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自動(dòng)控制·計(jì)算機(jī)控制技術(shù)·信號(hào)與系統(tǒng)綜合實(shí)驗(yàn)裝置

作者:液壓實(shí)驗(yàn)臺(tái),發(fā)布時(shí)間:2022-12-01,瀏覽:

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自動(dòng)控制·計(jì)算機(jī)控制技術(shù)·信號(hào)與系統(tǒng)綜合實(shí)驗(yàn)裝置,單片機(jī)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)開(kāi)發(fā)實(shí)訓(xùn)裝置

本裝置是自動(dòng)控制、計(jì)算機(jī)控制技術(shù)、信號(hào)與系統(tǒng)三大實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的有機(jī)綜合體,一機(jī)多用,節(jié)省資源,效益顯著。自動(dòng)控制原理部分具有很強(qiáng)的開(kāi)放性能、擴(kuò)展性能;運(yùn)算模擬單元的運(yùn)放八個(gè),每個(gè)運(yùn)算模擬單元內(nèi)都有實(shí)驗(yàn)所需的電阻、電容等元件,可以通過(guò)短路塊和導(dǎo)線靈活方便的對(duì)實(shí)驗(yàn)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(yùn)算模擬單元獨(dú)立出來(lái)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(mǎn)足于自控原理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的要求。
    集成操作軟件,通過(guò)PC示波器功能可實(shí)時(shí)、清晰的觀察控制系統(tǒng)的各項(xiàng)靜、動(dòng)態(tài)特性,方便了對(duì)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(jìn)行溫度控制實(shí)驗(yàn),加上系統(tǒng)配置的直流電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)等控制對(duì)象,可開(kāi)設(shè)控制系統(tǒng)課程的實(shí)驗(yàn)。該系統(tǒng)還可擴(kuò)展支持如線性系統(tǒng)、最優(yōu)控制、系統(tǒng)辨識(shí)及計(jì)算機(jī)控制等現(xiàn)代控制理論的模擬實(shí)驗(yàn)研究。

信號(hào)與系統(tǒng)及數(shù)字信號(hào)處理部分,是本公司開(kāi)發(fā)人員采用先進(jìn)的技術(shù)手段專(zhuān)門(mén)為《信號(hào)與系統(tǒng)》(“九五”國(guó)家級(jí)重點(diǎn)教材、清華大學(xué)鄭君理等編制)課程而設(shè)計(jì)的,其提供了信號(hào)的頻域、時(shí)域分析的實(shí)驗(yàn)手段,增加了數(shù)字信號(hào)處理功能??蛇M(jìn)行階躍響應(yīng)與沖激響應(yīng)的時(shí)域分析;連續(xù)時(shí)間系統(tǒng)的模擬;抽樣定理與信號(hào)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(shí)現(xiàn)信號(hào)頻譜的分析與研究、信號(hào)的分解與合成的分析與實(shí)驗(yàn);各種模擬、數(shù)字濾波器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)等內(nèi)容的學(xué)習(xí)與實(shí)驗(yàn)。采用的DSP數(shù)字信號(hào)處理新技術(shù),可以將模擬電路難以實(shí)現(xiàn)或?qū)嶒?yàn)結(jié)果不理想的“信號(hào)分解與合成”、“信號(hào)卷積”等實(shí)驗(yàn)得以準(zhǔn)確地演示,并能生動(dòng)地驗(yàn)證理論結(jié)果;系統(tǒng)地了解并比較各種模擬濾波器(無(wú)源、有源)和數(shù)字濾波器的性能及特性,并可學(xué)會(huì)數(shù)字濾波器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。配有DSP標(biāo)準(zhǔn)的JTAG插口及DSP同主機(jī)PC機(jī)的通信接口,可方便學(xué)生在我公司提供的軟件的基礎(chǔ)上進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)(可用仿真器或不用仿真器),完成一些數(shù)字信號(hào)處理、DSP應(yīng)用方面的實(shí)驗(yàn)。如:各種數(shù)字濾波器設(shè)計(jì)、頻譜分析、卷積、A/D轉(zhuǎn)換、D/A轉(zhuǎn)換、DSP定時(shí)器的使用、DSP基本I/O口使用等。內(nèi)置信號(hào)源、頻率計(jì)、毫伏表、數(shù)字存儲(chǔ)示波器(含數(shù)據(jù)采集)。

一、技術(shù)指標(biāo):

1、工作電源:交流220V±10%

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

3、整機(jī)容量:<500KVA

4、重    量:150㎏

二、系統(tǒng)構(gòu)成

(1)自控原理與計(jì)算機(jī)控制部分

各單元電路、8088CPU控制單元和PC機(jī)進(jìn)行通訊的串口構(gòu)成,USB采集數(shù)據(jù)。
 信號(hào)源發(fā)生單元電路:正弦波、方波、斜波及拋物波 
 信號(hào)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(yùn)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(jī)單元:直流電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)
 信號(hào)測(cè)量單元:采用PC軟件實(shí)現(xiàn)雙蹤示波器、頻率特性分析等功能。     
 特殊運(yùn)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(jì):可測(cè)量的信號(hào)頻率范圍:0~300KHz;
 毫伏表:可測(cè)量的信號(hào)頻率范圍:0~100KHz;
 可測(cè)量的信號(hào)幅值范圍:1mV~10V;
 信號(hào)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(shí)現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目   

1、實(shí)驗(yàn)箱底板功能

1) 可以實(shí)現(xiàn)跑馬燈、流水燈實(shí)驗(yàn)   

2) 可以實(shí)現(xiàn)彩色流水燈、交通燈實(shí)驗(yàn)

3) 可以實(shí)現(xiàn)紅、綠兩種顏色顯示。   

4) 可以實(shí)現(xiàn)電子鐘顯示、數(shù)碼管多位顯示、74HC595 驅(qū)動(dòng)等實(shí)驗(yàn)。   

5) 可以實(shí)現(xiàn)1 位數(shù)碼管顯示實(shí)驗(yàn)   

6) 可以做雙色點(diǎn)陣屏顯示實(shí)驗(yàn),滾動(dòng)、靜態(tài)顯示字符、漢字符號(hào)等。   

7) 可以實(shí)現(xiàn)LCD1602 液晶屏顯示實(shí)驗(yàn),可以顯示字符、數(shù)字等。   

8) 可以實(shí)現(xiàn) LCD12864 液晶屏顯示實(shí)驗(yàn),可以顯示漢字、字符、數(shù)字   

9) 可以實(shí)現(xiàn)OLED 顯示實(shí)驗(yàn),可以顯示  4 行漢字,可以顯示圖片。

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

11) 可以實(shí)現(xiàn)按鍵控制、外部中斷等實(shí)驗(yàn)。   

12) 可以實(shí)現(xiàn)矩陣鍵盤(pán)實(shí)驗(yàn),可用作控制、教學(xué)實(shí)驗(yàn)等   

13) 可以用作游戲控制桿、實(shí)現(xiàn)獨(dú)立按鍵等功能。

14) 可以實(shí)現(xiàn)音樂(lè)播放、報(bào)警提示等  

15) 可以實(shí)現(xiàn)電子表、萬(wàn)年歷實(shí)驗(yàn)。

2、傳感器模塊功能

1) 可以實(shí)現(xiàn)溫度測(cè)量。

2) 可以實(shí)現(xiàn)光電開(kāi)關(guān)實(shí)驗(yàn)。

3) 可以實(shí)現(xiàn)火災(zāi)報(bào)警、火焰檢測(cè)等實(shí)驗(yàn)。   

4) 可以實(shí)現(xiàn)測(cè)速、電磁檢測(cè)等實(shí)驗(yàn)。

3、電器控制模塊功能   

1) 可以實(shí)現(xiàn)直流電機(jī)調(diào)速、調(diào)向的驅(qū)動(dòng)實(shí)驗(yàn)。   

2) 可以實(shí)現(xiàn)步進(jìn)電機(jī)調(diào)速、調(diào)向、調(diào)角度的驅(qū)動(dòng)實(shí)驗(yàn)。   

3) 可以實(shí)現(xiàn)繼電器控制實(shí)驗(yàn)。

4、數(shù)據(jù)傳輸、存儲(chǔ)模塊功能

1) 可以實(shí)現(xiàn)串口通信,TTL 轉(zhuǎn)  RS-232 實(shí)驗(yàn)。   

2) 可以實(shí)現(xiàn)外部存儲(chǔ)、IIC 總線學(xué)習(xí)   

3) 可以作為AD 轉(zhuǎn)換等實(shí)驗(yàn)的模擬量輸入。   

4) 可以實(shí)現(xiàn)串行轉(zhuǎn)并行實(shí)驗(yàn),可以擴(kuò)展IO。   

5) 可以實(shí)現(xiàn)并行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)串行的實(shí)驗(yàn)   

6) 可以實(shí)現(xiàn) SD 卡的讀寫(xiě)、文件系統(tǒng)的學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)。   

7) 配合多組 485 模塊,可以進(jìn)行  485 通訊實(shí)驗(yàn)   

8) 可以發(fā)射不同載波頻率的紅外信號(hào)。   

9) 可以實(shí)現(xiàn)紅外接收解碼實(shí)驗(yàn)。

10) 可以實(shí)現(xiàn)AD/DA 兩種轉(zhuǎn)換。   

11) 可以實(shí)現(xiàn)8 位數(shù)據(jù)鎖存實(shí)驗(yàn),可以做  CPU 與外圍模塊的驅(qū)動(dòng)、緩沖模塊   

12) 可以 IO 擴(kuò)展,學(xué)習(xí)譯碼實(shí)驗(yàn)。

13) 擴(kuò)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(shí)現(xiàn)紅外接收解碼實(shí)驗(yàn)。   

 
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