HY-7600型單片機控製功能實訓考核裝置 一、概述： 單片機控製功能實（shí）訓考核裝置采用烤漆鋼板製作的台式結構。實訓台的抽屜（tì）櫃用於存（cún）放實訓模塊，

HY-7600型單片機控製功（gōng）能實訓考核裝置（zhì）     

一、概述：
      單片（piàn）機控製功能實訓考核裝置采用烤（kǎo）漆鋼板製作的台式結構（gòu）。實訓台的抽屜（tì）櫃用於存放實訓模塊，抽屜櫃與台麵之間布置實訓模塊安（ān）裝支架，最上一層是工作台台（tái）麵。用（yòng）於技能競賽時在台麵上放置設（shè）備安（ān）裝底板，在底板上（shàng）安裝試題擬定的單片機控製裝置需要的模塊，連接控製電路，編（biān）寫的控製（zhì）程序輸入單（dān）片（piàn）機後，按下運行指令開關，單片機控製裝置就按程序運行。
放置在單片機實訓室中，這就是一（yī）張實訓台。當講解理論或實訓項目中（zhōng）的相（xiàng）關知識時，可以當做課（kè）桌（zhuō）；當需要進行實際操（cāo）作時，將台麵打開，就露出放置在（zài）安裝支架（jià）上（shàng）的模塊，在需要的實訓模塊間按實訓要求連接電路，編寫控製程序，就可以按照設計的實訓項目進行單片機技術的教（jiāo）學。模塊（kuài）之間聯接靈活，加深對單片機原理理解 , 能夠完成 I/O 實訓， A/D 實訓， D/A 實（shí）訓， LED LCD 點陣模塊等。

 二、設備技術指標
1. 輸入電源：單相 AC 220V±10% （ 50Hz ）
2. 輸出（chū）電源： DC±12V±5 ％ /1A
DC±5V±5 ％ /1A
DC24V±5 ％ /1.5A
3. 溫度： -10 ～ 40 ℃；環境濕度： ≤90% （ 25 ℃）
4. 外形尺寸：約 1225mm×690mm×820mm （ L×W×H ）
5. 整機功耗： ≤0.5kW
6. 安全保護措施：具有接地保護、漏電保護（hù）功能，安全（quán）性符合相關的國家標準（zhǔn）。市電采用高絕緣的安全型插座及帶（dài）絕緣護套的高強度安全型實驗（yàn）導線。
三、功能特點
1 、總體結構
本設備采用實訓桌加實訓模塊的結構設計（jì）、模塊采用標準結構，互換（huàn）性強；按輸入，輸出，數據轉換等功能的（de）原則確定模塊內容，使教學或競賽時可方便的選擇需要的模塊。
本設備的（de）每個模塊都具有兩（liǎng）種接線方式，一種為電子連線接法， 8 位數據總線時還可以用杜邦（bāng）線排線連接。整個連接過程方便快捷。對於具有幹擾性質的元件，全部采用光電隔離裝置隔離，確保係統的（de）安全穩定。
2 、各個功能模塊功能特點（diǎn）
（ 1 ）主機模（mó）塊
單片機（jī）采用 AT89S52 。該單片機內部設有 256Byte 的 RAM 和 8KByte 的 FLASH 、三個 16 位定時器，兩個數據指針，片內集成了一個看門狗電路。 64KRAM 擴展空間、 64KROM 擴展空間； 32 個 IO 口， 6 個向量（liàng）中斷源； 0~33MHz 的工（gōng）作（zuò）頻率，三級程序加密功能；工作電壓 4.0V~5.5V 。使（shǐ）用 DIP40 封裝便於更換芯片及（jí）仿真。並設（shè）計有在係統下載設計接口，通（tōng）過 USB 下載（zǎi）器可以方（fāng）便地進行編程，無需把（bǎ）單片機從電路上取下。
該（gāi）模塊上還放有串行通信接口（kǒu），該接口已經加入升壓電路，可以直接與計算機通信，單片機和單片機也可以通過此口進行程序下（xià）載。複位電路上加有手動（dòng）複位按扭（niǔ），可（kě）以直接（jiē）複位（wèi）操作。模塊上（shàng）還設有有源蜂鳴器驅動電路，直接給（gěi）固定電平就可以發出（chū）聲響。
（ 2 ）電源模塊
電源（yuán）模塊采用線性（xìng）電源和開（kāi）關（guān）電（diàn）源兩種電源。單片機等（děng）芯片采用線性電源供電，可以有效減少因電源幹擾引的程（chéng）序跑飛。電機等大功率器件采用開關電源供電，確保提供足夠的功率（lǜ）。電源采用漏電保護開關作為總控製，安全可靠。用船形開關單獨控（kòng）製低壓電，市電與低壓電分開控製。該模塊共（gòng）有三組相互獨立的低壓電源，其中有兩（liǎng）組是正負雙電源輸出。麵板上放置了一個 AC220 輸出插板（bǎn），可以同時掛接（jiē）三（sān）個儀器儀表。其中每組（zǔ）電源都有保險（xiǎn）絲作（zuò）過載保護。
（ 3 ）仿真器模塊
配備有高性能單片機仿真器，可以全功能仿真 MCS51 係列單片機，也可以軟件仿真；軟件為中國自主研發，可以很好的支持中文，支持關鍵字提示（shì），自動完成符號配對等功能。支持 64K 程（chéng）序（xù）地址斷點、 64K 源程序有效行斷點和 64K 臨時斷點，單片機內部寄存器狀態一目了然。主機與計算機采用流行的 USB 接口。
（ 4 ）顯示模塊
該模塊無論從最基本的顯（xiǎn）示元件 LED 發光二極管，還是到的 LCD 顯示屏（píng）都包含在內。具（jù）體（tǐ）配置為 8 位跑馬燈（邏輯電（diàn）平指示）、 8 位數碼管動態顯示（shì）、 16×32 點陣 LED 屏、 1602 字符型液晶顯示屏、 128×64 繪圖（tú）液晶顯示屏。單片機常用的（de）顯示器件全部包含在內，使學習者可以接觸所有的顯示方案，設計人（rén）機界麵（miàn）時可以（yǐ）得心應手。
（ 5 ）繼電器（qì）模塊
繼電器是常（cháng）用的執行元（yuán）件，也是常用的隔（gé）離元件，它能用低壓控（kòng）製高壓電路，遠程切換強電電路狀態（tài）優點，同時它的執行元件又是一個線圈，在（zài）通電及斷電時會產生電磁幹擾。為（wéi）此繼電器模塊（kuài）在集成了驅（qū）動電路的基礎上增加（jiā）了光電隔離措施。該模塊共有 6 路繼電器，每個繼電（diàn）器的開關觸點全部引出，並明確標示；每個繼電器還設（shè）有工作指示燈，那一路繼電器在通電工作使（shǐ）人一（yī）目了然。六組（zǔ）繼電器中有兩（liǎng）組為 AC220 控製的繼電器，可以控（kòng）製交流電機的正反轉及停止，通（tōng）過轉換頭可以連接電子連線。另外四組為電子連線座輸出。繼電器觸點容量 250V/6A 、 DC28V/12A
（ 6 ）指令模塊
指令模塊上放置了單片機常用的輸入元件，其中有（yǒu） 8 個（gè）獨（dú）立鍵盤接口， 8 路 8 位開（kāi）關量輸入， 4*4 矩形鍵盤接口，可以滿足學生從基（jī）礎到高（gāo）級，從簡單到複雜的實訓要求。如果用（yòng）戶需要（yào）更多的按鍵或需要更為複雜的設（shè）計，則可以采用該模（mó）塊的 PS2 鍵盤鼠標接口進行擴展。
（ 7 ） ADC/DAC 模塊
ADC/DAC 模塊上設計了兩種轉換芯片（piàn） ADC0809 和 DAC0832 。為了便於調（diào）試（shì）程序和硬件，板載了三個功能子模塊： 0-5V 模擬電壓輸（shū）出、 8 等級 LED 電平指（zhǐ）示器（qì）和（hé）有源時鍾發生器。 ADC0809 實驗時可以用有源（yuán）時鍾發生（shēng）器作（zuò）為芯（xīn）片的時（shí）鍾，可以用 0-5V 模擬（nǐ）電壓（yā）輸出作為模擬量，用 8 等級 LED 電平指（zhǐ）示（shì）用作模擬量大小的指示； DAC0832 實驗時（shí），可以將芯片的輸出接在 8 等級 LED 電平指（zhǐ）示器上，轉換結果是否正常一目了（le）然。
（ 8 ）交直流電機控製模塊（kuài）
該模塊可以（yǐ）完成兩種電機的（de）控製實驗，分別是 24V 直流減速電機和 220V 交流減速電機。每種電（diàn）機的轉盤下麵放有（yǒu）光電（diàn）開關計（jì）數器，可以用單片（piàn）機感知其位置和轉動了多少圈。每個電機控製線（xiàn）路中設有超（chāo）程保護輸（shū）入端口，在與水平（píng）移動裝置組合實驗（yàn）時（shí）可以有效保護電機和機構（gòu）的安全。
（ 9 ）步進電機控製模塊
該模塊設（shè）有一隻 24V 兩相步進電機和大功率步進電機驅動器。模塊改變了電機的軸轉式運（yùn）行方式，采用了一個水平移動機構，該機（jī）構可以把電機的軸轉改為水平直線運動，並用鋁直尺（chǐ）的（de）刻度（dù）指示。該模塊還可以做閉環控製的實驗項目（mù），因為在運動機（jī）構（gòu）上裝有感知距離的閉環元件。同時設計了一個超（chāo）程保護電路，當（dāng）機構走到（dào）一個程序不可知狀態時，可自動關閉電機電源，避免機構超程損壞。直線運動機構上帶（dài）了左右限位輸出端子，供單片機查詢狀態。
（ 10 ）傳感器配接模塊 (4 路傳感器接口（kǒu） )
傳感器配接模塊是專為傳感器的（de）配接和電氣隔離而設（shè）計的一塊電路（lù）單（dān）元，該單元共有兩組（zǔ） 16 路（lù）光電隔離 IO 口，每（měi）個光電隔離 IO 口均可仿 PLC 與 24V 電源供電的傳感器連接。並配有四路傳感器轉換接口用（yòng）於工業傳感器的連接。
（ 11 ）擴展模塊
因為 82C55 的控製方式（shì）仍有（yǒu）學（xué）習價值，目前在許多教材中仍有（yǒu）它的身影，擴展模塊能滿足（zú）實驗的需求； 82C55 的三個（gè）端口全部引出，可以用電子連線連接，也可以用排線連接（jiē）。控製端與數（shù）據通信口安排在一起，整體布（bù）局美（měi）觀大方。另設有一片 74LS245 芯（xīn）片，可以用（yòng）來與 82C55 組合起來完成不（bú）同的實（shí）驗功（gōng）能。
（ 12 ）溫度傳感器模塊（kuài）
該模塊配（pèi）備有兩種芯片型溫度傳感（gǎn）器：數字量溫度傳（chuán）感器 18B20 和模（mó）擬量溫度傳感器（qì） LM35 。 LM35 器件還加（jiā）有運算放大器，放大的模擬量（liàng）可以（yǐ）提高測量精度。每（měi）種傳（chuán）感器都有透明外殼加固保（bǎo）護，內有大功率加熱電阻，加（jiā）熱指示器等。工作（zuò）狀態一清二楚。可以用來做恒溫控製，溫控器等實驗。
（ 13 ）智能物（wù）料搬運裝置
配置雙軸機器人作為裝配的（de）執行機構，具有 X 軸、 Y 軸兩個（gè）方向的執行能力，可完（wán）成智能抓取物料放料等功能；配置有行程開關（guān），光電傳感器，光纖傳感器等，可確保各執行器的準確定位；超出大行程時，具有（yǒu）硬件自動保護功能，確保係統安全及人身安全（quán）；本裝置（zhì）為通用的模塊化的多功能裝置，各（gè）功能端（duān）口完（wán）全開放，可以能過不同的（de）接線來完成（chéng）各種不同的功能，為學生（shēng）的創新（xīn）設計提供了廣闊的發揮空間（jiān）。     
四、設備實（shí）訓項目
單片機控製功能實訓考核裝置用於教學，可按工（gōng）作過（guò）程導向，工學結合的模式規劃教學活動，完成以下工作任務
單片機部（bù）分
1. 跑馬（mǎ）燈實驗
2. 獨（dú）立按鍵（jiàn）輸入實（shí）驗
3. 矩陣鍵盤接口實訓
4. 光電耦（ǒu）隔離輸入輸出實驗
5. 金屬檢測實訓
6. 繼電器隔離控（kòng）製實驗
7. 靜態數碼管顯示實驗
8. 動態數（shù）碼管顯示實驗
9. 蜂鳴器演奏實驗
10.8255 芯片擴（kuò）展 IO 口實驗
11. 液晶顯示模塊控製（zhì）實訓（xùn）
12. 點陣 LED 屏漢字顯（xiǎn）示實驗
13.AD 轉換實驗
14.DA 轉換實驗（yàn）
15.LM35 溫度傳感器采集實驗
16.IIC 總（zǒng）線 IC 卡存儲實驗
17.EEPROM 芯片 24 係列存儲實驗
18. 外部中斷光電計數控製電機實訓
19. 定時器中斷控製電機實訓
20. 開環步進電機控製實訓
21. 閉環交直流電機係統實驗
22. 閉環步進電機係統實驗（yàn）
23. 恒溫室（shì）控製係統實驗
24.PS 鍵（jiàn）盤通信實驗
25.RS232 通信實驗
智能物料搬運裝置部分
26. 氣動電（diàn）磁閥的控製（zhì）實驗
27. 氣爪動作及物料檢測（cè）實（shí）驗
28. 電動手（shǒu）臂控（kòng）製實驗
29. 單球循（xún）環搬運實訓（xùn）
30. 雙球（qiú）循環搬運實訓
31. 智能判斷搬運實訓