單片機應用綜合實(shí)訓平臺,單片機實(shí)訓裝置:上海碩博公司

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2023年3月12日

單片機應用綜合實(shí)訓平臺,單片機實(shí)訓裝置

SBDPJ-239A單片機應用綜合實(shí)訓平臺

一、產(chǎn)品特點(diǎn)

1.單片機應用綜合實(shí)訓臺根據國家職業(yè)標準中相關(guān)內容，將單片機應用技術(shù)、應用電子及無(wú)線(xiàn)電技術(shù)等課程通過(guò)工作任務(wù)訓練有機結合在一起，實(shí)現將典型工作任務(wù)量化為多個(gè)子任務(wù)，提供豐富的實(shí)訓單元模塊，包括單片機（MCS51、STM32）、顯示、傳感器、執行對象、按鍵開(kāi)關(guān)、信號采樣處理、無(wú)線(xiàn)通信等模塊，適合各類(lèi)高等職業(yè)院校的《單片機技術(shù)》、《電子技術(shù)應用》、《數字電子技術(shù)》、《模擬電子技術(shù)》等課程的實(shí)訓教學(xué)。

2.實(shí)訓單元模塊采用獨立的模塊化、半開(kāi)放式設計，各個(gè)模塊中輸入、輸出及控制口的大部分管腳均采用防轉柱及插座引出�？筛鶕虒W(xué)內容需要，任意選擇實(shí)訓模塊進(jìn)行組合設計，通過(guò)連線(xiàn)及編寫(xiě)控制程序來(lái)完成，具有較強的創(chuàng )新性。

3.實(shí)訓單元模塊由透明元件盒及PCB板構成，元件盒體由透明有機工程塑料注塑而成，面板采用PCB板制作而成。導線(xiàn)插孔采用防轉座引出，導線(xiàn)裝有彈性插頭可在模塊上面插接，以保證可靠連接進(jìn)行各種實(shí)訓，模塊間采用排線(xiàn)或連接導線(xiàn)進(jìn)行連接。

二、技術(shù)性能

1.輸入電源：?jiǎn)蜗嗳€(xiàn)～220V±10% 50Hz

2.裝置容量：＜1.5kVA

3.外形尺寸：實(shí)訓平臺1600mm×700mm×1530mm

電腦桌560mm×600mm×1020mm

4.安全保護：具有漏電保護功能，安全性符合相關(guān)國家標準

三、基本配置及功能

本裝置主要由實(shí)訓臺、電源掛件、直流電源/直流電壓表掛件、仿真器掛件、直流調速閉環(huán)系統掛件、溫度調節閉環(huán)系統掛件、步進(jìn)電機控制系統掛件、數控電源研究系統掛件、實(shí)訓掛板、實(shí)訓模塊、電腦桌、活動(dòng)柜及配件等組成。

1、實(shí)訓臺：

（1）桌子臺面板：E1級三聚氰胺復面合成板，加防靜電膠皮，臺面厚度約25mm。

（2）采用四個(gè)工業(yè)鋁型材立柱為支撐，立柱端部可安裝調節腳，方便高度調節，主體結構通過(guò)左、右各2個(gè)C字形鋁壓成型構件聯(lián)接，臺面高度：約800mm，桌面板下設支撐框架，截面尺寸約為30x30mm，承受力約300Kg。

（3）立柱采用工業(yè)鋁型材成型工藝，表面氧化處理，截面尺寸：約70x70mm，比重不小于3.0kg/m，四面帶槽，槽寬約8.2mm，端部配套塑料堵頭，槽內適用工業(yè)鋁型材通配螺母及配件。

（4）C字形鋁壓成型構件為左、右對稱(chēng)件，外形不小于160x166x70mm，單件比重不小于0.37kg，采用壓鑄成型工藝，經(jīng)機加工、拋丸、噴砂，表面藍色靜電噴涂工藝。

（5）實(shí)驗臺架采用獨立框架式結構設計，框架由上中下左右五根工業(yè)型材分割為上下兩個(gè)區域，所有型材表面光滑，無(wú)凹槽，用于放置交直流電源、測量?jì)x器儀表和實(shí)驗模塊等。實(shí)驗臺兩側提供單相多功能插座和三相四線(xiàn)交流電源插座，為外配儀器設備提供工作電源。

2、活動(dòng)儲物柜

采用圓弧卷邊冷沖壓鈑金一體成型，封閉式結構，表面靜電噴涂，外形尺寸：約寬450x深550x高705（mm），總重量≥31kg；柜體四邊圓弧設計：R=30mm，柜體邊框總厚度≤2.5mm；配有承重型卡扣式三節軌，導軌承重量≥30kg，抽屜把手采用卡套式鈑金卷邊工藝，把手尺寸≥440x45x18mm，抽屜采用聯(lián)體鎖設計，底部配有4個(gè)1.5寸萬(wàn)向帶剎車(chē)腳輪。

3、電源掛件：

提供單相漏電保護器、智能電源管理系統、電源指示、電源保護及AC220V電源輸出接口。

4、直流電源、直流電壓表掛件：

提供五路固定直流電源輸出：±12V、±5V、+24V；提供一路0～5V直流可調電源；提供一只直流電壓表，量程0～20V，分為200mV、2V、20V三檔、精度0.5級。

5、仿真器掛件：

提供51仿真器一只，USB通訊接口2個(gè)，有延長(cháng)線(xiàn)；串口通訊接口1個(gè)，有延長(cháng)線(xiàn)。

5、直流調速閉環(huán)系統掛件：

提供24V直流單機一只，自帶霍爾編碼器A、B正交相位90度信號輸出，轉速0～1000rpm/min，0-5V PWM調節模塊一塊，轉速表可顯示當前電機的轉速。面板印有閉環(huán)系統原理圖，整個(gè)系統為工業(yè)閉環(huán)系統，集PID運算調節和高速計數器運算調節。

6、溫度調節閉環(huán)系統掛件：

由溫度表、加熱鹵素燈、0-5V PWM調節模塊、DS18B20傳感器、PT100傳感器、溫度變送器和散熱風(fēng)扇組成。溫度變送輸出有兩種方式，一個(gè)是DS18B20輸出的數字信號可以直接和單片機接口；一個(gè)是PT100經(jīng)變送器輸出的電壓信號；加熱區由透明有機玻璃設計，便于觀(guān)察實(shí)訓過(guò)程中的變化。面板印有閉環(huán)系統原理圖，整個(gè)系統為工業(yè)閉環(huán)系統。

7、步進(jìn)電機控制系統掛件：

提供DC6-40V供電的42步進(jìn)驅動(dòng)器1只，采用DSP技術(shù)，電流范圍0.3A-2.2A，具有半流、過(guò)壓和過(guò)流等短路保護，1600-6400細分可調，可驅動(dòng)4、6、8線(xiàn)兩相步進(jìn)電機，脈沖響應頻率最高可達75KHZ；提供2相步進(jìn)電機42J06一只，步距精度5±%，耐壓500VAC，徑軸向跳動(dòng)0.08以下，步距角1.8°，額定電流1A，8根引線(xiàn)。面板印有步進(jìn)驅動(dòng)器詳細參數圖表。

8、數控電源研究系統掛件：

輸入電壓+24V，+5V，系統通過(guò)STM32主機模塊、電壓、電流采樣模塊、PWM驅動(dòng)電路完成直流穩壓電源的控制研究；面板印有控制系統原理圖。

9、實(shí)訓掛板：

掛在實(shí)訓臺上層，用于放置實(shí)訓模塊搭建實(shí)訓電路，滿(mǎn)足實(shí)訓教學(xué)需求。

10、實(shí)訓模塊：

實(shí)訓模塊由透明元件盒及PCB板構成，元件盒體由透明有機工程塑料注塑而成，面板采用PCB板制作。導線(xiàn)插孔采用防轉座引出，導線(xiàn)裝有彈性插頭可在模塊上面插接，以保證可靠連接進(jìn)行各種實(shí)訓；模塊間采用排線(xiàn)或連接導線(xiàn)進(jìn)行連接，可根據實(shí)訓教學(xué)內容需要，組合成各種實(shí)際產(chǎn)品。

具體配置及功能如下：

序號	實(shí)訓模塊名稱(chēng)	主要配置	數量
1	MCS51主機	可進(jìn)行仿真51系列單片機及燒錄，并引出所有I/O口，并對I/O口工作情況進(jìn)行燈光指示，且配有指示燈與晶振切換開(kāi)關(guān)。	1塊
2	STM32主機	可進(jìn)行STM32系列單片機燒錄、仿真，并引出所有I/O口，還提供STM32啟動(dòng)方式的選擇開(kāi)關(guān)及外部Flash存觸器	1塊
3	稱(chēng)重傳感器	提供稱(chēng)重傳感器及其放大電路，實(shí)現壓力測量	1塊
4	空氣質(zhì)量傳感器	提供一種二氧化錫半導體傳感器，對各種空氣污染源都有很高的靈敏度，可對空氣質(zhì)量進(jìn)行檢測	1塊
5	超聲波發(fā)射接收	由超聲波發(fā)送、接收頭及解碼芯片等組成，實(shí)現超聲波收發(fā)功能	1塊
6	LM35溫度傳感器	提供LM35溫度傳感器，可用于溫度測量	1塊
7	18B20溫度傳感器	提供18B20數字溫度傳感器，可以直接得到數字溫度信號	1塊
8	光照傳感器	由1750FVI數字照度傳感器與PO188模擬照度傳感器組成，實(shí)現光照度測量	1塊
9	氣壓傳感器	由MS5611-01BA01氣壓傳感器及外圍電路組成，可測量大氣壓強	1塊
10	心率傳感器	采用專(zhuān)用心率傳感器模塊，光電式，用于檢測人體心率	1塊
11	數字溫濕度傳感器	采用DHT11數字式溫濕度傳感器	1塊
12	ICL7135模數轉換	由A/D轉換與譯碼/驅動(dòng)電路等組成，實(shí)現模數轉換功能	1塊
13	并行A/D轉換	由ADC0809芯片組成，實(shí)現將模擬信號轉換為八位數字信號	1塊
14	并行D/A轉換	由DAC0832芯片組成，實(shí)現將八位數字信號轉換為0～5V的模擬信號	1塊
15	串行A/D轉換	由TLC2543芯片組成，實(shí)現將模擬信號轉換為數字信號	1塊
16	串行D/A轉換	由12位D/A轉換芯片TLC5618組成，實(shí)現將數字信號轉換為模擬信號	1塊
17	并串轉換模塊	由74LS164、74LS165芯片組成，分別實(shí)現將串行輸入信號轉換為并行輸出信號和將并行輸入信號轉換為串行輸出信號	1塊
18	運放模塊	提供典型運放芯片LM324及獨立器件，用于電路擴展	1塊
19	音頻解碼	由VS1053芯片組成，實(shí)現音頻解碼與錄制功能	1塊
20	音頻功放	由功放電路、音量調節電路組成，具有轉換速率高、失真小、輸出功率大，外圍電路簡(jiǎn)單等特點(diǎn)	1塊
21	十進(jìn)制計數器	提供4017十進(jìn)制計數/分頻器，可以對輸入的脈沖個(gè)數進(jìn)行計數	1塊
22	單次脈沖與時(shí)鐘	包括由74LS393組成的分頻電路和單次脈沖，可為其它實(shí)訓模塊提供單次脈沖及時(shí)鐘信號	1塊
23	8位動(dòng)態(tài)數碼管顯示	由數碼管和驅動(dòng)芯片組成，實(shí)現數字顯示功能。	1塊
24	8位靜態(tài)數碼管顯示	由數碼管和驅動(dòng)芯片組成，實(shí)現數字顯示功能。	1塊
25	128×64液晶顯示	由128×64液晶屏組成，實(shí)現顯示圖形、漢字等功能	1塊
26	TFT觸摸屏	提供3.2寸電阻式觸摸彩屏，可實(shí)現彩色圖形、漢字顯示，檢測觸摸	1塊
27	八位獨立按鍵	提供8個(gè)獨立鍵盤(pán)，以點(diǎn)動(dòng)方式輸出高低電平	1塊
28	矩陣鍵盤(pán)模塊	由16個(gè)按鍵與電阻組成，實(shí)現信號的輸入及擴展鍵盤(pán)功能	1塊
29	PNP三極管驅動(dòng)	由9012與TIP42C組成PNP復合管	1塊
30	直流電機驅動(dòng)	由4個(gè)功率三極管組成“H橋式驅動(dòng)電路”，這是一個(gè)典型的直流電機控制電路	1塊
31	蜂鳴器	包含1個(gè)有源蜂鳴器與1個(gè)無(wú)源蜂鳴器，可以作提示音控制使用，低電平有效	1塊
32	揚聲器	提供一個(gè)8Ω/5W的揚聲器	1塊
33	直流電機	由直流電機、槽型光耦、三極管組成，實(shí)現直流電機的轉速控制及測量功能	1塊
34	交通燈	用雙色LED模擬交通燈，數碼管顯示倒計時(shí)秒數等功能	1塊
35	U盤(pán)、SD卡	由文件控制管理芯片CH376、SD卡（座）及USB座組成，可以實(shí)現數據存儲與讀取功能	1塊
36	AK040語(yǔ)音	由反相器芯片74HC04與語(yǔ)音芯片AK040組成，芯片中錄制有63種常用的語(yǔ)音，MCU可通過(guò)時(shí)序播放其中任意一段語(yǔ)音	1塊
37	RS485	由MAX485等組成，實(shí)現485方式與單片機進(jìn)行通信	2塊

11、電腦桌：

采用鋁型材和鈑金結構，臺面為防火、防水、耐磨高密度板；立柱及橫梁為30×30工業(yè)鋁合金型材，鍵盤(pán)位為抽屜式結構并用300mm導軌固定；底部裝有帶剎車(chē)萬(wàn)向輪。尺寸約為560mm×600mm×1020mm。

12、活動(dòng)柜：

采用鐵質(zhì)雙層亞光密紋噴塑結構，優(yōu)質(zhì)鋼材做骨架，經(jīng)過(guò)機械加工成型，外表面噴涂彩色環(huán)氧聚塑，材料厚度不小于1.2mm。

13、配件：

提供與實(shí)訓設備配套的實(shí)訓指導書(shū)和實(shí)訓導線(xiàn)。

四、服務(wù)與支持要求

為更好服務(wù)教學(xué)，保障實(shí)驗室教學(xué)工作順利進(jìn)行，要求提供全流程客戶(hù)服務(wù)管理平臺"互聯(lián)網(wǎng)+設備運維系統"。

智能電源管理系統具有過(guò)溫、短路、過(guò)流、過(guò)壓、欠壓、失壓、功率限定7大保護功能；電源具有一鍵鎖定功能，處理故障時(shí)，防止漏電保護器合閘，造成觸電危險；電源具有故障鎖定功能，發(fā)生故障導致跳閘時(shí)，不能人為上電，只能通過(guò)遠程清除故障后，才能上電成功；能通過(guò)無(wú)線(xiàn)4G和有線(xiàn)以太網(wǎng)與手機APP和PC端云平臺通訊，沒(méi)有網(wǎng)絡(luò )的情況下，教室整套智能電源管理系統可離線(xiàn)獨立運行。

1、智能終端：智能電源管理系統以32位ARM為核心，采用4.3寸彩色觸摸屏為人機交互界面，實(shí)時(shí)監控設備運行情況，提供Zigbee、CAN等多種通信模式，具備語(yǔ)音播報功能。能實(shí)時(shí)監測三相電壓、電流、功率，功率因數、頻率、電能等參數，液晶觸摸屏監測數值。能監控實(shí)驗室電源的故障類(lèi)型和故障次數；設備時(shí)間管理包含年月日時(shí)間的顯示；用戶(hù)通過(guò)刷卡方式請求開(kāi)啟設備，PC端進(jìn)行授權之后，設備可啟動(dòng)使用，PC端可分時(shí)預約設備的啟動(dòng)和停止。

2、手機APP：用電狀態(tài)界面實(shí)時(shí)顯示當前電壓、電流、有無(wú)功功率、電能、設備溫度、漏電電流值等；用電數據界面能智能查找近2年用電數據，設置界面能設置限定電能值、負載值、設備超溫值、過(guò)欠壓值、過(guò)欠壓恢復時(shí)間值等。后臺查看報警日志、操作日志、故障日志等�？刂疲嚎稍谖⑿判〕绦蛑羞h程控制智能開(kāi)關(guān)的通斷。

3、PC端軟件：每個(gè)設備狀態(tài)信息顯示，具有多個(gè)子界面，具有故障分析，用電能效分析、集中管理、個(gè)人中心資料管理、用戶(hù)報警定位跟蹤與信息統計；具有管理員信息修改與權限管理等功能�？梢绘I開(kāi)啟和關(guān)閉所有設備，可單獨控制每臺設備的開(kāi)關(guān)。

4、后臺系統：包含賬號管理、設備管理、報修管理、用戶(hù)管理，設備管理：

①、包含監控管理：實(shí)時(shí)視頻監控每個(gè)教室，可一鍵預覽所有設備的在線(xiàn)和運行情況，分析設備使用率及運行時(shí)間。

②、包含設備節點(diǎn)：可顯示設備所在位置、編碼名稱(chēng)、掛載情況、用戶(hù)編輯、用戶(hù)查詢(xún)等。報修管理：用戶(hù)可進(jìn)行遠程報修，反應設備故障信息，編輯報修情況，后臺可進(jìn)行遠程維護，及時(shí)跟進(jìn)，以有效解決用戶(hù)設備維護。用戶(hù)管理：可連通手機號，對賬戶(hù)進(jìn)行一對一的安全加密，實(shí)名認證，防止賬戶(hù)泄密、防盜，現場(chǎng)數據連接云平臺后臺數據庫管理。

現場(chǎng)需對功能逐一演示，提供有效、權威的證明文件，證實(shí)該產(chǎn)品的可靠、安全、先進(jìn)性。

五、實(shí)訓項目

單片機基礎實(shí)訓項目

（1）跑馬燈

（2）計數器

（3）定時(shí)器

（4）外部中斷

（5）音頻驅動(dòng)

（6）蜂鳴器驅動(dòng)

（7）查詢(xún)式鍵盤(pán)

（8）矩陣鍵盤(pán)顯示

（9）電子音樂(lè )演奏

（10）128×64液晶顯示

（11）動(dòng)態(tài)掃描數碼管顯示

（12）靜態(tài)掃描數碼管顯示

（13）ADC0809應用

（14）DAC0832應用

（15）TLC2543串行AD轉換實(shí)驗

（16）TLC5618串行DA轉換實(shí)驗

（17）74LS164串轉并實(shí)驗

（18）74LS165并轉串實(shí)驗

（19）AK040語(yǔ)音測試

（20）DS18B20溫度測量電路

（21）RS232串行51通信

（22）RS232串行STM32通信

（23）STM32觸摸屏顯示

（24）STM32 ADC的使用

（25）STM32內部溫度傳感器溫度測量顯示

（26）STM32外部Flash

（27）RS485通信

單片機綜合實(shí)訓項目

（1）出租車(chē)計價(jià)器

（2）超聲波倒車(chē)雷達

（3）電子語(yǔ)音萬(wàn)年歷

（4）電子稱(chēng)

（5）交通燈控制系統

（6）溫度調節閉環(huán)控制系統

（7）直流步進(jìn)控制系統

（8）直流調速閉環(huán)控制系統

（9）數據采集系統

（10）環(huán)境監測系統

（11）DDS信號發(fā)生器

（12）MP3音樂(lè )播放器

六、配套教學(xué)資源（25臺共配1套）

（一）在線(xiàn)教育課程開(kāi)放平臺（具有軟件著(zhù)作權，配1個(gè)登錄帳號）:

1）本系統是互通教學(xué)多元化管理平臺，將用戶(hù)傳統的各個(gè)平臺系統實(shí)施整合，集中互通管理，解決多平臺、多賬號難以管理、數據庫分散無(wú)法集中統計等問(wèn)題。系統包含了：在線(xiàn)教務(wù)管理系統、在線(xiàn)課程資源管理平臺、在線(xiàn)習題庫平臺、在線(xiàn)考試考核平臺、線(xiàn)上視頻課程管理平臺及線(xiàn)上虛擬仿真教學(xué)管理平臺，真正意義的一站互通數據集中統計！

2）課程資源：多個(gè)微課視頻實(shí)拍采集教學(xué)視頻素材，后期影視包裝，片頭10秒左右，片尾5秒左右，視頻尺寸不低于1920*1080，視頻格式MP4、FLV等；多個(gè)虛擬仿真內容采用unity引擎開(kāi)發(fā)，在pc端win系統上運行（win7、win8、win10，注不包含win xp）軟件。

3）為了教學(xué)的統一性要求在線(xiàn)教育平臺與實(shí)訓裝置是同一個(gè)生產(chǎn)商！

4）部分課程微課內容舉例：

分類(lèi)	實(shí)訓項目	課程序列號	實(shí)訓內容	方式
教學(xué)項目 1	任務(wù) 1	2	認識 STM32 固件庫	二維動(dòng)畫(huà)
	任務(wù) 1	3	STM32 固件庫關(guān)鍵子目錄和文件	二維動(dòng)畫(huà)
	任務(wù) 2	6	嵌入式系統	二維動(dòng)畫(huà)
		7	ARM Cortex-M3 處理器	二維動(dòng)畫(huà)
		8	STM32 系列處理器	二維動(dòng)畫(huà)
教學(xué)項目 2	任務(wù) 1	11	認識 STM32 的 I/O 口	三維動(dòng)畫(huà)
		12	STM32 的GPIO初始化和輸入輸出庫函數	二維動(dòng)畫(huà)
		15	Cortex-M3 工作模式及狀態(tài)	二維動(dòng)畫(huà)
		16	Cortex-M3 寄存器組	二維動(dòng)畫(huà)
		17	Cortex-M3 特殊功能寄存器組	二維動(dòng)畫(huà)
	任務(wù)2	20	STM32 相關(guān)結構體	二維動(dòng)畫(huà)
		22	Cortex-M3 處理器結構	三維動(dòng)畫(huà)
		23	STM32 系統結構	三維動(dòng)畫(huà)
		24	STM32 時(shí)鐘配置	三維動(dòng)畫(huà)
教學(xué)項目 3	任務(wù) 1	26	認識數碼管	三維動(dòng)畫(huà)
		28	數碼管靜態(tài)顯示電路硬件連接	三維動(dòng)畫(huà)
		31	認識Coretex-M3 存儲器	三維動(dòng)畫(huà)
		32	Cortex-M3 存儲器映射	三維動(dòng)畫(huà)
		33	STM32 存儲器映射	三維動(dòng)畫(huà)
	任務(wù) 1	36	數碼管動(dòng)態(tài)掃描顯示電路硬件連接	三維動(dòng)畫(huà)
		38	位帶區與位帶別名區	二維動(dòng)畫(huà)
		39	位帶操作	二維動(dòng)畫(huà)
教學(xué)項目 4	任務(wù) 1	43	認識嵌入式應用技術(shù)與開(kāi)發(fā)的核心板	三維動(dòng)畫(huà)
		48	GPIO 寄存器地址映射	二維動(dòng)畫(huà)
		49	端口復用使用	二維動(dòng)畫(huà)
		50	端口復用重映射	二維動(dòng)畫(huà)
	任務(wù) 2	52	STM32 中斷通道	三維動(dòng)畫(huà)
		53	STM32 外部中斷	三維動(dòng)畫(huà)
		54	STM32 中斷優(yōu)先級	三維動(dòng)畫(huà)
		55	STM32 外部中斷編程	二維動(dòng)畫(huà)
教學(xué)項目 5	任務(wù) 1	59	SysTick 定時(shí)器	三維動(dòng)畫(huà)
		60	庫函數中的 SysTick 相關(guān)函數	二維動(dòng)畫(huà)
		61	SysTick 的關(guān)鍵函數編寫(xiě)	二維動(dòng)畫(huà)
	任務(wù) 2	63	認識 STM32 定時(shí)器	三維動(dòng)畫(huà)
		64	STM32 定時(shí)器與定時(shí)相關(guān)的寄存器	二維動(dòng)畫(huà)
		65	STM32 定時(shí)器相關(guān)的庫函數	二維動(dòng)畫(huà)
	任務(wù) 3	68	STM32 的 PWM 輸出相關(guān)寄存器	二維動(dòng)畫(huà)
		69	STM32 的 PWM 輸出編程思路	二維動(dòng)畫(huà)
		70	STM32 的 PWM 輸出相關(guān)庫函數	二維動(dòng)畫(huà)
教學(xué)項目 6	任務(wù) 1	73	串行通信基本知識	三維動(dòng)畫(huà)
		74	STM32 的USART 串口	三維動(dòng)畫(huà)
		75	STM32 串口的相關(guān)寄存器	二維動(dòng)畫(huà)
		76	STM32 串口相關(guān)函數	二維動(dòng)畫(huà)
	任務(wù) 2	79	認識WIFI 通信模塊	三維動(dòng)畫(huà)
		81	認識 Zigbee 通信模塊	三維動(dòng)畫(huà)
		82	ZigBee 通信模塊使用	二維動(dòng)畫(huà)
教學(xué)項目 7	任務(wù) 1	83	STM32 模數轉換簡(jiǎn)介	二維動(dòng)畫(huà)
		84	STM32 的 ADC 結構	三維動(dòng)畫(huà)
		85	STM32 模數轉換相關(guān)寄存器	二維動(dòng)畫(huà)
		86	STM32 的 ADC 設置	二維動(dòng)畫(huà)
	任務(wù) 2	87	ADC 相關(guān)的庫函數	二維動(dòng)畫(huà)

（二）仿真軟件

單片機仿真教學(xué)軟件（網(wǎng)絡(luò )版）

1.軟件能達到的教學(xué)目標

1.1 本產(chǎn)品是參照《職業(yè)教育數字校園建設規范》，結合專(zhuān)業(yè)培養目標對學(xué)生知識、能力和素質(zhì)的要求，著(zhù)眼學(xué)生能力培養，以模塊化教學(xué)內容為核心，重新組織教學(xué)結構，整體構建課程體系，有針對性地將單片機專(zhuān)業(yè)內單一的教學(xué)活動(dòng)，通過(guò)虛擬仿真實(shí)訓和工作過(guò)程模擬組合成不同的教學(xué)模塊。

1.2 所有的實(shí)訓項目均基于實(shí)物三維建模，形成真實(shí)感極強的虛擬實(shí)訓環(huán)境，使學(xué)習者能在幾乎真實(shí)的環(huán)境下操作練習，增強實(shí)際操作感，提高掌握實(shí)際技能的能力；所有的技能訓練均是通過(guò)交互方式，變"讓學(xué)生觀(guān)摩教師表演"為"讓學(xué)生學(xué)習中動(dòng)手、動(dòng)手中學(xué)習"，理論和實(shí)際無(wú)縫銜接，提高實(shí)際操作技能；所有的操作都具有嚴格的工藝流程和操作步驟，使學(xué)習者通過(guò)規范的訓練，養成正確操作的習慣，培養學(xué)習者科學(xué)嚴緊、一絲不茍的職業(yè)素養。

2.軟件能達到的教學(xué)效果

2.1 產(chǎn)品是依據中華人民共和國勞動(dòng)和勞動(dòng)安全行業(yè)標準（LD/T81.2－2006）《"維修電工"職業(yè)技能實(shí)訓和鑒定設備技術(shù)規范》與教育部有關(guān)專(zhuān)業(yè)教學(xué)大綱設計研制，包括可編程控制器和變頻器在內的26個(gè)項目，每個(gè)項目又根據需要設有：實(shí)訓目的、實(shí)訓器件、器件布局、I/O分配、T型圖、電路連接、通電運行等多種模塊，涵蓋了國家維修電工中級、高級和技師鑒定考核對于可編程控制器和變頻器的應知應會(huì )全部要求。

2.2 軟件以技能為核心，項目為引領(lǐng)，任務(wù)為驅動(dòng)，職場(chǎng)環(huán)境為背景，操作步驟為主線(xiàn)，以學(xué)生交互訓練為主體，具有三維可視化、智能化、全交互的特點(diǎn)，集職業(yè)性、情境性、過(guò)程性、交互性和靈活性于一身。作為實(shí)訓教學(xué)應用，具有大量的原理動(dòng)畫(huà)演示，助教素材應用于課堂教學(xué)環(huán)節，提供了豐富不可或缺的教學(xué)資源。

2.3 軟件支持實(shí)習實(shí)訓的導訓過(guò)程，達到預習、強化、模擬考核、反復試錯、探索創(chuàng )新的目的。

2.4 軟件具有先進(jìn)性、實(shí)用性，可二次修改；軟件支持校園網(wǎng)內不限制（指定）終端、不少于100人同時(shí)在線(xiàn)實(shí)訓。

3.軟件能達到的專(zhuān)業(yè)性能

3.1遵循國家職業(yè)標準目錄，體現不同特色；

3.2突出新技術(shù)、新工藝、新生產(chǎn)流程的體驗；

3.3設計體驗過(guò)程必須符合職業(yè)過(guò)程的真實(shí)性，學(xué)生通過(guò)體驗可習得規范的操作規程，熟悉真實(shí)的安裝工藝，養成良好的職業(yè)操守；

3.4體驗過(guò)程必須完整，允許學(xué)生按照生產(chǎn)者實(shí)際從事生產(chǎn)活動(dòng)的流程推進(jìn)該過(guò)程，得到確定的體驗結果。

4.軟件的功能特點(diǎn)

1. 情景性：全部訓練在三維場(chǎng)景下進(jìn)行，學(xué)生猶如進(jìn)入真實(shí)的施工現場(chǎng)，真實(shí)感極強，彌補了下現場(chǎng)難的困難。

2. 過(guò)程性：軟件以技能為核心，以施工工藝為主線(xiàn)，以技術(shù)規范為指導，以設備與工具的使用為基礎，重視養成性訓練，具有很強的實(shí)用性。

3．交互性：軟件貫徹以學(xué)生為主體的思想，設有實(shí)訓目的、實(shí)訓器件、實(shí)訓電路、器件布局、仿真運行、電路接線(xiàn)等，不僅可以供教師采用場(chǎng)景環(huán)境演示教學(xué)，更可以在網(wǎng)絡(luò )環(huán)境下由學(xué)生自主地按照進(jìn)程與提示操作，突出了技能訓練。

4. 完備性：軟件重視教學(xué)設計，不同的知識單元含有諸如教學(xué)資源、故障檢測、操作提示、技術(shù)分析等多種情境和技能訓練教學(xué)模塊。

5. 軟件具有職業(yè)性、情境性、交互性、工藝性和智能性。

6. 在設計上，采用分級模塊化設計，結構清晰、便于重組。

7. 在媒體表現上，采用二維、三維動(dòng)畫(huà)，具有強烈的情景帶入感。

8. 在內容設計上，力爭實(shí)現專(zhuān)業(yè)與企業(yè)生產(chǎn)崗位的對接、實(shí)訓內容與職業(yè)標準的對接、實(shí)訓過(guò)程與生產(chǎn)過(guò)程的對接、專(zhuān)業(yè)教學(xué)與職業(yè)資格證書(shū)的對接。

9. 本軟件不僅可以作為實(shí)訓教學(xué)應用，其大量的原理動(dòng)畫(huà)演示也可以作為助教型軟件素材應用于課堂教學(xué)環(huán)節。

10. 以項目為引領(lǐng)、以任務(wù)為驅動(dòng)、以工藝步驟為主線(xiàn)的設計理念。

11. 資源豐富，可服務(wù)于多種教學(xué)模式。

12. 資源碎片化，每個(gè)模塊可獨立，實(shí)現資源的有效利用。

13. 各個(gè)模塊的內容詳盡、系統，掌握維修電工核心技能的目的。

14. 注重教學(xué)設計，把抽象的概念具體化、把虛擬的概念實(shí)際化。

技術(shù)要求具有：重要知識點(diǎn)以技術(shù)要求的形式展示，強化學(xué)生掌握該技能。

15 特寫(xiě)鏡頭：注重教學(xué)設計，把抽象的概念具體化、把虛擬的概念實(shí)際化，細節部分軟件設有特寫(xiě)鏡頭。

16 視覺(jué)展示具有：軟件提供最佳視角，節省無(wú)效漫游時(shí)間，提高教學(xué)效率。

17 技術(shù)路線(xiàn)：軟件采用全三維編程技術(shù)、固定場(chǎng)景下的三維動(dòng)畫(huà)與二維編程技術(shù)相結合，使數據有效壓縮，占用數據空間小。經(jīng)測試，軟件的響應時(shí)間最多不超過(guò)1秒，運行速度達標。操作過(guò)程中支持連播功能，可連續播放交互式施工步驟，軟件即點(diǎn)即用，響應速度小于等于1秒，方便老師教學(xué)時(shí)同步講解知識內容并使學(xué)生加深記憶，鞏固學(xué)習。系統交互性強，操作簡(jiǎn)單方便，使用靈活可靠。軟件媒體手段豐富，運用合理。

5.模塊內容響應

5.1 查找大小數

根據相應的教學(xué)大綱，按照步驟進(jìn)行操作演示，雙擊啟動(dòng)運行桌面上的KEILuVISION3軟件，單擊菜單欄Project→New Project新建項目,在彈出窗口右上角點(diǎn)擊新建文件夾圖標，并將新建的文件夾重命名為'查找大小數'，依次進(jìn)行仿真實(shí)訓操作。

5.2 航標燈控制

航標燈控制包括實(shí)訓目的、實(shí)訓電路、電路原理、實(shí)訓器件、元件布局、線(xiàn)路檢查、通電測試、故障排除等至少8個(gè)實(shí)訓項目；根據相應的教學(xué)大綱，掌握定時(shí)器初始化編程的方法及預置值(初始值)的計算與設置方法、用定時(shí)器T0加軟件計數的方法，實(shí)現較長(cháng)時(shí)間(2S)的定時(shí)和定時(shí)器中斷方式的編程方法、外部中斷及帶有中斷服務(wù)程序的設置與編程方法，掌握繪制程序流程圖的方法。

電氣電路與電路實(shí)物相互對比，當鼠標指向電氣圖某個(gè)器件時(shí)，相對應的實(shí)物也會(huì )放大顯現；以動(dòng)畫(huà)形式展示系統功能實(shí)現、定時(shí)和計數器、程序說(shuō)明的電路原理，部分以高亮顯示。仿真實(shí)物的形式介紹實(shí)訓元器件，布局要求參考原理圖，從元器件庫中取出正確的器件合理布局到仿真電路上，并注意元器件的正負極不要接反。在仿真實(shí)物電路中，設置原理圖，協(xié)助操作者了解相應原理，萬(wàn)用表調制相應檔位，分別測量是否短路現象等。參考操作提示和原理圖，按照步驟進(jìn)行操作打開(kāi)手電筒，照射光敏電阻，調節滑動(dòng)變阻器，觀(guān)察LED變化，關(guān)閉手電筒，觀(guān)察LED變化，按下KEY按鈕，觀(guān)察LED變化。參考原理圖，分別進(jìn)行故障現象、分析故障、查找方法并排除故障。

5.3 計數報警器

計數報警器包括實(shí)訓目的、實(shí)訓電路、電路原理、實(shí)訓器件、元件布局、通電測試；根據相應的教學(xué)大綱，掌握計數輸入電路消除抖動(dòng)干擾的方法等，實(shí)訓電路當鼠標指向電氣圖某個(gè)器件時(shí)，相對應的實(shí)物也會(huì )放大顯現；以動(dòng)畫(huà)形式對計數報警器電路原理準確、生動(dòng)展示，仿真實(shí)物的形式介紹實(shí)訓元器件，布局要求參考原理圖，從元器件庫中取出正確的器件合理布局到仿真電路上，注意元器件的正負極、三極管的管型等。通電測試，在仿真實(shí)物電路中，設置原理圖，協(xié)助操作者了解相應原理，分別按動(dòng)JA+十次，KEY鍵并觀(guān)察現象。

5.4 數碼管顯示

數碼管顯示包括實(shí)訓目的、實(shí)訓電路、電路原理、實(shí)訓器件、元件布局、通電測試；根據相應的教學(xué)大綱，掌握串行口通信的編程方法、8位移位寄存器74LS164及共陽(yáng)極數碼管的使用方法、查表法顯示數據的方法及繪制程序流程圖。實(shí)訓電路當鼠標指向電氣圖某個(gè)器件時(shí)，相對應的實(shí)物也會(huì )放大顯現；以動(dòng)畫(huà)形式對數碼管顯示電路原理準確、生動(dòng)展示，仿真實(shí)物的形式介紹實(shí)訓元器件，布局要求參考原理圖，從元器件庫中取出正確的器件合理布

局到仿真電路上，注意元器件的正負極、三極管的管型等。通電測試，在KELL軟件中，點(diǎn)擊RUN圖標，觀(guān)察硬件電路中LED燈的變化，Halt按鈕可以停止仿真運行，兵修改程序和顯示緩沖區數據，使數碼管循環(huán)顯示字符2,0,0,6,5,1等操作。

5.5 循環(huán)燈點(diǎn)亮

循環(huán)燈點(diǎn)亮包括實(shí)訓目的、實(shí)訓電路、電路原理、實(shí)訓器件、元件布局、通電測試；根據相應的教學(xué)大綱，通過(guò)循環(huán)燈點(diǎn)亮實(shí)驗,要求學(xué)生加深理解位移指令的結構特點(diǎn),掌握編程

方法，掌握用8031的IO口經(jīng)反向器驅動(dòng)LED發(fā)光二極管的方法,以及循環(huán)程序控制循環(huán)次數的編程方法，按規定順序依次從8031的P1口輸出數據的編程方法。掌握繪制程序流程圖及編寫(xiě)程序的步驟。實(shí)訓電路當鼠標指向電氣圖某個(gè)器件時(shí)，相對應的實(shí)物也會(huì )放大顯現；

以動(dòng)畫(huà)形式對循環(huán)燈電路左移循環(huán)、左移后再右移循環(huán)原理準確、生動(dòng)展示，仿真實(shí)物的形式介紹實(shí)訓元器件，布局要求參考原理圖，從元器件庫中取出正確的器件合理布局到仿真電路上，注意元器件的正負極、三極管的管型等。通電測試，在KELL軟件中，點(diǎn)擊相應圖標，開(kāi)始調試程序。

5.6 霓虹燈控制

霓虹燈控制包括實(shí)訓目的、實(shí)訓電路、電路原理、實(shí)訓器件、元件布局、線(xiàn)路檢查、通電測試、故障排除；根據相應的教學(xué)大綱，掌握查表取數的方法及繪制程序流程圖。實(shí)訓電路當鼠標指向電氣圖某個(gè)器件時(shí)，相對應的實(shí)物也會(huì )放大顯現；以動(dòng)畫(huà)形式對霓虹燈控制電路原理準確、生動(dòng)展示，仿真實(shí)物的形式介紹實(shí)訓元器件，布局要求參考原理圖，從元器件庫中取出正確的器件合理布局到仿真電路上，注意元器件的正負極、三極管的管型等。

通電測試，在KELL軟件中，點(diǎn)擊相應圖標，開(kāi)始調試程序。在仿真實(shí)物電路中，設置原理圖，協(xié)助操作者了解相應原理，萬(wàn)用表調制相應檔位，分別測量電源是否短路現象等。參考操作提示和原理圖、源程序，單擊源程序和原理圖按鈕時(shí)，操作界面彈出對應窗口，再次點(diǎn)擊窗口消失，便于操作應用，按照步驟進(jìn)行操作接通電源觀(guān)察現象，以選擇題形式回答問(wèn)題，回答正確界面提示：恭喜你回答正確字樣，如果回答錯誤，界面顯示回答錯誤字樣。參考原理圖，進(jìn)行故障現象分析，并以選擇題形式排除故障原因。

5.7 算數運算器

算數運算器包括實(shí)訓目的、實(shí)訓電路、電路原理、實(shí)訓器件、元件布局、通電測試；根據相應的教學(xué)大綱，掌握串行口通信的編程方法、算法的編程方法，掌握繪制程序流程圖。實(shí)訓電路當鼠標指向電氣圖某個(gè)器件時(shí)，相對應的實(shí)物也會(huì )放大顯現；以動(dòng)畫(huà)形式對算數運算器電路原理準確、生動(dòng)展示，仿真實(shí)物的形式介紹實(shí)訓元器件，布局要求參考原理圖，從元器件庫中取出正確的器件合理布局到仿真電路上，注意元器件的正負極、三極管的管型等。通電測試，在KELL軟件中，點(diǎn)擊相應圖標，開(kāi)始仿真實(shí)物調試程序。

5.8 繼電器控制

繼電器控制包括實(shí)訓目的、實(shí)訓電路、電路原理、實(shí)訓器件、元件布局、線(xiàn)路檢查、通電測試；根據相應的教學(xué)大綱，掌握數字控制繼電器的工作方法及用軟件延時(shí)的編程方法，掌握畫(huà)程序流程圖的方法。實(shí)訓電路當鼠標指向電氣圖某個(gè)器件時(shí)，相對應的實(shí)物也會(huì )放大顯現；以動(dòng)畫(huà)形式對繼電器控制電路原理準確、生動(dòng)展示，仿真實(shí)物的形式介紹實(shí)訓元器件，布局要求參考原理圖，從元器件庫中取出正確的器件合理布局到仿真電路上，注意元器件的正負極、三極管的管型等。線(xiàn)路檢查，參考操作提示，按照步驟進(jìn)行操作接通電源觀(guān)察現象，以選擇題形式回答問(wèn)題。

5.9 倒計時(shí)音樂(lè )報警器

倒計時(shí)音樂(lè )報警器包括：實(shí)訓目的、實(shí)訓電路、電路原理、實(shí)訓器件、元件布局、線(xiàn)路檢查、通電測試、故障排除；根據相應的教學(xué)大綱，掌握計數輸入電路消除抖動(dòng)干擾的方法，掌握畫(huà)程序流程圖的方法等。實(shí)訓電路當鼠標指向電氣圖某個(gè)器件時(shí)，相對應的實(shí)物也會(huì )放大顯現；以動(dòng)畫(huà)形式對倒計時(shí)音樂(lè )報警器電路原理準確、生動(dòng)展示，仿真實(shí)物的形式介紹實(shí)訓元器件，布局要求參考原理圖，從元器件庫中取出正確的器件合理布局到仿真電路上，注意元器件的正負極、三極管的管型等。線(xiàn)路檢查，參考操作提示，按照步驟萬(wàn)用表跳著(zhù)測短路檔位，兩表筆分別接GND和+5V接線(xiàn)柱，測量有誤短路現象，步驟二萬(wàn)用表調至DC20V檔位，測穩壓電源輸出是否為5V。通電測試，參考操作提示和原理圖，接通電源，按動(dòng)Q鍵和T鍵觀(guān)察現象，按動(dòng)KEY鍵，觀(guān)察現象。故障排除，在仿真實(shí)物中觀(guān)察現象，以選擇題形式回答故障發(fā)生的可能原因。

5.10 數據傳送

數據傳送包括實(shí)訓目的、實(shí)訓電路、電路原理；根據相應的教學(xué)大綱，掌握源數據存儲地址及目的地數據存儲使用堆棧方法，掌握設計程序流程圖方法等。以動(dòng)畫(huà)形式對數據傳送電路原理準確、生動(dòng)展示。電路原理，在KELL軟件中，點(diǎn)擊相應圖標，開(kāi)始仿真實(shí)物調試程序。