YUYJCS-114高級測控系統綜合實(shí)驗平臺

圖片供參考，產(chǎn)品以實(shí)物為準

一、高級測控系統實(shí)驗平臺|工業(yè)自動(dòng)化實(shí)訓設備概述
1．本實(shí)驗平臺是將計算機技術(shù)、單片機技術(shù)、控制技術(shù)和通信技術(shù)應用于傳感器原理和應用性實(shí)驗的綜合性實(shí)驗系統。主要用于各大、中專(zhuān)院校及職業(yè)院校開(kāi)設的：傳感器原理與技術(shù)、自動(dòng)化檢測技術(shù)、非電量檢測技術(shù)、工業(yè)自動(dòng)化儀表、單片機接口技術(shù)等課程的實(shí)驗教學(xué)，也可以作為相關(guān)科研人員的實(shí)驗開(kāi)發(fā)平臺。
實(shí)驗系統還適用于大學(xué)生課程設計、畢業(yè)設計、和電子競賽的開(kāi)發(fā)平臺，體現了靈
活、開(kāi)放、創(chuàng )新、綜合、跨領(lǐng)域、跨專(zhuān)業(yè)的設計理念。其功能擴展模塊覆蓋了我個(gè)專(zhuān)業(yè)多門(mén)課程，適合電子類(lèi)、通信類(lèi)、自動(dòng)化類(lèi)、計算機類(lèi)、機電類(lèi)、測控儀器類(lèi)等專(zhuān)業(yè)的學(xué)生進(jìn)行綜合、創(chuàng )新設計。
系統能完成傳感器與檢測技術(shù)相關(guān)課程實(shí)驗的教學(xué)，通過(guò)實(shí)驗能掌握偉傳感器原理、信號調理、信號檢測及對象控制的方法。
二、高級測控系統實(shí)驗平臺|工業(yè)自動(dòng)化實(shí)訓設備特點(diǎn)
模塊化設計：采用標準的模塊化設計，增強系統的結構性；

產(chǎn)品上部設計圖,增加了液晶電腦與示波器工具放置位置，便于實(shí)驗室的管理與使用。
接近工程：系統上采用了部分工業(yè)型傳感器，即可以用來(lái)完成傳感器原理、結構與調理電路的教學(xué)，也可以用來(lái)解決工業(yè)工程和過(guò)程中的實(shí)際問(wèn)題；
持續發(fā)展：結合MCS-51單片機、嵌入式單片機知識可以將檢測及監控系統提高到更高層次。
開(kāi)放式設計：系統中的軟、硬件及系統均按照全開(kāi)發(fā)的思想進(jìn)行設計，以便于學(xué)生開(kāi)展研究型和創(chuàng )新型的實(shí)驗，也可以作為二次開(kāi)發(fā)的實(shí)驗平臺。
zui小知識單元：每個(gè)模塊均可拆分到該知識層次的zui小知識單元。
三、技術(shù)性能
輸入電源：?jiǎn)蜗嗳€(xiàn)220V±10%  50HZ
工作環(huán)境：溫度-10℃~+50℃  相對濕度<85%（25℃）  海拔<4000m
絕緣電阻：大于3MΩ
裝機容量：小于0.5Kva
外形尺寸：155cm×60clm×140cm，以產(chǎn)品實(shí)物為準
四、裝置的配備
（一）電源系統
1、供電及安全體系：?jiǎn)蜗嗳€(xiàn)220V電源輸入，由漏電保護器的控制電源開(kāi)關(guān)。
2、直流穩壓電源：①±5V/1A、±12V/1A、±15V/1A直流穩壓電源，均具有短路軟截止自動(dòng)恢復保護功能；②0~30V/1A連續可調電源，均具有短路軟截止自動(dòng)恢復保護功能，帶數顯電壓表指示；③0~1000mA連續可調恒流源、具有開(kāi)路保護功能，帶數顯指示功能。
3、功率函數信號發(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
占空比調節：20%~80%
掃頻速率：10MS~5S
輸出電壓幅度：20V_P-P（負載1 MΩ）、10V_P-P（負載50Ω）
輸出保護：短路保護，抗輸入電壓±35V（1分鐘）
頻率計：六位LED顯示
外測范圍：0.1HZ~50MHZ
外測靈敏度：100MV
幅度顯示：三位LED
（二）．常規儀表：
1、直流數字電壓表：范圍0~300V，三位半數顯，精度0.5級。
2、直流數字電流表：范圍0~500mA，三位半數顯，精度0.5級。
3、虛擬示波器：具有數字存儲示波器（2通道輸入，具有常規波形測量、非線(xiàn)性測量、頻率特性分析等功能）。
4、低頻函數信號發(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。
5、四位數顯頻率計：測量范圍1~300KHZ。
溫度控制器，加熱源：提供一只XMTD3000溫度控制器，可以顯示設定溫度和當前溫度。
MF500型萬(wàn)用表
測量范圍：
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
數據采集卡，用于電信號的采集、處理、顯示。
（三）、控制器單元掛箱(MCS-51單片機+C8051F020單片機)
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)驗電路及系統擴展電路，可單獨完成大部分的基本實(shí)驗，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存儲器模塊
(2)8255接口模塊                       (10)PCF8563日歷時(shí)鐘模塊
(3)8279鍵盤(pán)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(mén)狗模塊             （13）紅外線(xiàn)收發(fā)模塊
(6)I²C EEROM模塊                    （14）DS18B20數字溫度傳感器模塊
(7)8250模塊                         （15）開(kāi)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：

（四）、YUY-100 信號轉換單元掛箱
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連接。
掛箱支持的模塊：

（五）、YUY-400對象掛箱(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連接。
掛箱支持的模塊：

（六）、YUY-500對象掛箱(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連接。
掛箱支持的模塊：

（七）開(kāi)閉環(huán)創(chuàng )新實(shí)驗單元
USB接口，配套上位機軟件，可完成4層電梯控制，郵件分揀，數字邏輯分揀，機器人自動(dòng)掃雷等15個(gè)開(kāi)閉環(huán)控制實(shí)驗項目。
（八） ARM單元掛箱
（1）CPU模塊：（三星S3C2410微處理器，ARM9內核，可穩定運行多種嵌入式實(shí)時(shí)操作系統。）
內存SDRAM：64M。
Flash：8M
標準RS232接口：采用MAX3232電平轉換芯片。
以太網(wǎng)接口：采用的網(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標準UDA1341、音頻輸入、雙聲道mic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（標準配置）
直流電機、步進(jìn)電機、LED、8*8LED點(diǎn)陣，4位8段數碼管，鍵盤(pán)單元、A/D轉換單元（板載電位器電壓輸入）、D/A轉換單元、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(xiàn)電阻式觸摸屏；JTAG接口（20針標準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(hù)可以通過(guò)仿真器和CCS下載程序和進(jìn)行實(shí)驗；
（2）圖象、語(yǔ)音AD/DA模塊：語(yǔ)音模塊采用TLC320AD50芯片，zui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：本系統可做串口、并口實(shí)驗，串口實(shí)驗：采用熱門(mén)器件（MAX3111ECWI）來(lái)完成跟計算機的異步通訊，其傳輸速率達230Kbps；并口實(shí)驗：利用并口與DSP的HPI直接實(shí)現跟計算機數據傳輸，其傳輸速率達2Mbps；
（4）溫度、 電機控制模塊：電機控制模塊自帶一個(gè)閉環(huán)直流電機（12V）和一個(gè)步進(jìn)電機（12V），利用電機控制模塊可做直流電機和步進(jìn)電機控制方面的實(shí)驗，溫度傳感采用流行熱門(mén)器件一線(xiàn)集成溫度傳感器（DS18B20），測溫范圍為－55℃－100℃　精度為9位、12位。
（5）信號源模塊：本模塊提供兩路（1Hz－60KHz）信號源，且正弦波的頻率、幅度均可調節 ，其中還提供兩路信號的混頻電路，為實(shí)時(shí)的濾波算法提供了混頻輸入信號；
（6）鍵盤(pán)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；2、八位數碼管；3、八個(gè)指示燈；4、八個(gè)按鍵輸入；為實(shí)驗儀提供了基本的輸入、輸出設備。為二次開(kāi)發(fā)提供了豐富的人機界面資源；
（7）二次開(kāi)發(fā)模塊：可擴展雙CPU板（包括2000系列板或5000系列板）ARM板，軟件無(wú)線(xiàn)電板，MP3、以太網(wǎng)板等。（選配）
（十）新型傳感器系列配置
光纖壓力傳感器：傳輸型。
扭矩傳感器：靜態(tài)扭矩測量傳感器。
超聲位移傳感器：測量范圍0.10m~4.00m，測量精度1cm.
PSD位移傳感器：PSD位置傳感器
CCD電荷耦合傳感器：線(xiàn)陣CCD傳感器
圓光柵傳感器：增量式光電編碼。
長(cháng)光柵傳感器：1024線(xiàn)長(cháng)光柵傳感器。
液位傳感器：擴散硅壓力傳感器液位測量。
流量傳感器：渦輪式流量傳感器。
（十一）運動(dòng)控制卡
基于PCI總線(xiàn)運動(dòng)控制卡 , 配套56步進(jìn)電機與驅動(dòng)器

（十二）. EDA/FPGA掛箱
該系統采用“主板（基本實(shí)驗系統）+適配板（下載板）”的雙板式結構，配置靈活，適配板可選配Altera、Lattice、Xilinx等多家著(zhù)名的PLD公司大部分ISP或現場(chǎng)配置的CPLD/FPGA進(jìn)行編程下載，包括可對不同工作電壓CPLD/FPGA的編程，且在編程中無(wú)須做任何跳線(xiàn)切換即能自動(dòng)識別主系統上的芯片，安全可靠，適合學(xué)生高密度的實(shí)驗操作
五、實(shí)驗桌：鋁木結構，桌面為防火、防水、耐磨高密度板，電腦桌連體設計，造型美觀(guān)大方。采用特制模具制作的優(yōu)質(zhì)鋁合金做框架，鋁合金表面經(jīng)氧化處理，經(jīng)久耐用，美觀(guān)大方，符合現代審美觀(guān)，桌面為防火、防水、耐磨高密度板，桌子下部配置儲存柜及電腦主機柜。
六、實(shí)驗項目
新型傳感器綜合實(shí)驗項目：
光纖壓力傳感器壓力測量實(shí)驗
靜態(tài)扭矩測量實(shí)驗
超聲位移測量實(shí)驗
PSD位移傳感器測量實(shí)驗
CCD傳感器測徑實(shí)驗
圓光柵角位移測量實(shí)驗
長(cháng)光柵線(xiàn)位移測量實(shí)驗
開(kāi)關(guān)量檢測實(shí)驗 
水箱液位測量實(shí)驗
計算機控制實(shí)驗  
（二）MCS-51單片機實(shí)驗項目
軟件部分實(shí)驗：
1．清零程序田
2．拆字程序
3．拼字程序
4．數據區傳送子程序
5．數據排序實(shí)驗
6．查找相同數據個(gè)數
7．無(wú)符號雙字節快速乘法子程序
8．多分支程序
9．多分支程序
10．電腦時(shí)鐘實(shí)驗
硬件部分實(shí)驗：
1.P1口亮燈實(shí)                          
2.P1口轉彎燈實(shí)驗
3.P3.3口輸入，P1口輸出實(shí)驗           
4.工業(yè)順序控制實(shí)驗
5.8255 A、B、C口輸出方波實(shí)驗          
6.8255 PA口控制PB口
7.8255控制交通燈                      
8.簡(jiǎn)單I/O擴展實(shí)驗
9.并行ADC 0809轉換實(shí)驗               
10.并行DAC 0832轉換實(shí)驗
11.8279鍵盤(pán)顯示實(shí)驗                   
12.8253方波實(shí)驗
13.DS18B20單總線(xiàn)溫度測量實(shí)驗           
14.紅外線(xiàn)遙控收發(fā)實(shí)驗
15.串行A/D TLC549轉換實(shí)驗             
16.串行10位D/A TLC5615轉換實(shí)驗
17.PCF8563  I²C日歷時(shí)鐘實(shí)驗            
18.MAX813看門(mén)狗實(shí)驗
19.AT24C02  I2C總線(xiàn)存儲器讀寫(xiě)實(shí)驗      
20.串行存儲芯片93C46讀寫(xiě)實(shí)驗
21.LM331 F/V轉換實(shí)驗                   
22.LM331 V/F轉換實(shí)驗
23.AD574 12位并行模數轉換實(shí)驗          
24.TLV5613 12位并行數模轉換實(shí)驗
（三）嵌入式單片機(C8051F020)實(shí)驗
1.數字I／O口交叉開(kāi)關(guān)設置實(shí)驗           
2.UART串能通訊實(shí)驗
3.配置內部和外部振蕩器實(shí)驗              
4.片內模數轉換(ADC)實(shí)驗
5.I／O輸入、輸出實(shí)驗                    
6.片內數模轉換(DAC)實(shí)驗
7.定時(shí)器實(shí)驗                            
8.SRAM外部數據存儲器擴展實(shí)驗
9.外部中斷實(shí)驗                          
10.SPI串行Flash存儲器數據讀寫(xiě)實(shí)驗
11.計數器實(shí)驗
(四)單片機開(kāi)閉環(huán)創(chuàng )新實(shí)驗

ARM9實(shí)驗項目
基礎實(shí)驗：
（1）安裝WINCE并建立開(kāi)發(fā)環(huán)境   
（2） 建立并編譯WIN CE平臺 
（3）WINDOWS CE的燒寫(xiě)  
（4）定制SDK并建立EVC下的開(kāi)發(fā)環(huán)境     
（5）定制增強型內核   
（6）建立宿主機與實(shí)驗箱的連接    
（7）繼電器實(shí)驗    
（8） 蜂鳴器實(shí)驗  
（9）DIP實(shí)驗   
（10）IIC總線(xiàn)—溫度實(shí)驗   
（11） IIC總線(xiàn)—EEPROM實(shí)驗
（12） IIC總線(xiàn)—DA實(shí)驗   
（13）EXTKEY中斷程序
（14）GPIO LED實(shí)驗     
（15）LED點(diǎn)陣實(shí)驗      
（16）EVC下的HELLO WORLD實(shí)驗
（17） 液晶屏壞點(diǎn)測試程序     
（18） 錄音機測試程序      
（19） 簡(jiǎn)單聊天室程序（CE版）   
（20） 視頻點(diǎn)播VOD實(shí)驗 
（21）CEPLAYER播放器實(shí)驗      
（22） 串口通訊測試程序（對話(huà)框版）
DSP實(shí)驗
 A、驗證性實(shí)驗
（1）CCS操作實(shí)驗
（2）存儲器實(shí)驗
（3）跑馬燈實(shí)驗
（4）數碼顯示實(shí)驗
（5）硬件中斷實(shí)驗
（6）定時(shí)器實(shí)驗
（7）步進(jìn)電機控制實(shí)驗
（8）DSP同步串口與計算機的串口（RS232）通訊
（9）DSP的HPI與計算機的并口（EPP）通訊
（10）向量相加、減實(shí)驗
（11）矩陣相乘
（12）浮點(diǎn)數到Q15、Q15到浮點(diǎn)數數據轉換
（13）FIR濾波器實(shí)驗
（14）IIR濾波器實(shí)驗
（15）黑白圖像采集實(shí)驗
B、綜合性實(shí)驗：
（16）液晶顯示實(shí)驗
（17）簡(jiǎn)單數字存儲示波器實(shí)驗
（18）同步串口（16位AD、DA）實(shí)驗
（19）HPI接口實(shí)驗
（20）自適應濾波器（DLMS）實(shí)驗
（21）卷積（convole）算法實(shí)驗
（22）自相關(guān)算法
（23）互相關(guān)算法
（24）語(yǔ)音錄、放實(shí)驗
（25）實(shí)時(shí)IIR濾波器實(shí)驗
（26）圖像處理之圖像取反
（27）圖像處理之灰度閾值變換
C、設計性實(shí)驗
（28）直流伺服電機測速控制實(shí)驗
（29）溫度傳感器、液晶顯示實(shí)驗
（30）HPI接口BOOTLOAD實(shí)驗
（31）在線(xiàn)FLASH燒寫(xiě)及16或8位并行自舉
（32）快速傅立葉變換（FFT）算法實(shí)驗
（33）信號采集、存儲、傳輸（PC機與DSP）實(shí)驗
（34）溫度、速度雙閉環(huán)控制電機
（35）鍵盤(pán)輸入液晶顯示實(shí)驗
（36）語(yǔ)音FIR濾波（低通、高通、帶通、帶阻）實(shí)驗
（37）實(shí)時(shí)LMS濾波器實(shí)驗
（38）FFT實(shí)驗
D、創(chuàng )新性實(shí)驗
（39）聲控電機實(shí)驗
（40） 語(yǔ)音G711編碼、解碼實(shí)驗
（41）語(yǔ)音G723編碼、解碼實(shí)驗
（42）圖像處理之灰度窗口變換
（43）圖像處理之對比度增強
（44）YUV彩色圖象處理之圖象取反實(shí)驗
（七）FPGA/EDA實(shí)驗項目
A、 基本實(shí)驗：

B、 模塊實(shí)驗：

C、模擬可編程實(shí)驗：

D、 數字系統設計：

（八）測控綜合實(shí)驗
步進(jìn)電機速度調節和方向控制
步進(jìn)電機位置測控實(shí)驗
直流電機速度調節和方向控制
水箱液位測控系統設計與調整
（九）基于MATLAB的仿真實(shí)驗(MATLAB軟件自備)
（十）智能儀器設計與調試
配套虛擬示波器電路板，相關(guān)元器件，芯片整套，相關(guān)上位機軟件，學(xué)生自己動(dòng)手制作與調試，完成虛擬示波器的設計與調試實(shí)驗。
（十一）儀器儀表綜合實(shí)驗畢業(yè)設計
（十二）科技創(chuàng )新設計與調試