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SYJCS-114型 高級測控系統綜合實驗平臺 圖片供參考，產品以實物為準

一、系統概述

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

1． 模塊化設計：采用標準的模塊化設計，增強系統的結構性； 產品上部設計圖,增加了液晶電腦與示波器工具放置位置，便于實驗室的管理與使用。

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

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：155cm×60clm×140cm，以產品實物為準

四、裝置的配備

（一）．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；③0~1000mA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

（二）．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。

6、 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。

7、 MF500型萬用表 測量范圍： 直流電壓：DCV　2.5/10/50/250/500/2500V 直流電流：DCA　50uA/1/10/100/500mA 交流電壓：ACV　10/50/250/500/2500V 電阻：Ω　R×1 R×10 R×100 R×1K R×10KΩ

8、 數據采集卡，用于電信號的采集、處理、顯示。

（三）、控制器單元掛箱(MCS-51單片機+C8051F020單片機) 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： (1)8155接口模塊 (9)AT24C02存儲器模塊 (2)8255接口模塊 (10)PCF8563日歷時鐘模塊 (3)8279鍵盤顯示接口模塊 (11)單次脈沖模塊 (4)8253可編程定時器模塊 （12）93C46串行EEPROM模塊 (5)MAX813硬件看門狗模塊 （13）紅外線收發模塊 (6) I2C EEROM模塊 （14）DS18B20數字溫度傳感器模塊 （7）8250模塊 （15）開關量輸入模塊 （8）8251模塊 （16）關量輸出模塊 控制器單元掛箱支持CPU模塊和譯碼模塊： 模塊名稱 功能指標 51系列CPU模塊 （配SY-3000仿真器） 支持80C31、80C51，含32K SRAM、64K ROM組成數據總線、地址總線和控制總線 Cygnal51CPU模塊 （配SY-EC5仿真器） 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 譯碼模塊 采用LATTICE公司的ispLSI1016E完成整個系統的譯碼工作

（四）、SY-100 信號轉換單元掛箱

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。 掛箱支持的模塊： 模塊名稱 功能指標 8位并行AD模塊 由AD0809模數轉換電路組成8路8位AD。 8位并行DA模塊 由兩只DA0832數模轉換電路組成2路8位DA。 12位并行AD模塊 由AD574模數轉換電路組成12位AD。 12位并行DA模塊 由TLV5613數模轉換電路組成12位DA。 I/O 擴展模塊 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。 轉換模塊 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。

（五）、SY-400對象掛箱(一) ：掛箱上有三個（40P、40P、20P）扁平電纜接口槽用于和其他掛箱信號連接。 掛箱支持的模塊： 模塊名稱 功能指標 繼電器模塊 由兩個5V繼電器、2個12V繼電器和2個24V繼電器組成。 光耦隔離模塊 由3個TLP521-4芯片組成12入12出。 LED顯示模塊 用16個LED燈組成邏輯電平測試電路 開關量模塊 用16個按鍵組成高低電平輸出電路

（六）、SY-500對象掛箱(二) ：掛箱上有三個（40P、40P、20P）扁平電纜接口槽用于和其他掛箱信號連接。 掛箱支持的模塊： 模塊名稱 功能指標 IC卡讀寫模塊 I2C總線實現IC卡的讀寫及識別 直流電機 帶驅動小直流電機，測速部分由1個霍爾傳感器組成 步進電機 采用四相步進電機，帶驅動電路 交通燈模塊 采用16個LED燈和四位數碼管組成。 語音處理模塊 采用1730專用語音芯片組成 PWM調制模塊 由324運放芯片組成,用于小直流電機調速

（七）、開閉環創新實驗單元 USB接口，配套上位機軟件，可完成4層電梯控制，郵件分揀，數字邏輯分揀，機器人自動掃雷等15個開閉環控制實驗項目。

（八）、 ARM單元掛箱

（1）CPU模塊：（三星S3C2410微處理器，ARM9內核，可穩定運行多種嵌入式實時操作系統。） 內存SDRAM：64M。 Flash：8M 標準RS232接口：采用MAX3232專用電平轉換芯片。 以太網接口：采用專用的網絡芯片DM9000和帶有網絡變壓器的網絡接口，支持100M以太網。 聲卡：AC97標準UDA1341、音頻輸入、雙聲道mic輸出 USB從接口：采用S3C2410自帶的控制器。 USB從接口：采用S3C2410自帶的控制器。

（2）面板包括資源（標準配置） 直流電機、步進電機、LED、8*8LED點陣，4位8段數碼管，鍵盤單元、A/D轉換單元（板載電位器電壓輸入）、D/A轉換單元、通用SD卡和SMC卡接口單元、IIS接口、4.3寸 TFT真彩液晶屏，分辨率480*272，帶4線電阻式觸摸屏；JTAG接口（20針標準ARM仿真接口），3個RS232串口，485通信接口，CAN通信接口（帶光電隔離），數字溫度傳感器LM75，I2C EEPROM 24C16 。

（九）、DSP CPU 掛箱

（1）、 主CPU（DICE-5416EVM）模塊：采用TI公司TMS320C5416DSP芯片，該模塊上的資源有。4mbit flash 256k*16bit SRAM 2500 gate CPLD 5416模塊上留有JTAG插口，用戶可以通過仿真器和CCS下載程序和進行實驗；

（2）、 圖象、語音AD/DA模塊：語音模塊采用TLC320AD50芯片，最高抽樣率為22.05k，圖象采用高速AD（TLC5510）和高速的DA（TLC5602）；同時TLC5510和TLC5602又可做普通的AD、DA

（3）、 通訊模塊：本系統可做串口、并口實驗，串口實驗：采用熱門器件（MAX3111ECWI）來完成跟計算機的異步通訊，其傳輸速率達230Kbps；并口實驗：利用并口與DSP的HPI直接實現跟計算機數據傳輸，其傳輸速率達2Mbps；

（4）、 溫度、 電機控制模塊：電機控制模塊自帶一個閉環直流電機（12V）和一個步進電機（12V），利用電機控制模塊可做直流電機和步進電機控制方面的實驗，溫度傳感采用流行熱門器件一線集成溫度傳感器（DS18B20），測溫范圍為－55℃－100℃　精度為9位、12位。

（5）、 信號源模塊：本模塊提供兩路（1Hz－60KHz）信號源，且正弦波的頻率、幅度均可調節 ，其中還提供兩路信號的混頻電路，為實時的濾波算法提供了混頻輸入信號；

（6）、 鍵盤顯示模塊：本模塊有：1、128*64的圖形點陣液晶屏，利用LCD顯示模塊可做各種圖形、實時波形顯示方面的實驗；2、八位數碼管；3、八個指示燈；4、八個按鍵輸入；為實驗儀提供了基本的輸入、輸出設備。為二次開發提供了豐富的人機界面資源；

（7）、二次開發模塊：可擴展雙CPU板（包括2000系列板或5000系列板）ARM板，軟件無線電板，MP3、以太網板等。（選配）

（十）、新型傳感器系列配置

（1） 光纖壓力傳感器：傳輸型。 （2） 扭矩傳感器：靜態扭矩測量傳感器。 （3） 超聲位移傳感器：測量范圍0.10m~4.00m，測量精度1cm. （4） PSD位移傳感器：PSD位置傳感器 （5） CCD電荷耦合傳感器：線陣CCD傳感器 （6） 圓光柵傳感器：增量式光電編碼。 （7） 長光柵傳感器：1024線長光柵傳感器。 （8） 液位傳感器：擴散硅壓力傳感器液位測量。 （9） 流量傳感器：渦輪式流量傳感器。

（十一）運動控制卡 基于PCI總線運動控制卡 , 配套56步進電機與驅動器

（十二）. EDA/FPGA掛箱 該系統采用“主板（基本實驗系統）+適配板（下載板）”的雙板式結構，配置靈活，適配板可選配Altera、Lattice、Xilinx等多家國際著名的PLD公司大部分ISP或現場配置的CPLD/FPGA進行編程下載，包括可對不同工作電壓CPLD/FPGA的編程，且在編程中無須做任何跳線切換即能自動識別主系統上的芯片，安全可靠，適合學生高密度的實驗操作

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