、非電量檢測(cè)技術(shù)、工業(yè)自動(dòng)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(tái)。

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(jìng)賽的開發(fā)平臺(tái),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(gè)專業(yè)多門課程,適合電子類、通信類、自動(dòng)化類、計(jì)算機(jī)類、機(jī)電類、測(cè)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(cè)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?hào)調(diào)理、信號(hào)檢測(cè)及對(duì)象控制的方法。

二、特點(diǎn)

1. 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; 產(chǎn)品上部設(shè)計(jì)圖,增加了液晶電腦與示波器工具放置位置,便于實(shí)驗(yàn)室的管理與使用。

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(shí)可以將檢測(cè)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(tái)。

5. 最小知識(shí)單元:每個(gè)模塊均可拆分到該知識(shí)層次的最小知識(shí)單元。

三、技術(shù)性能

1、 輸入電源:?jiǎn)蜗嗳€220V±10% 50HZ

2、 工作環(huán)境:溫度-10℃~+50℃ 相對(duì)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:155cm×60clm×140cm,以產(chǎn)品實(shí)物為準(zhǔn)

四、裝置的配備

(一).電源系統(tǒng)

1、供電及安全體系:?jiǎn)蜗嗳€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(dòng)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(dòng)恢復(fù)保護(hù)功能,帶數(shù)顯電壓表指示;③0~1000mA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(hào)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(cè)范圍:0.1HZ~50MHZ ● 外測(cè)靈敏度:100MV ● 幅度顯示:三位LED

(二).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(jí)。

2、直流數(shù)字電流表:范圍0~500mA,三位半數(shù)顯,精度0.5級(jí)。

3、虛擬示波器:具有數(shù)字存儲(chǔ)示波器(2通道輸入,具有常規(guī)波形測(cè)量、非線性測(cè)量、頻率特性分析等功能)。

4、低頻函數(shù)信號(hào)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(cè)量范圍1~300KHZ。

6、 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。

7、 MF500型萬(wàn)用表 測(cè)量范圍: 直流電壓:DCV 2.5/10/50/250/500/2500V 直流電流:DCA 50uA/1/10/100/500mA 交流電壓:ACV 10/50/250/500/2500V 電阻:Ω R×1 R×10 R×100 R×1K R×10KΩ

8、 數(shù)據(jù)采集卡,用于電信號(hào)的采集、處理、顯示。

(三)、控制器單元掛箱(MCS-51單片機(jī)+C8051F020單片機(jī)) 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(gè)(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: (1)8155接口模塊 (9)AT24C02存儲(chǔ)器模塊 (2)8255接口模塊 (10)PCF8563日歷時(shí)鐘模塊 (3)8279鍵盤顯示接口模塊 (11)單次脈沖模塊 (4)8253可編程定時(shí)器模塊 (12)93C46串行EEPROM模塊 (5)MAX813硬件看門狗模塊 (13)紅外線收發(fā)模塊 (6) I2C EEROM模塊 (14)DS18B20數(shù)字溫度傳感器模塊 (7)8250模塊 (15)開關(guān)量輸入模塊 (8)8251模塊 (16)關(guān)量輸出模塊 控制器單元掛箱支持CPU模塊和譯碼模塊: 模塊名稱 功能指標(biāo) 51系列CPU模塊 (配SY-3000仿真器) 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 Cygnal51CPU模塊 (配SY-EC5仿真器) 采用美國(guó)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 譯碼模塊 采用LATTICE公司的ispLSI1016E完成整個(gè)系統(tǒng)的譯碼工作

(四)、SY-100 信號(hào)轉(zhuǎn)換單元掛箱

掛箱上有三個(gè)(40P、40P、20P)扁平電纜接口槽用于和控制器單元掛箱信號(hào)連接。 掛箱支持的模塊: 模塊名稱 功能指標(biāo) 8位并行AD模塊 由AD0809模數(shù)轉(zhuǎn)換電路組成8路8位AD。 8位并行DA模塊 由兩只DA0832數(shù)模轉(zhuǎn)換電路組成2路8位DA。 12位并行AD模塊 由AD574模數(shù)轉(zhuǎn)換電路組成12位AD。 12位并行DA模塊 由TLV5613數(shù)模轉(zhuǎn)換電路組成12位DA。 I/O 擴(kuò)展模塊 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。 轉(zhuǎn)換模塊 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。

(五)、SY-400對(duì)象掛箱(一) :掛箱上有三個(gè)(40P、40P、20P)扁平電纜接口槽用于和其他掛箱信號(hào)連接。 掛箱支持的模塊: 模塊名稱 功能指標(biāo) 繼電器模塊 由兩個(gè)5V繼電器、2個(gè)12V繼電器和2個(gè)24V繼電器組成。 光耦隔離模塊 由3個(gè)TLP521-4芯片組成12入12出。 LED顯示模塊 用16個(gè)LED燈組成邏輯電平測(cè)試電路 開關(guān)量模塊 用16個(gè)按鍵組成高低電平輸出電路

(六)、SY-500對(duì)象掛箱(二) :掛箱上有三個(gè)(40P、40P、20P)扁平電纜接口槽用于和其他掛箱信號(hào)連接。 掛箱支持的模塊: 模塊名稱 功能指標(biāo) IC卡讀寫模塊 I2C總線實(shí)現(xiàn)IC卡的讀寫及識(shí)別 直流電機(jī) 帶驅(qū)動(dòng)小直流電機(jī),測(cè)速部分由1個(gè)霍爾傳感器組成 步進(jìn)電機(jī) 采用四相步進(jìn)電機(jī),帶驅(qū)動(dòng)電路 交通燈模塊 采用16個(gè)LED燈和四位數(shù)碼管組成。 語(yǔ)音處理模塊 采用1730專用語(yǔ)音芯片組成 PWM調(diào)制模塊 由324運(yùn)放芯片組成,用于小直流電機(jī)調(diào)速

(七)、開閉環(huán)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)單元 USB接口,配套上位機(jī)軟件,可完成4層電梯控制,郵件分揀,數(shù)字邏輯分揀,機(jī)器人自動(dòng)掃雷等15個(gè)開閉環(huán)控制實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。

(八)、 ARM單元掛箱

(1)CPU模塊:(三星S3C2410微處理器,ARM9內(nèi)核,可穩(wěn)定運(yùn)行多種嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)。) 內(nèi)存SDRAM:64M。 Flash:8M 標(biāo)準(zhǔn)RS232接口:采用MAX3232專用電平轉(zhuǎn)換芯片。 以太網(wǎng)接口:采用專用的網(wǎng)絡(luò)芯片DM9000和帶有網(wǎng)絡(luò)變壓器的網(wǎng)絡(luò)接口,支持100M以太網(wǎng)。 聲卡:AC97標(biāo)準(zhǔn)UDA1341、音頻輸入、雙聲道m(xù)ic輸出 USB從接口:采用S3C2410自帶的控制器。 USB從接口:采用S3C2410自帶的控制器。

(2)面板包括資源(標(biāo)準(zhǔn)配置) 直流電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)、LED、8*8LED點(diǎn)陣,4位8段數(shù)碼管,鍵盤單元、A/D轉(zhuǎn)換單元(板載電位器電壓輸入)、D/A轉(zhuǎn)換單元、通用SD卡和SMC卡接口單元、IIS接口、4.3寸 TFT真彩液晶屏,分辨率480*272,帶4線電阻式觸摸屏;JTAG接口(20針標(biāo)準(zhǔn)ARM仿真接口),3個(gè)RS232串口,485通信接口,CAN通信接口(帶光電隔離),數(shù)字溫度傳感器LM75,I2C EEPROM 24C16 。

(九)、DSP CPU 掛箱

(1)、 主CPU(DICE-5416EVM)模塊:采用TI公司TMS320C5416DSP芯片,該模塊上的資源有。4mbit flash 256k*16bit SRAM 2500 gate CPLD 5416模塊上留有JTAG插口,用戶可以通過仿真器和CCS下載程序和進(jìn)行實(shí)驗(yàn);

(2)、 圖象、語(yǔ)音AD/DA模塊:語(yǔ)音模塊采用TLC320AD50芯片,最高抽樣率為22.05k,圖象采用高速AD(TLC5510)和高速的DA(TLC5602);同時(shí)TLC5510和TLC5602又可做普通的AD、DA

(3)、 通訊模塊:本系統(tǒng)可做串口、并口實(shí)驗(yàn),串口實(shí)驗(yàn):采用熱門器件(MAX3111ECWI)來完成跟計(jì)算機(jī)的異步通訊,其傳輸速率達(dá)230Kbps;并口實(shí)驗(yàn):利用并口與DSP的HPI直接實(shí)現(xiàn)跟計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)傳輸,其傳輸速率達(dá)2Mbps;

(4)、 溫度、 電機(jī)控制模塊:電機(jī)控制模塊自帶一個(gè)閉環(huán)直流電機(jī)(12V)和一個(gè)步進(jìn)電機(jī)(12V),利用電機(jī)控制模塊可做直流電機(jī)和步進(jìn)電機(jī)控制方面的實(shí)驗(yàn),溫度傳感采用流行熱門器件一線集成溫度傳感器(DS18B20),測(cè)溫范圍為-55℃-100℃ 精度為9位、12位。

(5)、 信號(hào)源模塊:本模塊提供兩路(1Hz-60KHz)信號(hào)源,且正弦波的頻率、幅度均可調(diào)節(jié) ,其中還提供兩路信號(hào)的混頻電路,為實(shí)時(shí)的濾波算法提供了混頻輸入信號(hào);

(6)、 鍵盤顯示模塊:本模塊有:1、128*64的圖形點(diǎn)陣液晶屏,利用LCD顯示模塊可做各種圖形、實(shí)時(shí)波形顯示方面的實(shí)驗(yàn);2、八位數(shù)碼管;3、八個(gè)指示燈;4、八個(gè)按鍵輸入;為實(shí)驗(yàn)儀提供了基本的輸入、輸出設(shè)備。為二次開發(fā)提供了豐富的人機(jī)界面資源;

(7)、二次開發(fā)模塊:可擴(kuò)展雙CPU板(包括2000系列板或5000系列板)ARM板,軟件無線電板,MP3、以太網(wǎng)板等。(選配)

(十)、新型傳感器系列配置

(1) 光纖壓力傳感器:傳輸型。 (2) 扭矩傳感器:靜態(tài)扭矩測(cè)量傳感器。 (3) 超聲位移傳感器:測(cè)量范圍0.10m~4.00m,測(cè)量精度1cm. (4) PSD位移傳感器:PSD位置傳感器 (5) CCD電荷耦合傳感器:線陣CCD傳感器 (6) 圓光柵傳感器:增量式光電編碼。 (7) 長(zhǎng)光柵傳感器:1024線長(zhǎng)光柵傳感器。 (8) 液位傳感器:擴(kuò)散硅壓力傳感器液位測(cè)量。 (9) 流量傳感器:渦輪式流量傳感器。

(十一)運(yùn)動(dòng)控制卡 基于PCI總線運(yùn)動(dòng)控制卡 , 配套56步進(jìn)電機(jī)與驅(qū)動(dòng)器

(十二). EDA/FPGA掛箱 該系統(tǒng)采用“主板(基本實(shí)驗(yàn)系統(tǒng))+適配板(下載板)”的雙板式結(jié)構(gòu),配置靈活,適配板可選配Altera、Lattice、Xilinx等多家國(guó)際著名的PLD公司大部分ISP或現(xiàn)場(chǎng)配置的CPLD/FPGA進(jìn)行編程下載,包括可對(duì)不同工作電壓CPLD/FPGA的編程,且在編程中無須做任何跳線切換即能自動(dòng)識(shí)別主系統(tǒng)上的芯片,安全可靠,適合學(xué)生高密度的實(shí)驗(yàn)操作

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