| 型號： DICE-GC-1型 感測監控教學實驗平臺 |
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| 產品介紹： |
| 一、產品概述 |
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1．本實驗平臺是將計算機技術、單片機技術、控制技術和通信技術應用于傳感器原理和應用性實驗的綜合性實驗系統。主要用于各大、中專院校及職業院校開設的：傳感器原理與技術、自動化檢測技術、非電量檢測技術、工業自動化儀表、單片機接口技術等課程的實驗教學，也可以作為相關科研人員的實驗開發平臺。
2．實驗系統還適用于大學生課程設計、畢業設計、和電子競賽的開發平臺，體現了靈活、開放、創新、綜合、跨領域、跨專業的設計理念。其功能擴展模塊覆蓋了我個專業多門課程，適合電子類、通信類、自動化類、計算機類、機電類、測控儀器類等專業的學生進行綜合、創新設計。
3．系統能完成傳感器與檢測技術相關課程實驗的教學，通過實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、特點 |
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11．模塊化設計：采用標準的模塊化設計，增強系統的結構性；
2．接近工程：系統上采用了部分工業型傳感器，即可以用來完成傳感器原理、結構與調理電路的教學，也可以用來解決工業工程和過程中的實際問題；
3．持續發展：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。
4．開放式設計：系統中的軟、硬件及系統均按照全開發的思想進行設計，以便于學生開展研究型和創新型的實驗，也可以作為二次開發的實驗平臺。
5．最小知識單元：每個模塊均可拆分到該知識層次的最小知識單元。 |
| 三、技術性能 |
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1、輸入電源：單相三線220V±10% 50HZ
2、工作環境：溫度-10℃~+50℃ 相對濕度<85%（25℃） 海拔<4000m
3、絕緣電阻：大于3MΩ
4、裝機容量：小于0.5Kva
5、外形尺寸：135cm×60clm×140cm，以產品實物為準 |
| 四、系統配置 |
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1．電源系統
（1）供電及安全體系：單相三線220V電源輸入，由漏電保護器的控制電源開關。
（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恢復保護功能，帶數顯電壓表指示；
③0~20mA連續可調恒流源、具有開路保護功能，帶數顯指示功能。
（3）功率函數信號發生器
● 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：20VP-P（負載1 MΩ）、10VP-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
2．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、非線性測量、頻率特性分析等功能）。
4、低頻函數信號發生器：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。
5、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。
6、數據采集卡，配套相應PC機上位軟件，用于電信號的采集、處理、顯示。 |
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3、控制器單元掛箱(MCS-51單片機+C8051F020單片機) |
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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驗電路及系統擴展電路，可單獨完成大部分的基本實驗，掛箱上有三個(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： |
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（1）8155接口模塊
（2）8255接口模塊
（3）8279鍵盤顯示接口模塊
（4）8253可編程定時器模塊
（5）MAX813硬件看門狗模塊
（6） I2C EEROM模塊
（7）8250模塊
（8）8251模塊
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（9）AT24C02存儲器模塊
（10）PCF8563日歷時鐘模塊
（11）單次脈沖模塊
（12）93C46串行EEPROM模塊
（13）紅外線收發模塊
（14）DS18B20數字溫度傳感器模塊
（15）開關量輸入模塊
（16）關量輸出模塊
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| 控制器單元掛箱支持CPU模塊和譯碼模塊： |
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模塊名稱
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功能指標
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51系列CPU模塊
（配DICE-3000仿真器）
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支持80C31、80C51，含32K SRAM、64K ROM組成數據總線、地址總線和控制總線
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Cygnal51CPU模塊
（配DICE-EC5仿真器）
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采用美國Cygnal公司的嵌入式單片機C8051F020芯片，含32K SRAM，組成數據總線、地址總線和控制總線
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譯碼模塊
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采用LATTICE公司的ispLSI1016E完成整個系統的譯碼工作
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4、DICE-100 信號轉換單元掛箱 |
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掛箱上有三個（40P、40P、20P）扁平電纜接口槽用于和控制器單元掛箱信號連接。 |
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掛箱支持的模塊： |
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模塊名稱
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功能指標
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8位并行AD模塊
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由AD0809模數轉換電路組成8路8位AD。
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8位并行DA模塊
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由兩只DA0832數模轉換電路組成2路8位DA。
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12位并行AD模塊
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由AD574模數轉換電路組成12位AD。
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12位并行DA模塊
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由TLV5613數模轉換電路組成12位DA。
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I/O 擴展模塊
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由兩塊74LS244芯片擴展成16路并行輸入電路。
由兩塊74LS273芯片擴展成16路并行輸出電路。
用74LS164芯片組成串轉并輸出電路。
用74LS165芯片組成并轉串輸入電路。
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轉換模塊
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用LM311實現V/F電路和F/V電路
用TLC549芯片組成串行AD轉換電路。
用TLC5615芯片組成串行DA轉換電路。
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5、傳感器由多種傳感器和信號調理模塊組成（共14個模塊） |
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（1）轉動源部分：轉動源、霍爾傳感器、光電傳感器；應變片稱重傳感器；可更換的傳感器：差動變壓器傳感器、電容傳感器、渦流傳感器、霍爾位移傳感器、磁電式傳感器、光纖位移傳感器、濕敏傳感器、酒精傳感器。
（2）振動源部分：應變片振動臺、壓電電傳感器；
（3）氣體壓力傳感器部分：氣壓源、兩氣壓計、氣體壓力傳感器。
（4）熱敏電阻傳感器，多種熱電偶傳感器，PTl00鉑電阻，CU50銅電阻等。
（5）（選配模塊）長光柵位移傳感器部分：長光柵位移傳感器；圓光柵角位移部分：光電編碼器，配多功能智能計數器、環境噪聲傳感器、光照傳感器、色標傳感器、紅外反射式傳感器。
6、測控電路實驗掛箱（一）
7、測控電路實驗掛箱（二） |
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五、實驗項目 |
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(一)傳感器實驗項目 |
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1、金屬箔式應變片一單臂電橋性能實驗
2、金屬箔式應變片一半橋性能實驗
3、金屬箔式應變片一全橋性能實驗
4、直流全橋的應用一電子秤實驗
5、交流全橋的應用一振動測量實驗
6、擴散硅壓阻壓力傳感器差壓測量實驗
7、差動變壓器的性能實驗
8、激勵頻率對差動變壓器特性的影響實驗
9、差動變壓器零點殘余電壓補償實驗
10、差動變壓器的應用一一振動測量實驗
11、電容式傳感器的位移特性實驗
12、電容傳感器動態特性實驗
13、直流激勵時霍爾式傳感器的位移特性實驗
14、交流激勵時霍爾式傳感器的位移特性實驗
15、霍爾測速實驗
16、霍爾式傳感器振動測量實驗
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17、磁電式轉速傳感器的測速實驗
18、壓電式傳感器振動實驗
19、電渦流傳感器的位移特性實驗
20、被測體材質、面積大小對電渦流傳感器的特性影響實驗
21、光纖傳感器的位移特性實驗
22、光電轉速傳感器的轉速測量實驗
23、PTl0溫度控制實驗
24、集成溫度傳感器AD590的溫度特性驗
25、鉑電阻溫度特性實驗
26、K型熱電偶測溫實驗
27、E型熱電偶測溫實驗
28、氣敏傳感器實驗
29、濕敏傳感器實驗
30、轉速控制實驗
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選配模塊實驗： |
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31、光柵尺測量實驗
32、光電編碼器實驗
33、環境噪聲測量實驗
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34、光照強度測量實驗
35、紅外反射式傳感器物件計數實驗
36、色標傳感器顏色識別實驗
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（二）MCS-51單片機實驗項目 |
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軟件部分實驗： |
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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、數據排序實驗
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6、查找相同數據個數
7、無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、電腦時鐘實驗
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硬件部分實驗： |
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1、P1口亮燈實
2、P1口轉彎燈實驗
3、P3.3口輸入，P1口輸出實驗
4、工業順序控制實驗
5、8255 A、B、C口輸出方波實驗
6、8255 PA口控制PB口
7、8255控制交通燈
8、簡單I/O擴展實驗
9、并行ADC 0809轉換實驗
10、并行DAC 0832轉換實驗
11、8279鍵盤顯示實驗
12、8253方波實驗
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13、DS18B20單總線溫度測量實驗
14、紅外線遙控收發實驗
15、串行A/D TLC549轉換實驗
16、串行10位D/A TLC5615轉換實驗
17、PCF8563 I²C日歷時鐘實驗
18、MAX813看門狗實驗
19、AT24C02 I2C總線存儲器讀寫實驗
20、串行存儲芯片93C46讀寫實驗
21、LM331 F/V轉換實驗
22、LM331 V/F轉換實驗
23、AD574 12位并行模數轉換實驗
24、TLV5613 12位并行數模轉換實驗
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（三）嵌入式單片機(C8051F020)實驗 |
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1、數字I／O口交叉開關設置實驗
2、UART串能通訊實驗
3、配置內部和外部振蕩器實驗
4、片內模數轉換(ADC)實驗
5、I／O輸入、輸出實驗
6、片內數模轉換(DAC)實驗
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7、定時器實驗
8、SRAM外部數據存儲器擴展實驗
9、外部中斷實驗
10、SPI串行Flash存儲器數據讀寫實驗
11、計數器實驗
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（四）測控電路實驗項目 |
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1、差動放大器實驗；
2、信號放大器實驗；
3、信號運算電路實驗；
4、電壓比較器實驗；
5、電阻鏈分相細分實驗；
6、幅度調制及解調實驗；
7、調相電橋實驗；
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8、脈寬調制電路實驗；
9、調頻及鑒頻實驗；
10、開關電容濾波器實驗；
11、開關式相乘調制及解調實驗；
12、精密整流全檢波實驗；
13、開關式全波相敏檢波實驗
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