HY-105DS創新型測控技術（shù）綜合實驗平台一、概述1．創新型測控技術綜（zōng）合實（shí）驗平台能滿足傳感器與檢（jiǎn）測技術課程群的實（shí）驗需求，並且具（jù）有占用空間小、掛箱（xiāng）設（shè）計（jì）規範、互換性

HY-105DS創新（xīn）型測控技術（shù）綜合實（shí）驗平台

一、概述
1．創新型（xíng）測控技術綜合實驗平台能滿（mǎn）足傳感器與檢測技術課程群的實驗需求，並且具有占用空間小、掛箱設計規範、互換性強，從基本實驗到構（gòu）成完整係統在一台實驗裝置上便（biàn）可以全（quán）部實現。避（bì）免了不同課程需要不同實驗裝置、占用空間大（dà）、難以構成（chéng）完整係統、不方便（biàn）實施綜合性（xìng）和設計型實驗的麻煩。
2．能適應不同專業（yè）和不同（tóng）層（céng）次的教學需要，可按不同需求（qiú）選擇不同的配置，並可根據用戶的要求增添實驗（yàn）掛箱。
3．實（shí）驗裝置能完（wán）成傳感器與檢測技術相關課程（chéng）實驗，通過實（shí）驗能掌握各種傳感器原理、信（xìn）號處理電路及檢測方法。
4．傳感器部分：包括壓力、壓電、應變、電容、霍爾、溫度、光（guāng）敏、氣敏(酒、C0)、電渦流、光纖位移、長光柵（shān）位移、差動變壓器、光電耦合等各種常見傳感器。
5．檢測部分：利用工業實際中廣泛采用的成熟電路完成（chéng）對各種傳感器信號的拾（shí）取、轉換（huàn）、調理、采樣、存儲、解算、控製及顯（xiǎn）示等處理電路，實驗裝置充分考慮抗幹擾及可靠性技術（shù）的應用，學生可以學以致用（yòng）。
6．通過使用本實驗平台，有利於廣大學生對（duì）書本知識的（de）理解和深化（huà），在（zài）完成傳感（gǎn）器（qì）與檢測技術等一係列基本（běn）實（shí）驗後，便能掌（zhǎng）握傳（chuán）感器（qì）與檢測技術課程群所要求的基本原理、操（cāo）作技（jì）能和動手能力。若再完成一個或幾個綜合型（xíng）實驗，則對係統有一（yī）個較為全麵的認識，形成基本的解決實踐問題的（de）知識（shí）體係。如（rú）果能進一步完成（chéng）設計型乃至創（chuàng）新型實驗，則（zé）將形成解決實踐問題的能力和積累解決實踐問題的經（jīng）驗，進而培養其創新（xīn）精神和（hé）創新能力。

二、特點
1．模塊化設計：采用（yòng）標準（zhǔn）的（de）模塊化設計，增強係統的結（jié）構性（xìng）和互換（huàn）性（xìng）。
2．總線標準（zhǔn）：建立統（tǒng）一的內總線和接口約定，以實現最靈活的個性化配置、擴（kuò）展（zhǎn）和（hé）係統管理（lǐ）。
3．可（kě）更換（huàn）的核心係統：為適應不同廠家的（de）處理器、不同種（zhǒng）類的處理器，通過改變係統核心卡來實現使用不同家（jiā）族的單片機或者是不同種類的處理器（qì）(如MCU、DSP、ARM)等來組成係（xì）統。
4．快速（sù）連接線設計：提供三種連線方式
①采用金質縮緊孔單線接線（xiàn）；
②采用排線集中（zhōng）接線；
③自動免連線模式接線。各模塊在設計時（shí）均融入三種連線方式於設計過程。
5．一機多用：采用實驗現場與實驗準備室相結合的設計構思，在實驗裝置上僅配備（bèi）最常用（yòng）的模塊，在實驗裝置內放（fàng）置次常用（yòng）模塊，在實驗準（zhǔn）備室中放置其他模塊。由此（cǐ）實現了該實驗裝置能夠實現一機多用、便於擴展和綜合（hé）的目標。
6．接近工程實際：實驗裝置上采用多種工業型傳感器，既可以用來完成傳感器原理（lǐ）、結構與調（diào）理電（diàn）路的教學，也可以（yǐ）用解決工業工程和過程（chéng）中的實際問題。
7．學以致用：構成實驗裝置中的智能儀器的各模塊，在其設計（jì）時充分體現實際係統的抗幹擾設（shè）計（jì）技術和（hé）可靠（kào）性設計技術，其核心卡可作為實際智能儀器的核心單元（yuán）。實驗裝置中信號轉換與信號（hào）調理（lǐ）電路采用工業和工程實際中所采用的（de）成熟電路。實驗裝置中使用的各種數（shù）字信號（hào）處理方法，采用典型的也是未來實踐係統首選的數字信號處理手（shǒu）段，具有很強的工程實用（yòng）特征。
8．持續發展：結合單片機、嵌入式單片（piàn）、FPGA／CPLD、DSP及ARM知（zhī）識可以將檢測係統或（huò）智能儀器提高（gāo）到更高的層次。
9．智能儀器儀表設計（jì）：結合工程實際給出了一個將常規儀器實現智能化的實例。
1 0．虛擬儀器儀表設計：結（jié）合數據采集卡設計虛擬儀器儀（yí）表。
11．研究與創新能力培養：實驗裝置中選用的幾項綜合型實（shí）驗，是典型的檢測儀表或工（gōng）業應用係統的（de）微型化，既（jì）能夠使學習者領略檢測（cè）技術（shù）的典型應用和掌握成熟可靠的檢測係統的（de）設計技術，又是培養和（hé）發揮學生（shēng）創新能（néng）力、開展創新實驗（yàn）的實驗平（píng）台。
l 2．開放式設計：實驗裝置中的（de）軟、硬件及係統均按照全開（kāi）放的思想（xiǎng）進行設計（jì），以便於學生開展研究型和創新型的實驗。
1 3．最小知（zhī）識單元：為每個模塊均可拆分（fèn）到該知識層次的最小知識單元（yuán）。
三、適用範圍
實驗台主要針對高校大學生課程設計、畢業設計和電子設計（jì）競賽的（de）開發平（píng）台，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（gài）了多個（gè）專業多門課程，適合電子類（lèi）、通信（xìn）類、自動化（huà）類、計算機（jī）類、機電類、測控儀器類等專業的學生進行綜合、創新設計。
四、結構簡介
本裝置（zhì）由控製屏，實驗（yàn）桌、活動掛箱及擴展模塊、實驗箱組成。實驗台美觀大方，尺寸可選；活動掛箱包（bāo）括CPU掛箱、接口掛箱、對象（xiàng）掛箱、ARM掛（guà）箱、DSP掛箱；其功（gōng）能擴展模塊（kuài）覆蓋（gài）了多個專業多（duō）門課程，包含CPU類、通用接口類（lèi）、人機界麵類、信號變換隔離類、通信類、執行機構類、傳感器類共40多項。
五、技術指標
1．輸入電源：單相三線220V±10％ 50Hz
2．工作環境：溫度10℃～+40℃相對濕度（dù）<85％(25℃) 海（hǎi）拔<4000m
3．絕緣電阻：大於（yú）3MΩ
4．漏電保（bǎo）護：漏電動作電流不大（dà）於30mmA，動作時間不大於0．1秒
5．裝置容（róng）量：<200VA
6．外（wài）形足寸：1620mm×680mm×1650mm。

六、實驗項目
(一)  傳感器實驗項目
(1)金屬箔式應變片一單臂（bì）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（shí）驗（yàn） 
(4)直（zhí）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)擴散矽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（dòng）變壓器特性的影（yǐng）響實驗
(9)差動變壓器零點殘（cán）餘電壓補償實驗  
(10)差動變壓（yā）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（lì）時霍爾式（shì）傳（chuán）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（huò）爾（ěr）測速實驗 
(16)霍爾式傳感器振動測量實驗
(17)磁電（diàn）式轉速（sù）傳感器的測速實驗
(18)壓電式傳（chuán）感器（qì）振動（dòng）實驗
(19)電渦流傳感器的位移特（tè）性實驗
(20)被測體材質、麵積大小對電渦流傳感器（qì）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（sù）測量實驗
(23)PTl0溫（wēn）度控製實驗
(24)集成（chéng）溫度傳感器AD590的溫度特性驗
(25)鉑電阻溫度特性實驗（yàn）
(26)K型熱電（diàn）偶測溫實驗
(27)E型熱電偶測溫實（shí）驗
(28)氣敏傳感器實驗
(29)濕敏傳感器實驗
(30)轉（zhuǎn）速（sù）控製實驗（yàn）
選配模塊實驗：
（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
（34）光照強度（dù）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
(二（èr）)單片機實驗項目
1、MCS-51單片機（jī）實驗項目（mù）：
軟件部分實驗：
1．清零程（chéng）序
2．拆字程序
3．拚字程序
4．數據區傳送子程序
5．數據排序實驗
6．查找相（xiàng）同數據個數
7．無符（fú）號雙字節快速（sù）乘法子程序
8．多分支程序
9．多分支程序
10．電（diàn）腦時鍾實驗
硬件部分實驗：
1．P1口亮燈實      
2．P1口轉彎燈實驗
3．P3.3口輸（shū）入，P1口輸出實驗            
4．工業（yè）順序控製實驗
5．8255 A、B、C口輸出方波實驗           
6．8255 PA口控製PB口
7．8255控製交通燈                       
8．簡單I/O擴展實驗
9．並行ADC 0809轉換實驗               
10．並行DAC 0832轉換實驗
11．8279鍵盤顯示實驗                   
*12.通用打印機（jī）實驗
13.微型打印機實驗                       
14.I2C儲存卡讀寫實驗
15.語音芯片ISD173控製實驗（錄音）      
16.語音芯片ISD1730控（kòng）製實驗（放音）
17.繼電（diàn）器控製實驗                       
18.步進電機控（kòng）製
19.8253方波實驗                         
20.小直流電機調速實驗
21.16*16 LED點陣顯示實驗    
22.128*64 LCD液晶顯示實驗
23.8250可編程異步通訊接（jiē）口實驗           
24.8251可編程通訊接口實驗
25.單片機RS232/485串行發送實驗         
26.單片機RS232/485串行接收實驗
27.DS18B20單總線溫度測量（liàng）實驗   
28.紅外線遙控收發實驗
29.串行（háng）A/D TLC549轉換實驗
30.串行10位D/A TLC5615轉換實驗
31.PCF8563  I?C日曆時鍾實驗
32.MAX813看門（mén）狗實驗
33.PWM脈寬調製實驗
34.74LS164串並轉換
35.74LS165並串轉換                      
36.LM331 V/F轉換實驗
37.AT24C02  I2C總線存（cún）儲器（qì）讀寫實驗       
38.串（chuàn）行存儲（chǔ）芯片93C46讀寫實驗
39.電子音樂（lè）演奏實（shí）驗                      
40.CAN總線通訊接口實驗
41.以太網TCP/IP協議接口實驗
42.USB2.0通訊接口實驗
43.LM331 F/V轉換實（shí）驗                    
44.LM331 V/F轉（zhuǎn）換實（shí）驗
45.AD574 12位並行模數轉換實驗           
46.TLV5613 12位並行數模轉換實驗
47.4*4行列式鍵盤實驗                    
48.8位靜（jìng）態顯示器實驗
49.8位動（dòng）態顯示器（qì）實驗                    
50.光耦隔離模塊實驗
51.模擬（nǐ）十字路口交通燈實驗
2．嵌入式（shì）單片機(C8051)實驗
(1) 數字I／O口交叉開（kāi）關設置實驗     
(2) UART串能通訊實（shí）驗
(3) 配置內部和外部振蕩器實驗        
(4) 片內（nèi）模數（shù）轉（zhuǎn）換(ADC)實驗
(5) I／O輸入、輸出實驗    
(6) 片內數模轉換（huàn）(DAC)實驗(7) 定時器實驗              
(8) SRAM外部（bù）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
3．DSP實驗
 A、驗證（zhèng）性（xìng）實驗
（1）CCS操作實驗
（2）存儲（chǔ）器實驗
（3）跑馬燈實驗
（4）數碼顯示實驗
（5）硬件中斷實驗
（6）定（dìng）時器實驗
（7）步進電機控製（zhì）實驗
（8）DSP同步串口與計算機（jī）的串口（RS232）通訊
（9）DSP的HPI與計算機的並口（EPP）通訊
（10）向量相加（jiā）、減實（shí）驗
（11）矩（jǔ）陣（zhèn）相乘
（12）浮點數到Q15、Q15到浮（fú）點數數據轉換
（13）FIR濾波（bō）器實驗
（14）IIR濾波器實驗
（15）黑白圖像采集實驗
B、綜合性實驗：
（16）液（yè）晶顯示實驗
（17）簡單（dān）數字存儲示波器實驗
（18）同步串口（16位AD、DA）實驗
（19）HPI接口實驗
（20）自適應（yīng）濾波器（DLMS）實驗
（21）卷積（convole）算法實驗
（22）自相關算法
（23）互相關（guān）算法
（24）語（yǔ）音錄、放實驗
（25）實時IIR濾波器實驗
（26）圖像處理之圖像取反（fǎn）
（27）圖像處理之灰度閾值變換
C、設計性實驗
（28）直（zhí）流伺服電機測速控（kòng）製實驗
（29）溫度傳（chuán）感器、液晶顯示實驗
（30）HPI接口BOOTLOAD實驗
（31）在線FLASH燒寫及16或8位（wèi）並行自舉
（32）快速傅立葉變換（FFT）算法實驗
（33）信號采集、存儲、傳輸（PC機與DSP）實驗（yàn）
（34）溫度、速度雙閉環控製電機
（35）鍵盤輸入液晶顯示實驗
（36）語音FIR濾波（低通、高通、帶通、帶阻（zǔ））實驗
（37）實時LMS濾波器實驗
（38）FFT實驗（yàn）
D、創新性實驗（yàn）
（39）聲控電機實驗
（40） 語音G711編碼、解碼實驗
（41）語音G723編碼、解（jiě）碼實驗
（42）圖像處理之灰度窗口變換
（43）圖像處理（lǐ）之對比度增強
（44）YUV彩色圖象處理之圖（tú）象取反實驗
4．ARM9實驗項目
基礎實驗：
（1）安裝（zhuāng）WINCE並建立開發環境      
（2） 建立並編譯WIN CE平台      
（3）windows ces的燒寫（xiě）   
（4）定製SDK並建立EVC下（xià）的開發環境   
（5）定製增強（qiáng）型內核   
（6）建立宿主（zhǔ）機與實驗箱的連接      
（7）繼電器實驗   
（8） 蜂鳴器實驗   
（9）DIP實驗（yàn）      
（10）IIC總線（xiàn）-溫度實驗   
（11） IIC總線-EEPROM實（shí）驗   
（12） IIC總線-DA實驗    
（13）EXTKEY中斷（duàn）程序      
（14）GPIO LED實驗      
（15）LED點陣實驗      
（16）EVC下的HELLO WORLD實驗      
（17） 液晶屏壞點測試程序      
（18） 錄音機測試程序      
（19） 簡單聊天室程序（CE版）      
（20） 視頻（pín）點播VOD實驗 
（21）CEPLAYER播放器實驗      
（22） 串口通訊測試程序（對話框版）
擴展（zhǎn）實驗：   
（23）485通訊（xùn）程序      
（24） GPS實驗   
（25） 電機實（shí）驗   
（26） 射頻卡實（shí）驗      
（27） 攝像頭圖像采集實驗      
（28） GPRS實驗   
（29） ZIGBEE實驗      
（30） 指紋（wén）實驗   
（31） CAN總（zǒng）線通訊實驗（yàn）   
 5．綜合類（lèi）實驗
（1）鍵（jiàn）盤、LED發（fā）光管（guǎn）實驗
（2）行列式鍵盤、動態顯示實驗（yàn）
（3）單片機控製的PWM實現D／A轉換 
（4）單片機控製PWM實現（xiàn）F/V轉換（huàn） 
（5）測（cè）量電（diàn）機轉速實驗
（6）單片機控製電機轉（zhuǎn）速實驗(D／A)
（7）單片機（jī）控製電機轉速實驗(PWM)
（8）溫（wēn）度采集實（shí）驗
（9）IC卡原理實驗 
（10）考勤機實驗
（11）身份認證實驗
（12）門禁係統設計
（13）單片機實現Pc機鍵（jiàn）盤控製器實驗 
（14）用（yòng）單片機實現（xiàn）高精度脈衝測頻
（15）單片機實現的線性V／F轉換實驗
（16）基於微機控（kòng）製通信（xìn）的單片機通用數據采集係統
（17）基於以太網的遠程數據采集係統
（18）IC係統實驗
（19）R8485總線實驗
（20）簡單多任務實時操作係統實驗（yàn）
（21）智能家居（jū）遠程控製模擬係統設計
（22）單片機以太網實驗
（23）遠程抄表係統
（24）基於USB的（de）數據采集卡設計
（25）家庭智能報警（jǐng）係（xì）統
 6．信號與係（xì）統部分
（1）基本運算單元實驗
（2）階躍（yuè）響應與衝激響應實驗
（3）連續時間（jiān）係統的模擬實驗
（4）有源（yuán）、無源（yuán）濾（lǜ）波器實驗
（5）抽樣（yàng）定理與信號恢複實（shí）驗
（6）二階網絡狀態軌跡的顯（xiǎn）示實驗
（7）一階電路（lù）的暫態響應實驗
（8）二階電路的暫（zàn）態響應實驗（yàn）
（9）二階電（diàn）路傳輸特性實驗
（10）二階網絡函數的模擬實（shí）驗
（11）矩形脈（mò）衝信號的分解（jiě）實驗
（12）矩形脈（mò）衝信號的合成實驗
（13）諧波幅度對波形合成的影響實驗
（14）麵包板單元，可自行設計實驗電路。
 7．自控原理與（yǔ）計算機控製
（1）計算機（jī）控製技術實驗項目
（1）A/D，D/A轉換
（2）采（cǎi）樣保持器
（3）數（shù）字濾波 
（4）積分分離式PID控製
（5）最小拍有紋波係統實驗
（6）最小拍無紋波係統實驗
（7）大（dà）林算法控製
（8）非線性控製
（9）解耦控製
（10）綜合控製實驗
（2）自動控製原理實驗項目
1.典型環節的模擬研究                  
2. 典型係統瞬態響應和穩（wěn）定（dìng）性
3.係（xì）統校正                            
4. 控製係統的頻率特性
5.典型非線性環節
6. 非線性係統（一）
7.非線性係統（二）  
8. 采樣（yàng）係統分析
9.采樣控製係統的校正    
l0. 狀態反饋（極點配置（zhì））
（3）控製係統實驗項目
1.直流電機閉環調速實驗
2.溫度（dù）閉環控製（zhì）實驗
3.步進電機調速實驗
8．測控電路實（shí）驗
1．差動放（fàng）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（liàn）分相細分實驗；               
6.幅度調製及解調實驗
7.調相電橋實驗；
8.脈寬調製電路實驗；
9.調頻及鑒頻實驗； 
11.開關式相（xiàng）乘調製及解調實（shí）驗；  
12.精密整（zhěng）流全檢波實驗；
13.開關式全波相敏檢（jiǎn）波（bō）實驗。
七、配置（zhì）清單：