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潜龙单片机自控原理综合实训平台
设计理念
l 入门容易，简洁而不简单为了使入门容易，我们「采用简单易懂的版面设计，从基本的一个跑马灯开始就让您无缝地切入教学。别看实验台体积巨大，每个模块都如此轻巧，当你在教学时可以把任何一个模块带入课堂，并且大部分的模块在保证安全的前提下反面是镂空的。这使得您可以让学生一目了然看到，并可以触摸到，这点很重要。因为我们深知，感性认识的重★要性。当然你可以放心安全问题，我们对可能产生安全隐患的部分都做了防护。
l 人体工学，美∑观而舒适传统的立★式实验桌，多▓采用立式屏结构。这种结构使得学生操作大部分实验时需要站立，易于疲劳，视角向前不利于＠思考。同时由于立屏的高度较高，学生上实验课时视线受遮挡，不便于老师讲解。潜』龙采用模块平放结构，使得视线趋于自然向下，如同平时读书√写字。靠ζ近用户侧又略带倾斜，使得操作时更加∮方便。同时抬头时视线使得毫无遮挡Ψ 。可以方♀便地听讲，老师亦可观察实验情况。
l 注重细节，一见〖倾心的质感潜龙严格采用光洁度，厚度都符合高品质要求的铝材。每块木板都真材实料，厚度都到▃达8mm或以上，并进行了定制家具级的封边工艺。黑色的木纹与银色的经典组合，让您一≡见倾心，永恒经典。从︾桌子的高度，到每个模块背后↓的处理，甚至各个孔的位置♀，潜龙都进行了精心的考虑。一切细致考虑只为了能使↓更加美观，方便，耐用。
l 高度开放，激发创新潜龙采用模块化设计，我们并♀不简单的，单独设计模块，而是将模块间联系，可能性，功能性做了综合考虑，加上十多年的研发经验，使得潜龙模块日趋经典与开放。潜龙提供々经典实验项目，我们建议用户利用高度Ψ开放性的模块，设计出自◥己的实验项目。
l 贴近实际，易于拓展潜龙通过十∞几年与用户市场沟通，获∮得了宝贵的实际经验々。我们深知教学与实际生产结合的重要性。所以不管是从实验项∴目的设计，还是特别设计了多达几十种的实训包。超声波，GPS,GSM,雾化器等等一系列的打包模块。
l 易于管理，维护方便潜龙设计了不同以往的漂亮柜子，如同您家里的家具般让人舒适，上乘的脚轮易于移动与固定。同时可选配仪器放置隔板，资料放置隔板等贴心设计▂，让您轻松，漂亮地放置常用仪器与实验时需要查询的资料。同时潜龙采☉用精致的小模块设计，单独故障不会导致整个系统的破坏。如有损坏，仅↑需替换相应小模块即可，方便又省心。
配置清单(*带星号为选配模块)
序号 | 名称 | 型号及规格 |
1 | 实训桌 | 尺寸1160*720*840 采用符合人体工学的平斜面设计，所有模块平斜放于桌面固定槽内，实验视线同读书一样，自然往下，利于思考。同时解决传统立式结构的视线遮挡，无法看见教师教学的问题。工艺上「采用优质铝材，16mm以上黑色木板，家具级封边工艺Ψ，带3个柜子，优质铰链，铝合ㄨ金把手，带4个可锁式脚轮便于移动。 |
2 | 电脑推车 | 尺寸630*580*1140 采用铝合金结构，16mm以上黑色木板，家具级封边工艺，带4个脚轮，带电脑位，伸缩键盘托板。 |
3 | 51单片机主机←模块 | AT89S52芯片/在系统下载︼设计 |
4 | 电源模块 | DC±5V，±12V，24V |
5 | 仿真器模块 | DICE-KEIL USB仿真器 (USB通讯接口，使用KEIL软件) |
6 | 显示模块(AB共2块) | 8位跑马灯 |
8位数码管动态显示 | ||
16×32点阵LED屏 | ||
128×64绘图液晶显示屏 | ||
1602字符型液晶显示屏 | ||
7 | 继电器模块 | 6路继电器（带驱动） |
8 | 指令模块 | PS2键盘接口 |
8个独立键盘接口▆ | ||
8路8位开关量输入 | ||
4*4矩形键盘接口〖 | ||
9 | ADC/DAC模块 | ADC0809 |
DAC0832 | ||
0-5V模拟电压输出 | ||
8等级LED电平指示 | ||
有源时钟发生器 | ||
10 | 交直流电机控◆制模块 | 24V直流减速电机 |
220V交流减速电机 | ||
光电开关计数输出 | ||
11 | 步进电机控∩制模块 | 步进电机 |
水平移动装ω置 | ||
闭环控制装置 | ||
12 | 传感器◆配接模块 | 4路传感器接口 |
16路光』电隔离IO口 | ||
13 | 扩展模块 | 8255芯片，74LS245芯片 |
14 | 温度传感器模块 | 18B20/LM35 |
15 | RS232通讯线 | RS232通讯线 |
16 | ISP编程线 | ISP编程电缆 |
17 | 排线 | 排线 |
18 | 电子连线 | 实验连线 |
19 | 接近开关 | 接近开关 |
20 | DICE-AT2015过程自动控制理论?计【算机控制技术实验平台 |
一、控制平台 采用工业级全铝合金框架结构,非钣◢金加工。铝合金规格30*30mm，控制台背后采用门式结⌒ 构，配置门锁，方便维修检修。 整体尺寸: 500×200×500 mm 输入电压：220V ±10% 50HZ 输出电压/电流：+5V/2A，+l2V/0.2A，-l2V/0.2A 二、模块电路 （1）系统采用Intel 8088作为系统的控制计算¤机，扩展EPROM采用W27512，存储空间64K,扩展RAM采用HM62256，存储空间32K，锁存★译码采用CPLD器件ispLSI 1032E。 （2）信号源发生单ω 元电路：正弦波、方波、斜波⌒及抛物波，信号周期在2毫秒至30秒之间可调； （3）采样保恃器及单稳单元电路； （4）运算模拟单元电路； （5）非线性单元电路； （6）状态指示灯单元； （7）D/A0832数/模转换单√元电路； （8）A/D0809模/数转换单元电路； （9）单节拍ζ脉冲发生单元； （10）电位器单▽元； （11）－5V电源发生单元； （12）ULN2803驱动单元； （13）直流电机模♀块单元(带反馈)； （14）步进电机模块单〓元； （15）信号测量单元： 采用PC软件实现双踪♀示波器、频率特性分析等功能。 （16）特殊运算环节单元； （17）可变电阻器组单元； （18）微型温度控制单♂元； 三、上位软件 系统为嵌入式控制计算机配有高度可视化的源语言级集成开发环境，集控制程序开▃发、调试和◥实验测量分析于一体，支持汇编源语言级的编程和调ζ 试。系统还提︾供有一组先进的虚拟仪器功能，为用户创造了集控制系统设计、电路构造、系统调试和测试分析诸功能一体化的实验环境： (1)双踪超低频数字存储示波器：具有实时测量和显示、波形回放、游标测量、波形存贮等功能。 (2)频率特性分析仪：可显示系统各频率点的时域相应波形并■进行分析，以半自动扫频测量方式进行Ψ测量，测量完毕后即可产生极坐标图和波特图，由此显示出系统的频率特性，同时还具有图形保存功能。(3) X_Y测量：将两∮路测量信号以X_Y坐标的形式显示，具有波形刷新和波形存贮功能，可应用于非线性♀系统的实验特性研究。 四、YW单容液位控制系统 采用工业级全铝合金框架结构,非钣金加工。铝合金规格30*30mm。 整体尺寸:520×200×660 mm 由有机玻璃水箱，水槽、水泵、和液位压力传感器、控制阀门、水管、24V开关电源等部件组ㄨ成。 （1）水箱，水槽：采用7mm厚度透ζ明有机玻璃材料，水箱正面标有【水位标尺，内部㊣有设有缓冲槽。 （2）水泵：直流24V，直流无刷，磁力驱动，可调速控制流量;静态杨程6米;上限流量960L/H;工作寿命大于20000小时;具有缺水自动保护功能;防护等级：IP68。 （3）液位压力传感器： 全封闭式电路，具有防潮、防结露、防渗漏功能;测量形式及范围 0～1～200mH2O 允许过载：2倍满量程压力 工作温度：-20～80℃ 温度补偿：-10～70℃ 存储温度：-40～80℃ 输出信号：（0～5)V三线制 供电电源：15～36 VDC(标定电压24VDC) 外壳材料：304不锈钢O型圈 氟橡胶 电 缆：专用防水透气电缆 防护等级：IP68(压力传感△器部分) （4）开关电源：配置高性能DC24V/1.5A开关电源 五、USB2.0数据采」集卡 核心CPU芯片采用32 位 RISC ARM STM32,使用实时操作系统RTOS； USB2.0通讯接口； 支持LabVIEW, CVI, Matlab, C++ 二次々开发接口； 模拟量输入：14位ADC分辨率率，支持同时8 路单端输入或者4路差分输入； 模拟量输出：12位DAC分辨率率，2通道输出； l 直流电压范围：0~5V，波㊣ 形输出支持正弦，方 波，锯齿，三角波任意波形 数字量输入输↘出：支持8 路输入⊙输出，集电集开漏ξ 输出，电平方式：5V TTL。 （7） 计数器/脉冲输出：通道数：1通道；上限计数频率：5Mhz，分辨率：32位，计数范围：0~65535 六、可完成←实验 （一）自动控制原理 实验项目 1、典型▆环节的模拟研究 2、典型系统瞬态响应和稳定性 3、系统校正 4、控制系统的频率特性 5、典型非线性环节 6、非线性系统（一） 7、非线性系统（二） 8、采〗样系统分析 9、采样控制系统的╲校正 10、态反馈（极点配置） （二）计算机控制技术 1、A/D，D/A转换 2、采样＠保持器 3、数字滤波 4、积分分离∩式PID控制 5、拍有纹波系统实验 6、拍无纹波◆系统实验 7、大林算法控制 8、非线性〒控制 9、解耦控制 10、综合控制实验 （三）控制系统应用 1.直流电机闭环调速实验 2.温度闭环控制∞实验 3.步进︻电机调速实验 4. 单容液位控制系统实验 |
*21 | DAQ创新实验模块 | 1. USB接口，带＠ 光耦隔离芯片。 2. 配套上位机软件，带↓丰富的互动性。下位＠ 机进行操作时上位机软件可以实时做出对应□ 反应。可完成15类开环与闭环实验。 3. 实时显示各接口情况，对运行代码情况了如指掌。 可完成十五个控制实验项目：
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*22 | 串并转换模块 | 74LS164/165芯片 |
四位数码管静态显示 | ||
仿PLC的IO口状态指示▃ | ||
*23 | IIC总线模块 | IIC总线IC卡 |
IIC总线时钟芯片 | ||
IIC总线EEPROM | ||
*24 | EDA扩展板 | 标配Lattice1032扩展板。 可选EP1K30,EP1C6,EP1C12 |
*25 | 小车运动模块 | 直流减速电机机构 |
四路两种位置传感器检测 | ||
限位▂保护功能 | ||
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*26 | 智能物料搬运模块 | 双轴直线搬运机器人机构 |
搬运机构 | ||
传感器〇检测机构 | ||
限位保护╱功能 | ||
接供料机构 | ||
气动控〇制机构 | ||
五个微动开关，从左向右分别是左限位开关、工位3位置开关、工位2位置开关、工位1位置开关、右限位开∞关。其中左、右限位开关是硬件保护元件，它们直接串接在电动机的控制电路中，当控制电路失效或元器件损坏时能有效保护电动机和机构的安全。三个位置开关用来检测手臂的位置。
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*27 | 气泵 | 实验室共用静音气①泵 |
*28 | 二维运动控制 | 二维运动∑ 机构 |
限位保护功能 | ||
二相步进电机 | ||
独≡立开关电源 | ||
1、定位精度：0.4mm 2、X轴有效行程█：320mm；Y轴有效行程：320mm； 3、输入电源：220V±10％(50Hz) 4、工作环境：温度-10℃～+40℃ 相对湿度<85％(25℃) 海拔<4000m 5、装置容量：≤1．2kVA 6、外形尺寸：70cm×61cm×20cm
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*29 | ARM主机模块 | ARM CortexM3系列STM32F103ZET6芯片,3.2寸TFT真彩触摸屏模块 （可选配ULINK2ARM仿真器） |
ARM主机模块硬件资源： （1）CPU：STM32F103ZET6;(LQFP144脚,片上集成512K flash、64KRAM、12Bit;ADC、DAC、PWM、CAN、USB、SDIO、FSMC等资源); (2)板上外扩512K SRAM, 2M NOR FLASH （板上支持1024kSRAM，16M的NOR FLASH）满足大容量数据采集、处理及分析要求; (3)板上外扩128M或256M NAND FLASH（标配128M）满足彩屏上丰富的图片存储、数据表格存储▲，文件管理等△应用; (4)搭配3.2寸TFT真彩触摸屏模块，FSMC控制，彩屏模」块上配置RSM1843（ADS7843、TSC2046脚对脚▼兼容）触摸控Ψ制器芯片，支持一个SD卡（SPI方式）可用于存储图片，支持一个AT45DBxxx的DATA FLASH（可用于存储汉字库）; (5)一路CAN通信接口,驱动器芯片SN65VHD230; (6)两路RS232接口; (7)一路RS485通信接口; (8)一个SD卡座SDIO控制方式; (9)一个I2C存储器接口，标配24LC02(EEPROM); (10)一个SPI存储器接口，标配AT45DB161D(DATA FLASH); (11)一路ADC调节电位器输入; (12)三路ADC输入接〖线端子引出; (13)两路PWM输出接㊣ 线端子引出↘; (14)两路DAC输出接线端◎子引出; (15)一个蜂鸣器◥、五个用户LED灯、一个电源指示灯↘，一个USB通信指示灯; (16)四个用户按键，一个系统复按键。 | ||
*30 | MSP430单片机主机模块 | MSP430F449芯片（配下载电缆） |
*31 | AVR单片机主机模块 | ATMEGA128L芯片（配下载电缆） |
*32 | PIC单片机模块 | PIC16F877A芯片 |
*33 | 编程器 | TOOP2004 |
*选配单片机实训包模块:
序号 | 实训包♀名称 | 配件 | 说明 | |
配件名称 | 数量 | |||
1 | 智能语音遥控机器人 | 51单片机系▅统、语音识别模块，电机】驱动模块△，机器人模型，配件、技术资料 | 1套 | 通过51单片→机系统》实现对语音模块的读取，从而实现对机器人动作的语音控制。 |
2 | 智能语音遥控小车 | 51单片机系♂统、语音识别模块，电机驱动模块，小车模型,配件、技术资料 | 1套 | 通过51单片机系◥统实现对语音模块的○读取，从而实々现小车动作的语音控制。 |
3 | 超声波倒车雷①达 | 51单片机』系统、超声波︼测距模块、液晶显☆示模块、 配件、技术资料 | 1套 | 使用一对超声波传感器，单片机根据发射与接收超声波信号的时间↓差来计算距离，带温度补偿，结果用数码管显示 |
4 | 环境测试仪 | 51单片∞机系统、环境测试模块、液晶卐显示模块、配件、技术资料 | 1套 | 通过检↑测环境温度和湿度，并通过单片机接收数据，实时显示当前温度值和湿度值。 |
5 | 出租车计◆价器 | 51单〗片机系统、液晶∞显示模块、直流电机模块、配件、技术资料 | 1套 | 直流电机模拟车轮，用霍尔传感器测里程，用LCD显示里程、单价、总价、等信息 |
6 | 数字式多路温度采集系统 | 51单片机系♀统、DS18B20模块、液晶显示模块、配件、技术资料 | 1套 | 对8组DS18B20同时进行温度≡采集和显示 |
7 | 数据♂采集系统 | 51单片＠机系统、数据采集模块、液晶显示模块、配件、技术资料 | 1套 | 采用AD转换器转换模拟信号，再通过单片机送到液晶模块，显示转换后★的数字量 |
8 | 交通灯控制系统 | 51单片机系卐统※、交通灯模块、配件、技术资料 | 1套 | 用LED发光二极管模拟交通灯，数码管显示秒数 |
9 | 电机控制系╱统 | 51单△片机系统、直流电机■控制模块、四相步进〇电机模块、液晶显示模块、配件、技术资料 | 1套 | 51单片机系》统，通过PWM方式◆控制直流电机转速，并用霍尔传感器测速。 51单♀片机系统驱动四相步进电机进行正转，反转和停止操作。 |
10 | 公交车报站器 | 51单片机■系统、语音①录放模块、配件、技术资料 | 1套 | 公交车报站，语音提示，可进行语音录放〓控制 |
11 | 热释红外报警※仪 | 51单片机◤系统，热释电红外传感器测温↑模块、配件、技术资料 | 1套 | 使用热释红▃外传感器，实现非接触测量人体、物体热≡释红外信号检测，并通过蜂鸣器报警。 |
12 | 数字电子钟 | 51单片机系√统、日历时∑钟模块、液晶显示模块、配件、技术资料 | 1套 | 年、月、日、星期、时、分、秒显示，程序中可设置初值 |
13 | 俄罗∏斯方块游戏 | 51单片机系统、液晶显示模块、配件、技术资料 | 1套 | 单片机实现俄罗斯▼游戏，用LCD显示，键盘控制 |
14 | 电子称 | 51单片机系统、压力传感」器模块、信号放大转换模块、法码（3只）、液晶显示模块、4*4矩阵键盘、配件、技术资料 | 1套 | 测量物体质量，LCD1602液晶依次显示：重量值|输▽入的单价值|待测物体的总价格.可通过下面4*4矩阵㊣ 键盘输入单价，然后将砝〖码放上托盘，再按 “计算”键，计算↘出总价格。重新称∑ 重时，按下“退格”键，重复以上步骤。提供法码，量程500克 |
15 | 考勤机 | 51单片机系统、读卡器模块、液晶显示模块、配件、技术资料 | 1套 | IC卡应用于考勤机，身份识别，记录考︾勤数据。 |
16 | SD卡读写器 | 51单片机系统，SD卡ω 读写模块、液晶显示模块、配件、技术资料 | 1套 | 通过51单片机，读写SD卡，SD卡需自配，并在液晶上显∑示SD卡读写的数据。 |
17 | MP3音乐播放器 | 51单片机系统、MP3播放模块、耳机、配件、技术资料 | 1套 | 通过51单○片机系统对实验板SD卡读写，源代码可以通过本实验板播放几乎所有常用码率的MP3/wma/mid/mav音频文件。 |
18 | 无线数据 传输系统 | 51单片机系统、无线通信ξ模块、配件、技术资料 | 1套 | 无线数据传输模块实现数据传输，注：用户至少配两套系统才能完成传输功能 |
19 | 基于CAN总线的汽车车窗控制 | 51单片机系统、CAN通讯模块、液晶显示模块、配件、技术资料 | 1套 | 通过51单片机系统对CAN总线方式通◣信，控制车窗的开合（模拟），并通过液晶显示CAN总线通讯数据 |
20 | 网络家电 | 51单片机系统、以太网ξ 通讯模块、配件、技术资料 | 1套 | 通过51单片机系统控制以太网模块实现与PC机端调试小助手双向数据通讯，（模拟）空调的启动、停止和设☉置 |
21 | GSM通信系统 | 51单片机系统、GSM网络通信模块（SIM卡自备）、配件、技术资料 | 1套 | 单片机控♀制GSM通信模块实现自动拔号、通话和发短信功能。 |
22 | GPS定位 | 51单片机系统、GPS模块、 液晶显示模块整合到一块PCB板上、GPS天线、配件、技术资料 | 1套 | 单片机读◣取GPS模块信号：时间、经度、纬度、海拔、移动速度等，用LCD显示 |
23 | 可燃气体报警仪 | 51单片机系统、可燃气体检测模块、配件、技术资料 | 1套 | 使々用可燃气体传感器，调理电路进行信号调理，单片机根据信号进行报警◥。 |
24 | 流量液位检测自◤动供水（带红外遥控≡） | 51单片机系统、透明供水系统模型、水泵、流◢量检测传感器模块、液位检测传感器、红↘外遥控器、配件、技术资料 | 1套 | 单片机实时检测并在LED数码管上实时显示水流量信息，同时根←据液位情况，控▓制水泵进行自动供水控制，水流量可▆手动进行调节。系统带红外遥控系统☆。 |
25 | 汽车【无钥匙 启动系统 | 51单片机系统、触摸传感器模块╱、直流电机控制模块、配件、技术资料 | 1套 | 51单片机系统，根据采集到触摸传感器模块的信号，启动或停止汽车工作（由小直◆流电机模拟）。 |
26 | 火灾感应 报警系统 | 51单片机系统、火焰检测传感器模块、直流电机控制模块、配件、技术资料 | 1套 | 51单片机系统，根据采集到火焰检测传感器模块的信号，来控制▲蜂鸣器和※LED发光二ㄨ极管声光报警。 |
27 | 汽车自动雨 刮器系统 | 51单片机系统、凝露传感器→模块、配件、技术资料 | 1套 | 51单片机系统，根据采集到凝露传感器▃模块的信号，来控制LED发光二极模拟雨刮器的启停 |
28 | 汽车倾斜检 测报警装置 | 51单片机系统、倾斜传感器模№块、配件、技术资料 | 1套 | 51单片机系统，根据采集到倾斜传感⌒器模块的信号，来控制蜂鸣器和LED发光二∏极管声光报警。 |
29 | 汽车舒适度♂ 检测装置 | 51单片机系统、振动检测传感器模块、配件、技术资料 | 1套 | 51单片机系统，根据采集到振动检测传感器模块的信号，并用LED发光二极管闪动的频率来模拟汽车振动的频率。 |
30 | 空气质√量检测系统 | 51单片机系统、空气质量传感器模块、配件、技术资料 | 1套 | 51单片机系统，根据采集到空气质量传感器模块的信号，来判断空气质♂量。 |
