Plataforma experimental de desarrollo experimental innovadora del microcontrolador DYDPJ-CF

1. Estructura del sistema

El sistema de desarrollo experimental integra una mesa experimental y una plataforma experimental integral. La plataforma experimental integral adopta un diseño integrado y también puede expandir algunos experimentos nuevos a través de enchufes de bus.

2. Rendimiento del sistema

Es el primero en China en aplicar software de configuración industrial a un sistema de control de microcomputadora de un solo chip , mostrando de manera intuitiva y vívida escenarios industriales de control automático reales. La plataforma se utiliza principalmente para tecnología de aplicación básica y tecnología de aplicación integral de microcontroladores, incluidos principios de microcontroladores, diversas tecnologías de control, diversas tecnologías de comunicación de datos y tecnologías de diseño de sistemas. Proporcione a los usuarios numerosos dispositivos periféricos e interfaces de dispositivos, lo que les permitirá dominar rápidamente los principios de los microcontroladores y sus prácticas tecnologías de interfaz, y comprender y dominar completamente las aplicaciones de varios dispositivos periféricos populares en el campo de los microcontroladores actuales. Al mismo tiempo, los estudiantes aprenden la tecnología de programación y control del software de configuración industrial (control de bus y control de bits) para capacitarlos y convertirlos en excelentes talentos orientados a aplicaciones para adaptarse a las necesidades sociales de innovación continua.

3. Principales indicadores técnicos

3.1 Mesa experimental:

3.1.1Fuente de alimentación

Entrada de energía: trifásico bifásico, CA 220 V ± 10 %, 50 HZ

Salida de potencia: salida bifásica de tres cables CA 220 V ± 10 %/50 HZ, utilizada para el suministro de energía de computadoras e instrumentos de medición.

3.1.2 Capacidad del dispositivo: ≦1KVA

3.1.3 Dimensiones totales: valor de referencia 1500×700×1300

3.1.4 Entorno de trabajo: temperatura -10°C～+40°C, humedad relativa 85% (25C)

3.1.5 Protección de seguridad: protección de puesta a tierra, protección contra fugas (corriente de acción <30 mA), protección contra sobrecarga

3.1.6 Cuerpo de la mesa experimental: la mesa experimental está hecha de una estructura de banco de aleación de hierro y aluminio, un panel *slado y el escritorio está hecho de un tablero de alta densidad ignífugo, impermeable y resistente al desgaste, con una estructura sólida y una apariencia hermosa. La parte inferior de la mesa está equipada con un gabinete principal para computadora, un estante para teclado y un gabinete de almacenamiento para colocar accesorios, herramientas, información, etc.

4. Parámetros técnicos detallados del hardware

4.1 Pantalla experimental

4.1.1 Módulo de lámpara de agua corriente monocromática: paquete de 8 luces LED de parche 0805 de color verde de alto brillo

4.1.2 Módulo de luz de agua corriente de dos colores: 6 luces LED en línea de alto brillo, tres colores: rojo, amarillo y verde

4.1.3 Módulo de luz LED de dos colores: luz LED en línea de dos colores rojo y verde

Módulo de tubo digital de 4.1.48 bits: 2 tubos digitales de ánodo común de cuatro bits, 2 chips de controlador 74HC595.

4.1.Módulo de tubo digital de 51 bits: 1 tubo digital de 8 segmentos, ánodo común, 0,56 pulgadas

4.1.6 Módulo de matriz de puntos de dos colores rojo y verde: tres chips de controlador 74HC595, una pantalla de matriz de puntos de dos colores rojo y verde.

4.1.7Módulo de pantalla LCD LCD1602: interfaz de pantalla LCD LCD1602 estándar, 1 pantalla LCD LCD1602 con retroiluminación.

4.1.88 botones independientes: 8 botones de parche independientes con resistencias pull-up

Teclado matricial 4.1.94X4: teclado matricial de 4 filas y 4 columnas, un total de 16 botones SMD, con resistencias pull-up.

41.1.10 Joystick de cinco direcciones: Un joystick de cinco direcciones con cinco direcciones: arriba, abajo, izquierda, derecha y centro.

4.1.11 Módulo zumbador: zumbador pasivo

4.1.12Módulo de reloj DS1302: chip DS1302, paquete SOP8, módulo con soporte de batería en la parte posterior.

4.2 Módulo de sensores

4.2.1 Módulo DS18B20 de dos canales: Interfaz del sensor de temperatura DS18B20 de dos canales

4.2.2 Módulo de sensor fotosensible: comparador LM393 integrado, resistencia ajustable de voltaje de referencia, interfaz de salida analógica, interfaz de salida digital, luz LED indicadora analógica y admite dispositivos de conmutación fotoeléctrica como fotodiodos y fotorresistores.

4.2.3 Módulo sensor de llama: comparador LM393 integrado, resistencia ajustable de voltaje de referencia, interfaz de salida analógica, interfaz de salida digital, luz LED indicadora analógica, admite sensor de llama.

4.2.4 Módulo de sensor Hall: comparador LM393 integrado, resistencia ajustable de voltaje de referencia, interfaz de salida analógica, interfaz de salida digital, luz LED indicadora analógica, admite sensor Hall.

4.3 Módulo de control eléctrico

Interfaz de motor CC de 4.3.1 canales : chip controlador ULN2003, paquete SOP16. Interfaz de motor de CC unidireccional de velocidad ajustable; interfaz de motor de doble función de dirección ajustable y velocidad unidireccional

Interfaz de motor paso a paso de 4.3.22 vías: 2 chips de controlador ULN2003, paquete SOP16. Dos interfaces estándar de motor paso a paso de 4 fases y 5 cables

Relé de 4.3.32 vías: chip controlador ULN2003, paquete SOP16. Dos relés de 5V, dos bloques de terminales 3P.

4.4 Módulo de transmisión y almacenamiento de datos

Puerto serie de 4.4.12 canales: chip SP3232, paquete SOP16, voltaje de funcionamiento de +3,0 v-+5 V, un conector de puerto serie macho, un conector de puerto serie hembra y 4 indicadores de estado.

4.4.2Módulo de memoria AT24C02: chip AT24C02, paquete SOP8

4.4.3 Módulo de entrada analógica: la entrada de 0V-5V es ajustable, el valor de resistencia de 0R-10K es ajustable.

4.4.4 Módulo serie a paralelo: chip 74HC164, paquete SOP14

4.4.5 Paralelo al módulo serie: chip 74HC165, paquete SOP16

4.4.6Módulo de tarjeta SD: ranura para tarjeta SD estándar, control SPI, modo de transmisión de 4 bits

Módulo 4.4.7MAX485: chip MAX485, 1 juego de salida de terminal 2P y 1 juego de salida de pin.

4.4.8 Módulo de emisión de infrarrojos: diodo de emisión de infrarrojos

4.4.9 Módulo receptor de infrarrojos: cabezal receptor integrado de infrarrojos HX838

Módulo 4.4.10PCF8591AD/DA: chip PCF8591, paquete SOP16W, 4 entradas analógicas, 1 salida analógica, comunicación IIC.

4.4.11 Módulo de cierre: chip de cierre 74HC573, compatible con CMOS estándar

4.4.12 38 decodificador: chip 74LS138, nivel TTL

4.4.13 Interfaz de expansión de la placa central: conector de interfaz 29P de dos filas, pin de expansión IO 28P de dos filas

4.5 Módulo de potencia

Circuito de alimentación 4.5.13V3: chip estabilizador de voltaje LM1117-3V3

Módulo de potencia 4.5.21V8: chip estabilizador de voltaje LM1117-1V8

4.5.3 Salida de fuente de alimentación: Fuente de alimentación GND/5V/3V3/1V8, un juego cada uno, cada juego tiene 6 cables

4.5.4 Nombre del módulo: interfaz USB, miniUSB, tipo A hembra, D+, D-

4.5.5 Fusible autorregenerable: corriente de corte 300ma
4.6 Sistema de simulación

1. Sistema de simulación virtual de primeros auxilios de seguridad eléctrica y descargas eléctricas (se proporciona demostración y certificado de derechos de autor): el software utiliza una pantalla virtual que combina bidimensional y tridimensional para enseñar a los estudiantes la seguridad de la electricidad y los métodos de primeros auxilios. Descarga eléctrica monofásica, descarga eléctrica bifásica y sistema de simulación virtual de primeros auxilios de descarga eléctrica bifásica Principios de descarga eléctrica, descarga eléctrica de paso, primeros auxilios de descarga eléctrica de bajo voltaje, primeros auxilios de descarga eléctrica de alto voltaje, artificial. método de rescate respiratorio, método de rescate respiratorio tomado de la mano, método de rescate por compresión del corazón del pecho, etc., reparación de descarga eléctrica monofásica, desconexión en vivo, reparación de descarga eléctrica del enchufe, demostración al *re libre de principios como la descarga eléctrica. La enseñanza de descargas eléctricas de bajo voltaje y descargas eléctricas de alto voltaje explica y demuestra principalmente a los estudiantes cómo rescatar a personas que sufren una descarga eléctrica de bajo voltaje o una descarga eléctrica de alto voltaje. Método de rescate por respiración artificial, método de rescate respiratorio con la mano. y el método de rescate por compresión cardíaca torácica se demuestran utilizando tecnología de simulación virtual 3D después de renderizarlo y pulirlo para que el modelo parezca la pieza real y parezca realista. A través de la capacitación práctica, se puede educar a los estudiantes sobre el uso seguro de la electricidad en la sala de capacitación, mejorar la conciencia de seguridad de los estudiantes y permitirles aprender algunos métodos de autorrescate, de modo que los estudiantes puedan tomar ciertas medidas de seguridad para protegerse cuando se encuentren en peligro. y familiarizarse con las diversas causas de accidentes eléctricos y las medidas prácticas para abordarlas y reducir la aparición de accidentes eléctricos.

2. Mantenimiento de electricistas, motores electrónicos y software de simulación de evaluación de capacitación vocacional (que proporciona demostración y certificado de derechos de autor): el contenido del software incluye sentido común del uso seguro de la electricidad, herramientas para electricistas, diagramas para electricistas, instrumentos para electricistas, circuitos de iluminación para electricistas, motores y transformadores. , aparatos eléctricos de bajo voltaje, trapeadores eléctricos, osciloscopios, fuentes de señales de baja frecuencia, procesos de soldadura, tecnología SMT, procesos de fabricación de productos electrónicos, resolución de problemas, cableado, desmontaje y montaje tridimensional de reductores, desmontaje y montaje de mecanismos de eje (incluidos eje de engranaje cilíndrico, eje de engranaje cónico, departamento de eje helicoidal y más de diez experimentos) y otros módulos, las escuelas pueden seleccionar los módulos de capacitación correspondientes para la capacitación de acuerdo con el progreso de aprendizaje de los estudiantes.

3. Software de simulación de tres metros (que proporciona demostración y certificado de derechos de autor): este software está en formato apk y se puede utilizar en PC y terminales móviles. Las funciones de este software son: medición de resistencia y medición de voltaje CA (medición del transformador). , si el multímetro se quema al medir el transformador, aparecerá humo negro y el multímetro se puede restablecer), juicio de polaridad del transistor, medición de voltaje CC (la luz se encenderá cuando se encienda el amperímetro), medición de corriente CC y capacitancia. es bueno. Este software puede arrastrar las puntas del lápiz rojo y negro a voluntad. Cuando las dos puntas del lápiz se arrastran y se colocan en el objeto a medir, se mostrará un círculo rojo. Si el posicionamiento no es preciso, no se mostrará ningún círculo rojo. y cuando se realizan operaciones incorrectas (como el rango incorrecto seleccionado, los datos medidos son incorrectos, etc.), el puntero del medidor no responderá, lo que provocará una nueva medición de error, etc. Este multímetro puede seleccionar el rango de voltaje CA, rango de voltaje CC , rango de resistencia, rango actual, ajuste de resistencia a 0 y puede ampliar los datos de la pantalla para ver claramente el tamaño de los datos medidos. Los estudiantes pueden aprender el uso correcto de los multímetros a través de este software.

4. Sistema de diseño de enseñanza docente (que proporciona demostración y certificado de derechos de autor): este sistema está en formato apk y se puede usar en una PC o dispositivo móvil. Este sistema puede configurar fallas de forma manual o automática. Este sistema ha pasado. El cuadro verde en el diagrama del circuito selecciona. configuración manual de puntos de falla (se pueden configurar hasta 39 puntos de falla), o el sistema puede configurar automáticamente un punto de falla aleatorio, dos puntos de falla aleatorios, tres puntos de falla aleatorios y cuatro puntos de falla aleatorios automáticamente, cinco puntos de falla aleatorios. Se establecen puntos de falla. Este sistema tiene caja de herramientas, biblioteca de componentes, lupa, diagrama de circuito y otras funciones. Puede elegir un multímetro para la detección a través de la caja de herramientas, seleccionar los componentes apropiados a través de la biblioteca de componentes y puede ver claramente a través de la lupa. Comprender los distintos componentes y circuitos. Este sistema permite a los estudiantes comprender el principio de funcionamiento y la estructura del circuito del circuito de control de arranque estrella-triángulo del motor mediante la configuración de fallas en el circuito de control de arranque estrella-triángulo del motor y diversas investigaciones.

5. Proyectos experimentales que se pueden realizar.

5.1 Función de la placa inferior de la caja de experimentos

1) Puede realizar experimentos con carpas y linternas de agua corriente.

2) Se pueden realizar experimentos con luces de circulación de colores y semáforos.

3) Puede realizar una visualización en color rojo y verde.

4) Puede realizar visualización de reloj electrónico, visualización de varios dígitos de tubo digital, controlador 74HC595 y otros experimentos.

5) Puede realizar un experimento de visualización de tubo digital de 1 dígito

6) Puede realizar experimentos de visualización de pantalla de matriz de puntos de dos colores, desplazamiento, visualización estática de caracteres, símbolos chinos, etc.

7) Se puede realizar un experimento de visualización de pantalla de cristal líquido LCD1602, que puede mostrar caracteres, números, etc.

8) Se pueden realizar experimentos como control de botones e interrupciones externas.

9) Se pueden realizar experimentos con teclado matricial y se pueden utilizar para control, experimentos de enseñanza, etc.

10) Se puede utilizar como palanca de control del juego para lograr funciones de botones independientes.

11) Puede realizar reproducción de música, avisos de alarma, etc.

12) Se pueden realizar experimentos con relojes electrónicos y calendario perpetuo.

5.2 Funciones del módulo de sensores

1) Se puede realizar la medición de temperatura.

2) Se pueden realizar experimentos con interruptores fotoeléctricos.

3) Se pueden realizar experimentos como alarma contra incendios y detección de llamas.

4) Se pueden realizar experimentos como medición de velocidad y detección electromagnética.

5.3 Funciones del módulo de control eléctrico

1) Se pueden realizar experimentos de conducción de velocidad del motor de CC y ajuste de dirección.

2) Puede realizar el experimento de conducción de ajuste de velocidad del motor paso a paso, ajuste de dirección y ajuste de ángulo.

3) Se pueden realizar experimentos de control de relés.

5.4 Funciones del módulo de transmisión y almacenamiento de datos

1) Se pueden realizar experimentos de comunicación serie y TTL a RS-232.

2) Se puede realizar almacenamiento externo y aprendizaje del bus IIC

3) Puede usarse como entrada analógica para experimentos como la conversión AD.

4) Se pueden realizar experimentos de serie a paralelo y se puede ampliar IO.

5) Se pueden realizar experimentos de conversión de datos paralelos a serie.

6) Puede realizar experimentos de aprendizaje de sistemas de archivos y lectura y escritura de tarjetas SD.

7) Con múltiples conjuntos de 485 módulos, se pueden realizar 485 experimentos de comunicación

8) Puede emitir señales infrarrojas con diferentes frecuencias portadoras.

9) Se pueden realizar experimentos de recepción y decodificación de infrarrojos.

10) Puede realizar la conversión AD/DA.

11) Puede realizar un experimento de bloqueo de datos de 8 bits y puede usarse como controlador y módulo de búfer para CPU y módulos periféricos.

12) Se puede ampliar con IO y aprender experimentos de decodificación.

5.5 Función del módulo de potencia

1) Puede generar voltaje de +3,3 V

2) Puede generar voltaje de +1,8 V

3) Se puede utilizar como pin de alimentación para módulos externos.

4) Fuente de alimentación de la placa base e interfaz de comunicación USB.

5) Se pueden realizar experimentos de recepción y decodificación de infrarrojos.

6. Tabla de configuración de la plataforma experimental.