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2023年10月17日

單片機應(yīng)用綜合實訓(xùn)平臺,單片機實訓(xùn)裝置

SBDPJ-239A單片機應(yīng)用綜合實訓(xùn)平臺

一、產(chǎn)品特點

1.單片機應(yīng)用綜合實訓(xùn)臺根據(jù)國家職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中相關(guān)內(nèi)容，將單片機應(yīng)用技術(shù)、應(yīng)用電子及無線電技術(shù)等課程通過工作任務(wù)訓(xùn)練有機結(jié)合在一起，實現(xiàn)將典型工作任務(wù)量化為多個子任務(wù)，提供豐富的實訓(xùn)單元模塊，包括單片機（MCS51、STM32）、顯示、傳感器、執(zhí)行對象、按鍵開關(guān)、信號采樣處理、無線通信等模塊，適合各類高等職業(yè)院校的《單片機技術(shù)》、《電子技術(shù)應(yīng)用》、《數(shù)字電子技術(shù)》、《模擬電子技術(shù)》等課程的實訓(xùn)教學(xué)。

2.實訓(xùn)單元模塊采用獨立的模塊化、半開放式設(shè)計，各個模塊中輸入、輸出及控制口的大部分管腳均采用防轉(zhuǎn)柱及插座引出�？筛鶕�(jù)教學(xué)內(nèi)容需要，任意選擇實訓(xùn)模塊進行組合設(shè)計，通過連線及編寫控制程序來完成，具有較強的創(chuàng)新性。

3.實訓(xùn)單元模塊由透明元件盒及PCB板構(gòu)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(dǎo)線插孔采用防轉(zhuǎn)座引出，導(dǎo)線裝有彈性插頭可在模塊上面插接，以保證可靠連接進行各種實訓(xùn)，模塊間采用排線或連接導(dǎo)線進行連接。

二、技術(shù)性能

1.輸入電源：單相三線～220V±10% 50Hz

2.裝置容量：＜1.5kVA

3.外形尺寸：實訓(xùn)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(biāo)準(zhǔn)

三、基本配置及功能

本裝置主要由實訓(xùn)臺、電源掛件、直流電源/直流電壓表掛件、仿真器掛件、直流調(diào)速閉環(huán)系統(tǒng)掛件、溫度調(diào)節(jié)閉環(huán)系統(tǒng)掛件、步進電機控制系統(tǒng)掛件、數(shù)控電源研究系統(tǒng)掛件、實訓(xùn)掛板、實訓(xùn)模塊、電腦桌、活動柜及配件等組成。

1、實訓(xùn)臺：

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

（2）采用四個工業(yè)鋁型材立柱為支撐，立柱端部可安裝調(diào)節(jié)腳，方便高度調(diào)節(jié)，主體結(jié)構(gòu)通過左、右各2個C字形鋁壓成型構(gòu)件聯(lián)接，臺面高度：約800mm，桌面板下設(shè)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(nèi)適用工業(yè)鋁型材通配螺母及配件。

（4）C字形鋁壓成型構(gòu)件為左、右對稱件，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(lán)色靜電噴涂工藝。

（5）實驗臺架采用獨立框架式結(jié)構(gòu)設(shè)計，框架由上中下左右五根工業(yè)型材分割為上下兩個區(qū)域，所有型材表面光滑，無凹槽，用于放置交直流電源、測量儀器儀表和實驗?zāi)K等。實驗臺兩側(cè)提供單相多功能插座和三相四線交流電源插座，為外配儀器設(shè)備提供工作電源。

2、活動儲物柜

采用圓弧卷邊冷沖壓鈑金一體成型，封閉式結(jié)構(gòu)，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(shè)計：R=30mm，柜體邊框總厚度≤2.5mm；配有承重型卡扣式三節(jié)軌，導(dǎo)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(shè)計，底部配有4個1.5寸萬向帶剎車腳輪。

3、電源掛件：

提供單相漏電保護器、智能電源管理系統(tǒng)、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(diào)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，有延長線；串口通訊接口1個，有延長線。

5、直流調(diào)速閉環(huán)系統(tǒng)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(zhuǎn)速0～1000rpm/min，0-5V PWM調(diào)節(jié)模塊一塊，轉(zhuǎn)速表可顯示當(dāng)前電機的轉(zhuǎn)速。面板印有閉環(huán)系統(tǒng)原理圖，整個系統(tǒng)為工業(yè)閉環(huán)系統(tǒng)，集PID運算調(diào)節(jié)和高速計數(shù)器運算調(diào)節(jié)。

6、溫度調(diào)節(jié)閉環(huán)系統(tǒng)掛件：

由溫度表、加熱鹵素?zé)簟?span lang="EN-US">0-5V PWM調(diào)節(jié)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，一個是DS18B20輸出的數(shù)字信號可以直接和單片機接口；一個是PT100經(jīng)變送器輸出的電壓信號；加熱區(qū)由透明有機玻璃設(shè)計，便于觀察實訓(xùn)過程中的變化。面板印有閉環(huán)系統(tǒng)原理圖，整個系統(tǒng)為工業(yè)閉環(huán)系統(tǒng)。

7、步進電機控制系統(tǒng)掛件：

提供DC6-40V供電的42步進驅(qū)動器1只，采用DSP技術(shù)，電流范圍0.3A-2.2A，具有半流、過壓和過流等短路保護，1600-6400細(xì)分可調(diào)，可驅(qū)動4、6、8線兩相步進電機，脈沖響應(yīng)頻率最高可達75KHZ；提供2相步進電機42J06一只，步距精度5±%，耐壓500VAC，徑軸向跳動0.08以下，步距角1.8°，額定電流1A，8根引線。面板印有步進驅(qū)動器詳細(xì)參數(shù)圖表。

8、數(shù)控電源研究系統(tǒng)掛件：

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

9、實訓(xùn)掛板：

掛在實訓(xùn)臺上層，用于放置實訓(xùn)模塊搭建實訓(xùn)電路，滿足實訓(xùn)教學(xué)需求。

10、實訓(xùn)模塊：

實訓(xùn)模塊由透明元件盒及PCB板構(gòu)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(dǎo)線插孔采用防轉(zhuǎn)座引出，導(dǎo)線裝有彈性插頭可在模塊上面插接，以保證可靠連接進行各種實訓(xùn)；模塊間采用排線或連接導(dǎo)線進行連接，可根據(jù)實訓(xùn)教學(xué)內(nèi)容需要，組合成各種實際產(chǎn)品。

具體配置及功能如下：

序號	實訓(xùn)模塊名稱	主要配置	數(shù)量
1	MCS51主機	可進行仿真51系列單片機及燒錄，并引出所有I/O口，并對I/O口工作情況進行燈光指示，且配有指示燈與晶振切換開關(guān)。	1塊
2	STM32主機	可進行STM32系列單片機燒錄、仿真，并引出所有I/O口，還提供STM32啟動方式的選擇開關(guān)及外部Flash存觸器	1塊
3	稱重傳感器	提供稱重傳感器及其放大電路，實現(xiàn)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(dǎo)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，實現(xiàn)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(shù)字溫度傳感器，可以直接得到數(shù)字溫度信號	1塊
8	光照傳感器	由1750FVI數(shù)字照度傳感器與PO188模擬照度傳感器組成，實現(xiàn)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	采用專用心率傳感器模塊，光電式，用于檢測人體心率	1塊
11	數(shù)字溫濕度傳感器	采用DHT11數(shù)字式溫濕度傳感器	1塊
12	ICL7135模數(shù)轉(zhuǎn)換	由A/D轉(zhuǎn)換與譯碼/驅(qū)動電路等組成，實現(xiàn)模數(shù)轉(zhuǎn)換功能	1塊
13	并行A/D轉(zhuǎn)換	由ADC0809芯片組成，實現(xiàn)將模擬信號轉(zhuǎn)換為八位數(shù)字信號	1塊
14	并行D/A轉(zhuǎn)換	由DAC0832芯片組成，實現(xiàn)將八位數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為0～5V的模擬信號	1塊
15	串行A/D轉(zhuǎn)換	由TLC2543芯片組成，實現(xiàn)將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號	1塊
16	串行D/A轉(zhuǎn)換	由12位D/A轉(zhuǎn)換芯片TLC5618組成，實現(xiàn)將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為模擬信號	1塊
17	并串轉(zhuǎn)換模塊	由74LS164、74LS165芯片組成，分別實現(xiàn)將串行輸入信號轉(zhuǎn)換為并行輸出信號和將并行輸入信號轉(zhuǎn)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，實現(xiàn)音頻解碼與錄制功能	1塊
20	音頻功放	由功放電路、音量調(diào)節(jié)電路組成，具有轉(zhuǎn)換速率高、失真小、輸出功率大，外圍電路簡單等特點	1塊
21	十進制計數(shù)器	提供4017十進制計數(shù)/分頻器，可以對輸入的脈沖個數(shù)進行計數(shù)	1塊
22	單次脈沖與時鐘	包括由74LS393組成的分頻電路和單次脈沖，可為其它實訓(xùn)模塊提供單次脈沖及時鐘信號	1塊
23	8位動態(tài)數(shù)碼管顯示	由數(shù)碼管和驅(qū)動芯片組成，實現(xiàn)數(shù)字顯示功能。	1塊
24	8位靜態(tài)數(shù)碼管顯示	由數(shù)碼管和驅(qū)動芯片組成，實現(xiàn)數(shù)字顯示功能。	1塊
25	128×64液晶顯示	由128×64液晶屏組成，實現(xiàn)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，可實現(xiàn)彩色圖形、漢字顯示，檢測觸摸	1塊
27	八位獨立按鍵	提供8個獨立鍵盤，以點動方式輸出高低電平	1塊
28	矩陣鍵盤模塊	由16個按鍵與電阻組成，實現(xiàn)信號的輸入及擴展鍵盤功能	1塊
29	PNP三極管驅(qū)動	由9012與TIP42C組成PNP復(fù)合管	1塊
30	直流電機驅(qū)動	由4個功率三極管組成“H橋式驅(qū)動電路”，這是一個典型的直流電機控制電路	1塊
31	蜂鳴器	包含1個有源蜂鳴器與1個無源蜂鳴器，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，實現(xiàn)直流電機的轉(zhuǎn)速控制及測量功能	1塊
34	交通燈	用雙色LED模擬交通燈，數(shù)碼管顯示倒計時秒數(shù)等功能	1塊
35	U盤、SD卡	由文件控制管理芯片CH376、SD卡（座）及USB座組成，可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲與讀取功能	1塊
36	AK040語音	由反相器芯片74HC04與語音芯片AK040組成，芯片中錄制有63種常用的語音，MCU可通過時序播放其中任意一段語音	1塊
37	RS485	由MAX485等組成，實現(xiàn)485方式與單片機進行通信	2塊

11、電腦桌：

采用鋁型材和鈑金結(jié)構(gòu)，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，鍵盤位為抽屜式結(jié)構(gòu)并用300mm導(dǎo)軌固定；底部裝有帶剎車萬向輪。尺寸約為560mm×600mm×1020mm。

12、活動柜：

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

13、配件：

提供與實訓(xùn)設(shè)備配套的實訓(xùn)指導(dǎo)書和實訓(xùn)導(dǎo)線。

四、服務(wù)與支持要求

為更好服務(wù)教學(xué)，保障實驗室教學(xué)工作順利進行，要求提供全流程客戶服務(wù)管理平臺"互聯(lián)網(wǎng)+設(shè)備運維系統(tǒng)"。

智能電源管理系統(tǒng)具有過溫、短路、過流、過壓、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，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(dǎo)致跳閘時，不能人為上電，只能通過遠(yuǎn)程清除故障后，才能上電成功；能通過無線4G和有線以太網(wǎng)與手機APP和PC端云平臺通訊，沒有網(wǎng)絡(luò)的情況下，教室整套智能電源管理系統(tǒng)可離線獨立運行。

1、智能終端：智能電源管理系統(tǒng)以32位ARM為核心，采用4.3寸彩色觸摸屏為人機交互界面，實時監(jiān)控設(shè)備運行情況，提供Zigbee、CAN等多種通信模式，具備語音播報功能。能實時監(jiān)測三相電壓、電流、功率，功率因數(shù)、頻率、電能等參數(shù)，液晶觸摸屏監(jiān)測數(shù)值。能監(jiān)控實驗室電源的故障類型和故障次數(shù)；設(shè)備時間管理包含年月日時間的顯示；用戶通過刷卡方式請求開啟設(shè)備，PC端進行授權(quán)之后，設(shè)備可啟動使用，PC端可分時預(yù)約設(shè)備的啟動和停止。

2、手機APP：用電狀態(tài)界面實時顯示當(dāng)前電壓、電流、有無功功率、電能、設(shè)備溫度、漏電電流值等；用電數(shù)據(jù)界面能智能查找近2年用電數(shù)據(jù)，設(shè)置界面能設(shè)置限定電能值、負(fù)載值、設(shè)備超溫值、過欠壓值、過欠壓恢復(fù)時間值等。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(yuǎn)程控制智能開關(guān)的通斷。

3、PC端軟件：每個設(shè)備狀態(tài)信息顯示，具有多個子界面，具有故障分析，用電能效分析、集中管理、個人中心資料管理、用戶報警定位跟蹤與信息統(tǒng)計；具有管理員信息修改與權(quán)限管理等功能�？梢绘I開啟和關(guān)閉所有設(shè)備，可單獨控制每臺設(shè)備的開關(guān)。

4、后臺系統(tǒng)：包含賬號管理、設(shè)備管理、報修管理、用戶管理，設(shè)備管理：

①、包含監(jiān)控管理：實時視頻監(jiān)控每個教室，可一鍵預(yù)覽所有設(shè)備的在線和運行情況，分析設(shè)備使用率及運行時間。

②、包含設(shè)備節(jié)點：可顯示設(shè)備所在位置、編碼名稱、掛載情況、用戶編輯、用戶查詢等。報修管理：用戶可進行遠(yuǎn)程報修，反應(yīng)設(shè)備故障信息，編輯報修情況，后臺可進行遠(yuǎn)程維護，及時跟進，以有效解決用戶設(shè)備維護。用戶管理：可連通手機號，對賬戶進行一對一的安全加密，實名認(rèn)證，防止賬戶泄密、防盜，現(xiàn)場數(shù)據(jù)連接云平臺后臺數(shù)據(jù)庫管理。

現(xiàn)場需對功能逐一演示，提供有效、權(quán)威的證明文件，證實該產(chǎn)品的可靠、安全、先進性。

五、實訓(xùn)項目

單片機基礎(chǔ)實訓(xùn)項目

（1）跑馬燈

（2）計數(shù)器

（3）定時器

（4）外部中斷

（5）音頻驅(qū)動

（6）蜂鳴器驅(qū)動

（7）查詢式鍵盤

（8）矩陣鍵盤顯示

（9）電子音樂演奏

（10）128×64液晶顯示

（11）動態(tài)掃描數(shù)碼管顯示

（12）靜態(tài)掃描數(shù)碼管顯示

（13）ADC0809應(yīng)用

（14）DAC0832應(yīng)用

（15）TLC2543串行AD轉(zhuǎn)換實驗

（16）TLC5618串行DA轉(zhuǎn)換實驗

（17）74LS164串轉(zhuǎn)并實驗

（18）74LS165并轉(zhuǎn)串實驗

（19）AK040語音測試

（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(nèi)部溫度傳感器溫度測量顯示

（26）STM32外部Flash

（27）RS485通信

單片機綜合實訓(xùn)項目

（1）出租車計價器

（2）超聲波倒車?yán)走_

（3）電子語音萬年歷

（4）電子稱

（5）交通燈控制系統(tǒng)

（6）溫度調(diào)節(jié)閉環(huán)控制系統(tǒng)

（7）直流步進控制系統(tǒng)

（8）直流調(diào)速閉環(huán)控制系統(tǒng)

（9）數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)

（10）環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)

（11）DDS信號發(fā)生器

（12）MP3音樂播放器

六、配套教學(xué)資源（25臺共配1套）

（一）在線教育課程開放平臺（具有軟件著作權(quán)，配1個登錄帳號）:

1）本系統(tǒng)是互通教學(xué)多元化管理平臺，將用戶傳統(tǒng)的各個平臺系統(tǒng)實施整合，集中互通管理，解決多平臺、多賬號難以管理、數(shù)據(jù)庫分散無法集中統(tǒng)計等問題。系統(tǒng)包含了：在線教務(wù)管理系統(tǒng)、在線課程資源管理平臺、在線習(xí)題庫平臺、在線考試考核平臺、線上視頻課程管理平臺及線上虛擬仿真教學(xué)管理平臺，真正意義的一站互通數(shù)據(jù)集中統(tǒng)計！

2）課程資源：多個微課視頻實拍采集教學(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；多個虛擬仿真內(nèi)容采用unity引擎開發(fā)，在pc端win系統(tǒng)上運行（win7、win8、win10，注不包含win xp）軟件。

3）為了教學(xué)的統(tǒng)一性要求在線教育平臺與實訓(xùn)裝置是同一個生產(chǎn)商！

4）部分課程微課內(nèi)容舉例：

分類	實訓(xùn)項目	課程序列號	實訓(xùn)內(nèi)容	方式
教學(xué)項目 1	任務(wù) 1	2	認(rèn)識 STM32 固件庫	二維動畫
	任務(wù) 1	3	STM32 固件庫關(guān)鍵子目錄和文件	二維動畫
	任務(wù) 2	6	嵌入式系統(tǒng)	二維動畫
		7	ARM Cortex-M3 處理器	二維動畫
		8	STM32 系列處理器	二維動畫
教學(xué)項目 2	任務(wù) 1	11	認(rèn)識 STM32 的 I/O 口	三維動畫
		12	STM32 的GPIO初始化和輸入輸出庫函數(shù)	二維動畫
		15	Cortex-M3 工作模式及狀態(tài)	二維動畫
		16	Cortex-M3 寄存器組	二維動畫
		17	Cortex-M3 特殊功能寄存器組	二維動畫
	任務(wù)2	20	STM32 相關(guān)結(jié)構(gòu)體	二維動畫
		22	Cortex-M3 處理器結(jié)構(gòu)	三維動畫
		23	STM32 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)	三維動畫
		24	STM32 時鐘配置	三維動畫
教學(xué)項目 3	任務(wù) 1	26	認(rèn)識數(shù)碼管	三維動畫
		28	數(shù)碼管靜態(tài)顯示電路硬件連接	三維動畫
		31	認(rèn)識Coretex-M3 存儲器	三維動畫
		32	Cortex-M3 存儲器映射	三維動畫
		33	STM32 存儲器映射	三維動畫
	任務(wù) 1	36	數(shù)碼管動態(tài)掃描顯示電路硬件連接	三維動畫
		38	位帶區(qū)與位帶別名區(qū)	二維動畫
		39	位帶操作	二維動畫
教學(xué)項目 4	任務(wù) 1	43	認(rèn)識嵌入式應(yīng)用技術(shù)與開發(fā)的核心板	三維動畫
		48	GPIO 寄存器地址映射	二維動畫
		49	端口復(fù)用使用	二維動畫
		50	端口復(fù)用重映射	二維動畫
	任務(wù) 2	52	STM32 中斷通道	三維動畫
		53	STM32 外部中斷	三維動畫
		54	STM32 中斷優(yōu)先級	三維動畫
		55	STM32 外部中斷編程	二維動畫
教學(xué)項目 5	任務(wù) 1	59	SysTick 定時器	三維動畫
		60	庫函數(shù)中的 SysTick 相關(guān)函數(shù)	二維動畫
		61	SysTick 的關(guān)鍵函數(shù)編寫	二維動畫
	任務(wù) 2	63	認(rèn)識 STM32 定時器	三維動畫
		64	STM32 定時器與定時相關(guān)的寄存器	二維動畫
		65	STM32 定時器相關(guān)的庫函數(shù)	二維動畫
	任務(wù) 3	68	STM32 的 PWM 輸出相關(guān)寄存器	二維動畫
		69	STM32 的 PWM 輸出編程思路	二維動畫
		70	STM32 的 PWM 輸出相關(guān)庫函數(shù)	二維動畫
教學(xué)項目 6	任務(wù) 1	73	串行通信基本知識	三維動畫
		74	STM32 的USART 串口	三維動畫
		75	STM32 串口的相關(guān)寄存器	二維動畫
		76	STM32 串口相關(guān)函數(shù)	二維動畫
	任務(wù) 2	79	認(rèn)識WIFI 通信模塊	三維動畫
		81	認(rèn)識 Zigbee 通信模塊	三維動畫
		82	ZigBee 通信模塊使用	二維動畫
教學(xué)項目 7	任務(wù) 1	83	STM32 模數(shù)轉(zhuǎn)換簡介	二維動畫
		84	STM32 的 ADC 結(jié)構(gòu)	三維動畫
		85	STM32 模數(shù)轉(zhuǎn)換相關(guān)寄存器	二維動畫
		86	STM32 的 ADC 設(shè)置	二維動畫
	任務(wù) 2	87	ADC 相關(guān)的庫函數(shù)	二維動畫

（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(biāo)

1.1 本產(chǎn)品是參照《職業(yè)教育數(shù)字校園建設(shè)規(guī)范》，結(jié)合專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)對學(xué)生知識、能力和素質(zhì)的要求，著眼學(xué)生能力培養(yǎng)，以模塊化教學(xué)內(nèi)容為核心，重新組織教學(xué)結(jié)構(gòu)，整體構(gòu)建課程體系，有針對性地將單片機專業(yè)內(nèi)單一的教學(xué)活動，通過虛擬仿真實訓(xùn)和工作過程模擬組合成不同的教學(xué)模塊。

1.2 所有的實訓(xùn)項目均基于實物三維建模，形成真實感極強的虛擬實訓(xùn)環(huán)境，使學(xué)習(xí)者能在幾乎真實的環(huán)境下操作練習(xí)，增強實際操作感，提高掌握實際技能的能力；所有的技能訓(xùn)練均是通過交互方式，變"讓學(xué)生觀摩教師表演"為"讓學(xué)生學(xué)習(xí)中動手、動手中學(xué)習(xí)"，理論和實際無縫銜接，提高實際操作技能；所有的操作都具有嚴(yán)格的工藝流程和操作步驟，使學(xué)習(xí)者通過規(guī)范的訓(xùn)練，養(yǎng)成正確操作的習(xí)慣，培養(yǎng)學(xué)習(xí)者科學(xué)嚴(yán)緊、一絲不茍的職業(yè)素養(yǎng)。

2.軟件能達到的教學(xué)效果

2.1 產(chǎn)品是依據(jù)中華人民共和國勞動和勞動安全行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（LD/T81.2－2006）《"維修電工"職業(yè)技能實訓(xùn)和鑒定設(shè)備技術(shù)規(guī)范》與教育部有關(guān)專業(yè)教學(xué)大綱設(shè)計研制，包括可編程控制器和變頻器在內(nèi)的26個項目，每個項目又根據(jù)需要設(shè)有：實訓(xùn)目的、實訓(xùn)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(yīng)知應(yīng)會全部要求。

2.2 軟件以技能為核心，項目為引領(lǐng)，任務(wù)為驅(qū)動，職場環(huán)境為背景，操作步驟為主線，以學(xué)生交互訓(xùn)練為主體，具有三維可視化、智能化、全交互的特點，集職業(yè)性、情境性、過程性、交互性和靈活性于一身。作為實訓(xùn)教學(xué)應(yīng)用，具有大量的原理動畫演示，助教素材應(yīng)用于課堂教學(xué)環(huán)節(jié)，提供了豐富不可或缺的教學(xué)資源。

2.3 軟件支持實習(xí)實訓(xùn)的導(dǎo)訓(xùn)過程，達到預(yù)習(xí)、強化、模擬考核、反復(fù)試錯、探索創(chuàng)新的目的。

2.4 軟件具有先進性、實用性，可二次修改；軟件支持校園網(wǎng)內(nèi)不限制（指定）終端、不少于100人同時在線實訓(xùn)。

3.軟件能達到的專業(yè)性能

3.1遵循國家職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)目錄，體現(xiàn)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(shè)計體驗過程必須符合職業(yè)過程的真實性，學(xué)生通過體驗可習(xí)得規(guī)范的操作規(guī)程，熟悉真實的安裝工藝，養(yǎng)成良好的職業(yè)操守；

3.4體驗過程必須完整，允許學(xué)生按照生產(chǎn)者實際從事生產(chǎn)活動的流程推進該過程，得到確定的體驗結(jié)果。

4.軟件的功能特點

1. 情景性：全部訓(xùn)練在三維場景下進行，學(xué)生猶如進入真實的施工現(xiàn)場，真實感極強，彌補了下現(xiàn)場難的困難。

2. 過程性：軟件以技能為核心，以施工工藝為主線，以技術(shù)規(guī)范為指導(dǎo)，以設(shè)備與工具的使用為基礎(chǔ)，重視養(yǎng)成性訓(xùn)練，具有很強的實用性。

3．交互性：軟件貫徹以學(xué)生為主體的思想，設(shè)有實訓(xùn)目的、實訓(xùn)器件、實訓(xùn)電路、器件布局、仿真運行、電路接線等，不僅可以供教師采用場景環(huán)境演示教學(xué)，更可以在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下由學(xué)生自主地按照進程與提示操作，突出了技能訓(xùn)練。

4. 完備性：軟件重視教學(xué)設(shè)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(xùn)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(shè)計上，采用分級模塊化設(shè)計，結(jié)構(gòu)清晰、便于重組。

7. 在媒體表現(xiàn)上，采用二維、三維動畫，具有強烈的情景帶入感。

8. 在內(nèi)容設(shè)計上，力爭實現(xiàn)專業(yè)與企業(yè)生產(chǎn)崗位的對接、實訓(xùn)內(nèi)容與職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的對接、實訓(xùn)過程與生產(chǎn)過程的對接、專業(yè)教學(xué)與職業(yè)資格證書的對接。

9. 本軟件不僅可以作為實訓(xùn)教學(xué)應(yīng)用，其大量的原理動畫演示也可以作為助教型軟件素材應(yīng)用于課堂教學(xué)環(huán)節(jié)。

10. 以項目為引領(lǐng)、以任務(wù)為驅(qū)動、以工藝步驟為主線的設(shè)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，每個模塊可獨立，實現(xiàn)資源的有效利用。

13. 各個模塊的內(nèi)容詳盡、系統(tǒng)，掌握維修電工核心技能的目的。

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

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

15 特寫鏡頭：注重教學(xué)設(shè)計，把抽象的概念具體化、把虛擬的概念實際化，細(xì)節(jié)部分軟件設(shè)有特寫鏡頭。

16 視覺展示具有：軟件提供最佳視角，節(jié)省無效漫游時間，提高教學(xué)效率。

17 技術(shù)路線：軟件采用全三維編程技術(shù)、固定場景下的三維動畫與二維編程技術(shù)相結(jié)合，使數(shù)據(jù)有效壓縮，占用數(shù)據(jù)空間小。經(jīng)測試，軟件的響應(yīng)時間最多不超過1秒，運行速度達標(biāo)。操作過程中支持連播功能，可連續(xù)播放交互式施工步驟，軟件即點即用，響應(yīng)速度小于等于1秒，方便老師教學(xué)時同步講解知識內(nèi)容并使學(xué)生加深記憶，鞏固學(xué)習(xí)。系統(tǒng)交互性強，操作簡單方便，使用靈活可靠。軟件媒體手段豐富，運用合理。

5.模塊內(nèi)容響應(yīng)

5.1 查找大小數(shù)

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

5.2 航標(biāo)燈控制

航標(biāo)燈控制包括實訓(xùn)目的、實訓(xùn)電路、電路原理、實訓(xùn)器件、元件布局、線路檢查、通電測試、故障排除等至少8個實訓(xùn)項目；根據(jù)相應(yīng)的教學(xué)大綱，掌握定時器初始化編程的方法及預(yù)置值(初始值)的計算與設(shè)置方法、用定時器T0加軟件計數(shù)的方法，實現(xiàn)較長時間(2S)的定時和定時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(shè)置與編程方法，掌握繪制程序流程圖的方法。

電氣電路與電路實物相互對比，當(dāng)鼠標(biāo)指向電氣圖某個器件時，相對應(yīng)的實物也會放大顯現(xiàn)；以動畫形式展示系統(tǒng)功能實現(xiàn)、定時和計數(shù)器、程序說明的電路原理，部分以高亮顯示。仿真實物的形式介紹實訓(xùn)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(fù)極不要接反。在仿真實物電路中，設(shè)置原理圖，協(xié)助操作者了解相應(yīng)原理，萬用表調(diào)制相應(yīng)檔位，分別測量是否短路現(xiàn)象等。參考操作提示和原理圖，按照步驟進行操作打開手電筒，照射光敏電阻，調(diào)節(jié)滑動變阻器，觀察LED變化，關(guān)閉手電筒，觀察LED變化，按下KEY按鈕，觀察LED變化。參考原理圖，分別進行故障現(xiàn)象、分析故障、查找方法并排除故障。

5.3 計數(shù)報警器

計數(shù)報警器包括實訓(xùn)目的、實訓(xùn)電路、電路原理、實訓(xùn)器件、元件布局、通電測試；根據(jù)相應(yīng)的教學(xué)大綱，掌握計數(shù)輸入電路消除抖動干擾的方法等，實訓(xùn)電路當(dāng)鼠標(biāo)指向電氣圖某個器件時，相對應(yīng)的實物也會放大顯現(xiàn)；以動畫形式對計數(shù)報警器電路原理準(zhǔn)確、生動展示，仿真實物的形式介紹實訓(xùn)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(fù)極、三極管的管型等。通電測試，在仿真實物電路中，設(shè)置原理圖，協(xié)助操作者了解相應(yīng)原理，分別按動JA+十次，KEY鍵并觀察現(xiàn)象。

5.4 數(shù)碼管顯示

數(shù)碼管顯示包括實訓(xùn)目的、實訓(xùn)電路、電路原理、實訓(xùn)器件、元件布局、通電測試；根據(jù)相應(yīng)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及共陽極數(shù)碼管的使用方法、查表法顯示數(shù)據(jù)的方法及繪制程序流程圖。實訓(xùn)電路當(dāng)鼠標(biāo)指向電氣圖某個器件時，相對應(yīng)的實物也會放大顯現(xiàn)；以動畫形式對數(shù)碼管顯示電路原理準(zhǔn)確、生動展示，仿真實物的形式介紹實訓(xùn)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(fù)極、三極管的管型等。通電測試，在KELL軟件中，點擊RUN圖標(biāo)，觀察硬件電路中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(qū)數(shù)據(jù)，使數(shù)碼管循環(huán)顯示字符2,0,0,6,5,1等操作。

5.5 循環(huán)燈點亮

循環(huán)燈點亮包括實訓(xùn)目的、實訓(xùn)電路、電路原理、實訓(xùn)器件、元件布局、通電測試；根據(jù)相應(yīng)的教學(xué)大綱，通過循環(huán)燈點亮實驗,要求學(xué)生加深理解位移指令的結(jié)構(gòu)特點,掌握編程

方法，掌握用8031的IO口經(jīng)反向器驅(qū)動LED發(fā)光二極管的方法,以及循環(huán)程序控制循環(huán)次數(shù)的編程方法，按規(guī)定順序依次從8031的P1口輸出數(shù)據(jù)的編程方法。掌握繪制程序流程圖及編寫程序的步驟。實訓(xùn)電路當(dāng)鼠標(biāo)指向電氣圖某個器件時，相對應(yīng)的實物也會放大顯現(xiàn)；

以動畫形式對循環(huán)燈電路左移循環(huán)、左移后再右移循環(huán)原理準(zhǔn)確、生動展示，仿真實物的形式介紹實訓(xùn)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(fù)極、三極管的管型等。通電測試，在KELL軟件中，點擊相應(yīng)圖標(biāo)，開始調(diào)試程序。

5.6 霓虹燈控制

霓虹燈控制包括實訓(xùn)目的、實訓(xùn)電路、電路原理、實訓(xùn)器件、元件布局、線路檢查、通電測試、故障排除；根據(jù)相應(yīng)的教學(xué)大綱，掌握查表取數(shù)的方法及繪制程序流程圖。實訓(xùn)電路當(dāng)鼠標(biāo)指向電氣圖某個器件時，相對應(yīng)的實物也會放大顯現(xiàn)；以動畫形式對霓虹燈控制電路原理準(zhǔn)確、生動展示，仿真實物的形式介紹實訓(xùn)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(fù)極、三極管的管型等。

通電測試，在KELL軟件中，點擊相應(yīng)圖標(biāo)，開始調(diào)試程序。在仿真實物電路中，設(shè)置原理圖，協(xié)助操作者了解相應(yīng)原理，萬用表調(diào)制相應(yīng)檔位，分別測量電源是否短路現(xiàn)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，操作界面彈出對應(yīng)窗口，再次點擊窗口消失，便于操作應(yīng)用，按照步驟進行操作接通電源觀察現(xiàn)象，以選擇題形式回答問題，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，進行故障現(xiàn)象分析，并以選擇題形式排除故障原因。

5.7 算數(shù)運算器

算數(shù)運算器包括實訓(xùn)目的、實訓(xùn)電路、電路原理、實訓(xùn)器件、元件布局、通電測試；根據(jù)相應(yīng)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。實訓(xùn)電路當(dāng)鼠標(biāo)指向電氣圖某個器件時，相對應(yīng)的實物也會放大顯現(xiàn)；以動畫形式對算數(shù)運算器電路原理準(zhǔn)確、生動展示，仿真實物的形式介紹實訓(xùn)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(fù)極、三極管的管型等。通電測試，在KELL軟件中，點擊相應(yīng)圖標(biāo)，開始仿真實物調(diào)試程序。

5.8 繼電器控制

繼電器控制包括實訓(xùn)目的、實訓(xùn)電路、電路原理、實訓(xùn)器件、元件布局、線路檢查、通電測試；根據(jù)相應(yīng)的教學(xué)大綱，掌握數(shù)字控制繼電器的工作方法及用軟件延時的編程方法，掌握畫程序流程圖的方法。實訓(xùn)電路當(dāng)鼠標(biāo)指向電氣圖某個器件時，相對應(yīng)的實物也會放大顯現(xiàn)；以動畫形式對繼電器控制電路原理準(zhǔn)確、生動展示，仿真實物的形式介紹實訓(xùn)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(fù)極、三極管的管型等。線路檢查，參考操作提示，按照步驟進行操作接通電源觀察現(xiàn)象，以選擇題形式回答問題。

5.9 倒計時音樂報警器

倒計時音樂報警器包括：實訓(xùn)目的、實訓(xùn)電路、電路原理、實訓(xùn)器件、元件布局、線路檢查、通電測試、故障排除；根據(jù)相應(yīng)的教學(xué)大綱，掌握計數(shù)輸入電路消除抖動干擾的方法，掌握畫程序流程圖的方法等。實訓(xùn)電路當(dāng)鼠標(biāo)指向電氣圖某個器件時，相對應(yīng)的實物也會放大顯現(xiàn)；以動畫形式對倒計時音樂報警器電路原理準(zhǔn)確、生動展示，仿真實物的形式介紹實訓(xùn)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(fù)極、三極管的管型等。線路檢查，參考操作提示，按照步驟萬用表跳著測短路檔位，兩表筆分別接GND和+5V接線柱，測量有誤短路現(xiàn)象，步驟二萬用表調(diào)至DC20V檔位，測穩(wěn)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Q鍵和T鍵觀察現(xiàn)象，按動KEY鍵，觀察現(xiàn)象。故障排除，在仿真實物中觀察現(xiàn)象，以選擇題形式回答故障發(fā)生的可能原因。

5.10 數(shù)據(jù)傳送

數(shù)據(jù)傳送包括實訓(xùn)目的、實訓(xùn)電路、電路原理；根據(jù)相應(yīng)的教學(xué)大綱，掌握源數(shù)據(jù)存儲地址及目的地數(shù)據(jù)存儲使用堆棧方法，掌握設(shè)計程序流程圖方法等。以動畫形式對數(shù)據(jù)傳送電路原理準(zhǔn)確、生動展示。電路原理，在KELL軟件中，點擊相應(yīng)圖標(biāo)，開始仿真實物調(diào)試程序。