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自動控制·計算機控制技術(shù)·信號與系統(tǒng)綜合實驗裝置,單片機創(chuàng)新實驗開發(fā)實訓裝置

本裝置是自動控制、計算機控制技術(shù)、信號與系統(tǒng)三大實驗項目的有機綜合體，一機多用，節(jié)省資源，效益顯著。自動控制原理部分具有很強的開放性能、擴展性能；運算模擬單元的運放八個，每個運算模擬單元內(nèi)都有實驗所需的電阻、電容等元件，可以通過短路塊和導線靈活方便的對實驗單元電路的組合，可構(gòu)造出各種型式和階次的模擬環(huán)節(jié)和控制系統(tǒng)；從運算模擬單元獨立出來的可變電阻器組單元檔位連續(xù)，調(diào)節(jié)精度高，接線靈活多變，充分滿足于自控原理實驗教學的要求。
    集成操作軟件，通過PC示波器功能可實時、清晰的觀察控制系統(tǒng)的各項靜、動態(tài)特性，方便了對模擬控制系統(tǒng)特性的研究。微型溫度控制單元可以代替烤箱進行溫度控制實驗，加上系統(tǒng)配置的直流電機、步進電機等控制對象，可開設(shè)控制系統(tǒng)課程的實驗。該系統(tǒng)還可擴展支持如線性系統(tǒng)、最優(yōu)控制、系統(tǒng)辨識及計算機控制等現(xiàn)代控制理論的模擬實驗研究。

信號與系統(tǒng)及數(shù)字信號處理部分，是本公司開發(fā)人員采用先進的技術(shù)手段專門為《信號與系統(tǒng)》(“九五”國家級重點教材、清華大學鄭君理等編制)課程而設(shè)計的，其提供了信號的頻域、時域分析的實驗手段，增加了數(shù)字信號處理功能。可進行階躍響應(yīng)與沖激響應(yīng)的時域分析；連續(xù)時間系統(tǒng)的模擬；抽樣定理與信號恢復(fù)的分析與研究；一階、二階電路的暫態(tài)響應(yīng)；二階網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)軌跡顯示、借助于DSP技術(shù)實現(xiàn)信號頻譜的分析與研究、信號的分解與合成的分析與實驗；各種模擬、數(shù)字濾波器的設(shè)計與實現(xiàn)等內(nèi)容的學習與實驗。采用的DSP數(shù)字信號處理新技術(shù)，可以將模擬電路難以實現(xiàn)或?qū)嶒灲Y(jié)果不理想的“信號分解與合成”、“信號卷積”等實驗得以準確地演示，并能生動地驗證理論結(jié)果；系統(tǒng)地了解并比較各種模擬濾波器（無源、有源）和數(shù)字濾波器的性能及特性，并可學會數(shù)字濾波器的設(shè)計與實現(xiàn)。配有DSP標準的JTAG插口及DSP同主機PC機的通信接口，可方便學生在我公司提供的軟件的基礎(chǔ)上進行二次開發(fā)（可用仿真器或不用仿真器），完成一些數(shù)字信號處理、DSP應(yīng)用方面的實驗。如：各種數(shù)字濾波器設(shè)計、頻譜分析、卷積、A/D轉(zhuǎn)換、D/A轉(zhuǎn)換、DSP定時器的使用、DSP基本I/O口使用等。內(nèi)置信號源、頻率計、毫伏表、數(shù)字存儲示波器（含數(shù)據(jù)采集）。

一、技術(shù)指標：

1、工作電源：交流220V±10%

2、工作環(huán)境：溫度-10℃～+40℃，相對濕度＜85%（25℃）

3、整機容量：＜500KVA

4、重    量：150㎏

二、系統(tǒng)構(gòu)成

（1）自控原理與計算機控制部分

各單元電路、8088CPU控制單元和PC機進行通訊的串口構(gòu)成，USB采集數(shù)據(jù)。
 信號源發(fā)生單元電路：正弦波、方波、斜波及拋物波 
 信號周期在2毫秒至30秒之間可調(diào)
 采樣保恃器及單穩(wěn)單元電路：由LF398及HEF4538等器件構(gòu)成

運算模擬單元電路：

非線性用單元電路：

狀態(tài)指示燈單元：

數(shù)/模轉(zhuǎn)換單元電路：       

AD0832模/數(shù)轉(zhuǎn)換單元電路：       

AD0809單節(jié)拍脈沖發(fā)生單元：

電位器單元：

電源發(fā)生單元：+5V/2A，+12V/0.2A，-12V/0.2A 

 電機單元：直流電機、步進電機
 信號測量單元：采用PC軟件實現(xiàn)雙蹤示波器、頻率特性分析等功能。     
 特殊運算環(huán)節(jié)單元：        
 可變電阻器組單元：        
 微型溫度控制單元：        
 電源：+5V/2A，-5V/0.5A，+12V/0.5A，-12V/0.5A。
 頻率計：可測量的信號頻率范圍：0～300KHz；
 毫伏表：可測量的信號頻率范圍：0～100KHz；
 可測量的信號幅值范圍：1mV～10V；
 信號源：可產(chǎn)生正弦波、三角波、方形波三種波形。
 幅值（峰峰值）： 正弦波 0～12V；
 三角波 0～18V；
 方 波 0～20V；
 頻率：(四檔可調(diào)) 正弦波 2Hz～100KHz；
 三角波 2Hz～100KHz；
 方 波 2Hz～100KHz；

五、可以實現(xiàn)的實驗項目   

1、實驗箱底板功能

1) 可以實現(xiàn)跑馬燈、流水燈實驗   

2) 可以實現(xiàn)彩色流水燈、交通燈實驗

3) 可以實現(xiàn)紅、綠兩種顏色顯示。   

4) 可以實現(xiàn)電子鐘顯示、數(shù)碼管多位顯示、74HC595 驅(qū)動等實驗。   

5) 可以實現(xiàn)1 位數(shù)碼管顯示實驗   

6) 可以做雙色點陣屏顯示實驗，滾動、靜態(tài)顯示字符、漢字符號等。   

7) 可以實現(xiàn)LCD1602 液晶屏顯示實驗，可以顯示字符、數(shù)字等。   

8) 可以實現(xiàn) LCD12864 液晶屏顯示實驗，可以顯示漢字、字符、數(shù)字   

9) 可以實現(xiàn)OLED 顯示實驗，可以顯示  4 行漢字，可以顯示圖片。

10) 可以實現(xiàn)TFT 彩屏圖像、文字顯示。可以做人機交互界面。

11) 可以實現(xiàn)按鍵控制、外部中斷等實驗。   

12) 可以實現(xiàn)矩陣鍵盤實驗，可用作控制、教學實驗等   

13) 可以用作游戲控制桿、實現(xiàn)獨立按鍵等功能。

14) 可以實現(xiàn)音樂播放、報警提示等  

15) 可以實現(xiàn)電子表、萬年歷實驗。

2、傳感器模塊功能

1) 可以實現(xiàn)溫度測量。

2) 可以實現(xiàn)光電開關(guān)實驗。

3) 可以實現(xiàn)火災(zāi)報警、火焰檢測等實驗。   

4) 可以實現(xiàn)測速、電磁檢測等實驗。

3、電器控制模塊功能   

1) 可以實現(xiàn)直流電機調(diào)速、調(diào)向的驅(qū)動實驗。   

2) 可以實現(xiàn)步進電機調(diào)速、調(diào)向、調(diào)角度的驅(qū)動實驗。   

3) 可以實現(xiàn)繼電器控制實驗。

4、數(shù)據(jù)傳輸、存儲模塊功能

1) 可以實現(xiàn)串口通信，TTL 轉(zhuǎn)  RS-232 實驗。   

2) 可以實現(xiàn)外部存儲、IIC 總線學習   

3) 可以作為AD 轉(zhuǎn)換等實驗的模擬量輸入。   

4) 可以實現(xiàn)串行轉(zhuǎn)并行實驗，可以擴展IO。   

5) 可以實現(xiàn)并行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)串行的實驗   

6) 可以實現(xiàn) SD 卡的讀寫、文件系統(tǒng)的學習實驗。   

7) 配合多組 485 模塊，可以進行  485 通訊實驗   

8) 可以發(fā)射不同載波頻率的紅外信號。   

9) 可以實現(xiàn)紅外接收解碼實驗。

10) 可以實現(xiàn)AD/DA 兩種轉(zhuǎn)換。   

11) 可以實現(xiàn)8 位數(shù)據(jù)鎖存實驗，可以做  CPU 與外圍模塊的驅(qū)動、緩沖模塊   

12) 可以 IO 擴展，學習譯碼實驗。

13) 擴展多種配套核心板、DIY 核心板

5、電源模塊功能

1) 可以輸出+3.3V 電壓   

2) 可以輸出+1.8V 電壓   

3) 可以作為外接模塊的電源引出腳   

4) 底板供電電源、USB 通信接口。   

5) 可以實現(xiàn)紅外接收解碼實驗。