【中國礦業(yè)大學(xué)】基于模塊化的電子系統(tǒng)設(shè)計與實驗平臺

　　功能、作用介紹

　　基于模塊化的電子系統(tǒng)設(shè)計與實驗平臺采用電路功能模塊化的設(shè)計思想，即把電子系統(tǒng)設(shè)計中常用的電路功能模塊化。

　　1、設(shè)計思路

　　本實驗平臺采用電路功能模塊化的設(shè)計思想，即把電子系統(tǒng)設(shè)計中常用的電路功能模塊化。

　　本實驗平臺主要包括電源模塊、PSOC單片機最小系統(tǒng)模塊、PIC單片機最小系統(tǒng)模塊、51單片機最小系統(tǒng)模塊、CPLD模塊、AVR單片機最小系統(tǒng)模塊、下載器模塊、觸摸屏模塊、232/485通信模塊、DTMF撥號上網(wǎng)模塊、電機驅(qū)動模塊、AD/DA模塊、鍵盤模塊、1602/12864液晶顯示模塊、數(shù)碼管顯示模塊、LED點陣顯示模塊、紅外線接收發(fā)射模塊，每個模塊留出電源接口、控制與數(shù)據(jù)傳輸接口，可以獨立使用，也可以通過排線非常方便與單片機模塊連接。在進行實驗時，學(xué)生只需要把所用的模塊用排線連接好，通過計算機開發(fā)環(huán)境編寫程序、調(diào)試程序，再通過下載程序進行驗證，方可以完成實驗。如果在實驗中需要的實驗?zāi)K沒有，學(xué)生可以再設(shè)計需要的模塊，并把各種單片機的引腳預(yù)留出來，并不需要改變原有的實驗設(shè)備，從而就減少了實驗設(shè)備的成本。

　　2、主要技術(shù)參數(shù)

　　(1)實驗箱輸入工作電壓：交流 220V;

　　(2)電源模塊的輸出電壓：12V、5V;

　　(3)各種單片機最小系統(tǒng)模塊工作電壓：5V;

　　(4)CPLD模塊工作電壓：5V;

　　(5)電機驅(qū)動模塊工作電壓：12V、5V;

　　(6)其他模塊工作電壓：5V;

　　3、主要功能及特色

　　平臺主要功能：

　　該實驗平臺能夠完成《模擬電子技術(shù)》、《數(shù)字電子技術(shù)》、《數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計》、《電子技術(shù)基礎(chǔ)》、《單片機原理與應(yīng)用》、《電子技術(shù)綜合設(shè)計》、《電子設(shè)計與創(chuàng)新》、電子設(shè)計競賽賽前訓(xùn)練、課外科技創(chuàng)新、畢業(yè)設(shè)計等實踐性環(huán)節(jié)的實驗教學(xué)需要。該實驗平臺可以完成的實驗有：

　　(1)PSOC與接口實驗，同時能完成《模擬電子技術(shù)》、《數(shù)字電子技術(shù)》、《數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計》課程實驗;

　　(2)PIC單片機與接口實驗;

　　(3)51單片機與接口實驗;

　　(4)AVR單片機與接口實驗;

　　(5)CPLD與接口實驗，同時能完成《數(shù)字電子技術(shù)》、《數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計》課程實驗;

　　(6)RS232/485通信實驗;

　　(7)電容式觸摸屏實驗;

　　(8)DTMF撥號上網(wǎng)實驗;

　　(9)電機測速與控制實驗;

　　(10)A/D、D/A接口實驗;

　　(11)顯示接口實驗;

　　(12)鍵盤接口實驗;

　　(13)紅外收發(fā)傳輸數(shù)據(jù)實驗。

　　平臺主要特色：

　　(1)該實驗平臺結(jié)構(gòu)上采用模塊化設(shè)計，由多種MCU、鍵盤顯示、CPLD、A/D、D/A、大容量SRAM、CAN現(xiàn)場總線接口、有源濾波、信號產(chǎn)生、信號放大等十多種不同功能的模塊組成。模塊可升級、可重構(gòu)、大小尺寸規(guī)范化。學(xué)生在實驗中可以根據(jù)需要，自行選擇合適的模塊，自行解決系統(tǒng)的資源分配、總線驅(qū)動和譯碼控制等核心工作，完成多種典型綜合電子系統(tǒng)設(shè)計和驗證。

　　(2)該實驗平臺適用于電氣信息類學(xué)生在學(xué)習(xí)完模電、數(shù)電、單片機等基礎(chǔ)課程以后，開展電子技術(shù)綜合型、提高型實驗。

　　(3)該實驗平臺涉及多門課程，具有較強的實踐性、技術(shù)性，其知識面較廣，并且有許多開發(fā)技術(shù)在理論課程的教學(xué)中沒有涉及，因此為學(xué)生的電子設(shè)計與創(chuàng)新研究型實驗的開展提供研究平臺，可以滿足電子技術(shù)綜合設(shè)計、電子設(shè)計與創(chuàng)新、電子設(shè)計競賽賽前訓(xùn)練、課外科技創(chuàng)新、畢業(yè)設(shè)計等實踐性環(huán)節(jié)的需要。

　　(4) 該實驗平臺及時跟蹤現(xiàn)代電子技術(shù)的最新成就，體現(xiàn)了實驗平臺的先進性，2012年3月獲得中國礦業(yè)大學(xué)2011年度自制實驗儀器設(shè)備評比一等獎，2012年2月已經(jīng)獲得國家實用新型專利授權(quán)(專利號：201120150041.0)，并申請國家發(fā)明專利(已進入實質(zhì)性審查階段)。該實驗平臺選擇了美國CYPRESS公司的一款性價比高、應(yīng)用前景廣闊的新型的PSOC，該芯片集成了模擬陣列、數(shù)字陣列、MCU模塊，具有可配置特性，其價格也非常的便宜。

　　作品名稱：基于模塊化的電子系統(tǒng)設(shè)計與實驗平臺

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