電子系統設計實驗開發平臺集實驗桌、實驗開發平臺、電腦(選配)、示波器(選配)等于一體,實驗開發平臺采用固定式(或掛件式)設計,配置靈活,方便安裝維護,可無限擴展不同的實驗系統,包括8-32位嵌入式單片機、EDA設計系統、微機原理和接口、計算機組成原理等。
一、主要技術指標
1、輸入電源:二相三線,交流220V±10%,50HZ
2、輸出電源:
1)二相三線交流220V±10%/50HZ 4組,用于其它測量儀器的供電。
2)±5V直流電壓源,輸出電流2A; ±12V直流電壓源 , 輸出電流0.7A;
3、裝置容量:≦1.5KVA
4、外型尺寸:參考值1500×700×1300
5、工作環境:溫度-10°C ~ +40°C,相對濕度85%(25C)
6、安全保護:接地保護,漏電保護(動作電流<30mA),過載保護
二、基本配置
1、實驗桌
2、實驗操作屏
三、實驗桌
1、電子系統設計實驗開發平臺實驗桌為鋁合金臺架結構,絕緣面板,桌面為防火、防水、耐 磨高密度板,結構堅固,造型美觀大方。臺體下部設有電腦主機托架,另設有一個抽屜,用于放置配件、工具及資料等。
四、實驗操作屏
部件一:STM32F407開發實驗模板
1、核心系統配置
1.1標配STM32F407核心板,可以根據客戶要求擴展其它CPU核心板,所有核心板同一接口、同一尺寸。比如擴展DSP28335核心板+DSP仿真器、MSP430核心板+仿真器、51單片機核心板等。
1.2 一批設備里配一套DSP28335核心板+DSP仿真器。
1.3 一批設備里配一套STC8H8核心板,自帶USB仿真下載器。
2、模板底板配置(以下內容全部集成在一個底板上,方便實驗器材管理)
2.1 人機接口配置
2.1.1單色流水燈模塊:8 個高亮綠色LED 燈
2.1.2 雙色流水燈模塊:6 個高亮LED燈,紅黃綠三種顏色
2.1.3 雙色LED燈模塊:紅綠雙色LED 燈
2.1.4 8 位數碼管模塊:2 個四位一體共陽極數碼管,2個74HC595 驅動芯片
2.1.5 1 位數碼管模塊:1 個 8 段數碼管,共陽極,0.56 英寸
2.1.6 紅綠雙色點陣模塊:3 個74HC595 驅動芯片,一個紅綠雙色點陣顯示屏
2.1.7 LCD1602 液晶屏模塊:標準 LCD1602 液晶屏接口,1 個帶背光的 LCD1602 液晶屏
4.1.8 LCD12864 液晶屏模塊:標準LCD12864 液晶屏接口,支持串行、并行液晶屏
4.1.9 OLED 顯示模塊:0.96 寸 OLED 液晶屏,128*64 顯示(選配)
2.1.10 TFT 彩屏模塊:彩屏采用串行通信方式 ,支持觸摸屏控制,帶背光開關配套2.8 寸彩屏,帶觸屏功能,262K 色。
2.1.11 8 個獨立按鍵:8 個獨立按鍵,帶上拉電阻
2.1.12 4X4 矩陣鍵盤:4行4列矩陣鍵盤,帶上拉電阻
2.1.13 五向搖桿:一個五向搖桿,具有上、下、左、右、中五個方向
2.1.14 蜂鳴器模塊:無源蜂鳴器
2.1.15 DS1302 時鐘模塊:DS1302 芯片,模塊帶后背電池座
2.2 傳感器模塊
2.2.1 兩路DS18B20 模塊:兩路 DS18B20 溫度傳感器接口
2.2.2 光敏傳感器模塊:集成 LM393 比較器,基準電壓可調電阻、模擬量輸出接口、數字量輸出接口、模擬量指示LED燈,支持光敏二極管、光敏電阻等光電開關器件
2.2.3 火焰傳感器模塊:集成 LM393 比較器,基準電壓可調電阻、模擬量輸出接口、數字量輸出接口、模擬量指示LED 燈,支持火焰傳感器
2.2.4霍爾傳感器模塊:集成 LM393 比較器,基準電壓可調電阻、模擬量輸出接口、數字量輸出接口、模擬量指示LED 燈,支持霍爾傳感器
2.3 電器控制模塊
2.3.1路直流電機接口:ULN2003 驅動芯片。一路可調速直流電機接口; 一路可調速、可調向雙功能電機接口
2.3.2 2路步進電機接口:2 個ULN2003驅動芯片。兩個標準5線4相步進電機接口
2.3.3 2路繼電器:ULN2003 驅動芯片,兩個5V 繼電器,兩個3P 接線端子
2.4 數據傳輸、存儲模塊
2.4.1 2路串口:SP3232 芯片,SOP16 封裝,+3.0v-+5V 工作電壓,公頭串口座一個,母頭串口座一個,狀態指示燈4 個
2.4.2 AT24C02 存儲模塊:AT24C02 芯片,SOP8 封裝
2.4.3 模擬量輸入模塊:0V-5V 輸入可調,0R-10K 電阻值可調
2.4.4 串轉并模塊:74HC164 芯片,SOP14 封裝
2.4.5 并轉串模塊:74HC165 芯片,SOP16 封裝
2.4.6 SD 卡模塊:標準SD卡卡槽,SPI 控制,4-bit 傳輸模式
2.4.7 MAX485 模塊:MAX485 芯片,1 組 2P 接線端子輸出,1 組插針輸出。
2.4.8 紅外發射模塊:紅外發射二極管
2.4.9 紅外接收模塊:HX838 紅外一體化接收頭
2.4.10 PCF8591 AD/DA 模塊:PCF8591 芯片,4路模擬量輸入,1 路模擬量輸出,IIC通信。
2.4.11 鎖存器模塊:74HC573 鎖存芯片,兼容標準CMOS
2.4.12 三八譯碼器:74LS138 芯片,TTL 電平
2.4.13 核心板擴展接口:接口插座29P 兩排,IO 擴展插針 28P 兩排
2.5 電源模塊
2.5.1 3V3 電源電路:LM1117-3V3 穩壓芯片
2.5.2 1V8 電源模塊:LM1117-1V8 穩壓芯片
2.5.3 電源引出:GND/5V/3V3/1V8 電源各一組,每組 6 路引出
2.5.4 模塊名稱:USB 接口,mini USB,A 型母頭,D+ ,D-
2.5.5 自恢復保險絲:斷開電流300ma
3、軟件
3.1、集成多種單片機兼容的通用 KEIL 軟件環境,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。
3.2、在線下載軟件:STC_ISP_V479
3.3、MGCS 工業組態軟件
3.4、C 語言編程單片機應用設計例程
3.5、MGCS 工業組態軟件與單片機接口例程
部件二:EDA/SOPC系統綜合開發模板
詳細硬件資源
1、 EP4CE30 FPGA核心板
1.1核心板采用6層高精度PCB設計,系統運行更加穩定、可靠。
1.2主芯片采用Altera公司的CycloneIV系列級FPGA EP4CE30F19A7,門電路高達300萬門。
1.3 FPGA配置芯片采用EPCS16,容量高達16M BIT,擦寫次數高達上萬次。
1.4提供JTAG編程模式。
1.5提供USB-BLASTER下載編程電纜。
1.6一路50M高速、穩定的時鐘源。
1.7一路系統復位電路。
1.8系統電源管理模塊能夠提供+5V、+3.3V、+2.5V、1.2V等多種不同電壓的電源輸出供系統使用,每路均帶過流、過壓保護。
1.9一路16M*16BIT SDRAM。
1.10系統提供四位LED燈和四位復位按鍵。
1.11核心板提供與核心板其它資源不復用的130個以上的IO供用戶二次開發使用。
2、EDA/SOPC系統板
2.1標配854*480 24位 TFT彩色串行LCD顯示。用戶可更換不同規格的顯示屏。與屏配套標配電容觸摸屏。
2.2 1個模擬信號發生器模塊,可提供頻率、幅度均可調的正弦波、三角波、方波等信號波形。
2.3 1個數字時鐘輸出模塊,可提供24M至1HZ的數字脈沖信號。
2.4 1個8位高速并行ADC電路模塊,速度高達40 Msps。
2.5 1個8位高速并行DAC電路模塊速度高達33 Msps。
2.6 1個12位串行A/D轉換電路。
2.61個12位串行D/A轉換電路。
2.7 1個VGA接口模塊。
2.8 1個HDMI視頻輸出模塊。
2.9 1個USB轉串口設備接口。
2.10 1個Ethernet10M/100M高速接口模塊。
2.11 2個PS2接口模塊,可以接鍵盤或鼠標。
2.12 1個I2C接口的E2PROM,型號為AT24C08N。
2.13 1個音頻CODEC模塊(喇叭、蜂鳴器可選擇,音量可調節)。
2.14 1個RTC實時時鐘芯片,具有時鐘掉電保護、電池在線式充電功能。
2.15 12個撥動開關和12個按鍵開關輸入。
2.16 12個發光LED顯示。
2.17 1個八位七段碼管顯示模塊。
2.18 16x16矩陣led點陣顯示模塊。
2.19 4X4矩陣鍵輸入模塊
2.20 1個電壓控制的直流電機和1個四相的步進電機模塊。
2.21 1個數字溫度傳感和1個霍爾傳感器模塊。
2.22 LH—EXT高速接口模塊。
五、可以開展的實驗項目
5.1 STM32嵌入式基礎實驗:流水燈實驗、彩燈、交通燈實驗;電子鐘顯示、 雙色點陣屏滾動、靜態顯示字符、漢字等;LCD1602 液晶屏、LCD12864 液晶屏和OLED 屏以及TFT 彩屏圖像顯示實驗等;矩陣鍵盤控制、游戲控制桿、音樂播放、報警提示等 。
5.2 傳感器實驗:溫度測量、光電開關實驗、火災報警、火焰檢測、測速、電磁檢測等實驗。
5.3 電器控制實驗:直流電機調速、調向的驅動實驗、步進電機調速、調向、調角度的驅動實驗、繼電器控制實驗。
5.4 數據傳輸、存儲實驗:串口232和485通信實驗、外部存儲器讀寫、各種數據轉換、紅外無線收發實驗等
5.5 工業組態軟件MCGS編程實驗:工業組態軟件MCGS在單片機控制中的應用實驗,包括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)工業順序控制實驗_位控制4)數據采集實驗_總線控制5)數字電壓表實驗6交通燈控制實驗等。
5.6工業組態軟件和微控制器的接口編程實驗
5.7 EDA實驗與電子設計競賽實驗內容:1)簡單的QUARTUSII實例設計2)格雷碼編碼器的設計3)含異步清零和使能的加法計數器4)八位七段數碼管顯示電路的設計5)數控分頻器的設計6)圖形和語言混合輸入電路設計7)步長可變的加減計數器的設計8)乘法器、全加器、脈沖發生器、觸發器、矩陣鍵盤顯示、點陣顯示、直流電機的測速、步進電機控制、DDS信號發生器9)PLL鎖相環IP設計、數字秒表的設計、出租車計費器的設計
5.8 Qsys 32位處理器示例實驗:簡單Qsys系統設計、PIO IP核設計、SDRAM IP核設計、 SPI Flash編程實驗、PIO IP核-中斷設計、 基于Timer IP核的定時器的設計、UART串口通迅實驗、串行AD/DA-SPI核設計、信號發生器-SPI核設計、1602液晶顯示實驗、點陣字符顯示實驗、SDRAM讀寫操作實驗、1-WIRE數字溫度計的設計等。