"追求技術(shù)進(jìn)步、服務(wù)科教興國、支持教育事業(yè)"
SBDPJ-239A單片機(jī)應(yīng)用綜合實(shí)訓(xùn)平臺
一、產(chǎn)品特點(diǎn)
1.單片機(jī)應(yīng)用綜合實(shí)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(jī)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(jī)結(jié)合在一起，實(shí)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(shí)訓(xùn)單元模塊，包括單片機(jī)（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(jī)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(shí)訓(xùn)教學(xué)。
2.實(shí)訓(xùn)單元模塊采用獨(dú)立的模塊化、半開放式設(shè)計(jì)，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(shí)訓(xùn)模塊進(jìn)行組合設(shè)計(jì)，通過連線及編寫控制程序來完成，具有較強(qiáng)的創(chuàng)新性。
3.實(shí)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(jī)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(jìn)行各種實(shí)訓(xùn)，模塊間采用排線或連接導(dǎo)線進(jìn)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(shí)訓(xùn)平臺1600mm×700mm×1530mm
電腦桌560mm×600mm×1020mm
4.安全保護(hù)：具有漏電保護(hù)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(shí)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(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)掛件、數(shù)控電源研究系統(tǒng)掛件、實(shí)訓(xùn)掛板、實(shí)訓(xùn)模塊、電腦桌、活動柜及配件等組成。
1、實(shí)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(jī)加工、拋丸、噴砂，表面藍(lán)色靜電噴涂工藝。
（5）實(shí)驗(yàn)臺架采用獨(dú)立框架式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，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(shí)驗(yàn)?zāi)K等。實(shí)驗(yàn)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(jì)：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(jì)，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(hù)器、智能電源管理系統(tǒng)、電源指示、電源保護(hù)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(jī)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(jī)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(yùn)算調(diào)節(jié)和高速計(jì)數(shù)器運(yùn)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(jī)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(jī)玻璃設(shè)計(jì)，便于觀察實(shí)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(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)掛件：
提供DC6-40V供電的42步進(jìn)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(hù)，1600-6400細(xì)分可調(diào)，可驅(qū)動4、6、8線兩相步進(jìn)電機(jī)，脈沖響應(yīng)頻率最高可達(dá)75KHZ；提供2相步進(jìn)電機(jī)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(jìn)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(jī)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(shí)訓(xùn)掛板：
掛在實(shí)訓(xùn)臺上層，用于放置實(shí)訓(xùn)模塊搭建實(shí)訓(xùn)電路，滿足實(shí)訓(xùn)教學(xué)需求。
10、實(shí)訓(xùn)模塊：
實(shí)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(jī)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(jìn)行各種實(shí)訓(xùn)；模塊間采用排線或連接導(dǎo)線進(jìn)行連接，可根據(jù)實(shí)訓(xùn)教學(xué)內(nèi)容需要，組合成各種實(shí)際產(chǎn)品。
具體配置及功能如下：
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序號 |
實(shí)訓(xùn)模塊名稱 |
主要配置 |
數(shù)量 |
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1 |
MCS51主機(jī) |
可進(jìn)行仿真51系列單片機(jī)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關(guān)。 |
1塊 |
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2 |
STM32主機(jī) |
可進(jìn)行STM32系列單片機(jī)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 |
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3 |
稱重傳感器 |
提供稱重傳感器及其放大電路，實(shí)現(xiàn)壓力測量 |
1塊 |
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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(jìn)行檢測 |
1塊 |
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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(xiàn)超聲波收發(fā)功能 |
1塊 |
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6 |
LM35溫度傳感器 |
提供LM35溫度傳感器，可用于溫度測量 |
1塊 |
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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 |
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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(shí)現(xiàn)光照度測量 |
1塊 |
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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(qiáng) |
1塊 |
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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 |
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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 |
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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(shí)現(xiàn)模數(shù)轉(zhuǎn)換功能 |
1塊 |
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13 |
并行A/D轉(zhuǎn)換 |
由ADC0809芯片組成，實(shí)現(xiàn)將模擬信號轉(zhuǎn)換為八位數(shù)字信號 |
1塊 |
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14 |
并行D/A轉(zhuǎn)換 |
由DAC0832芯片組成，實(shí)現(xiàn)將八位數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為0～5V的模擬信號 |
1塊 |
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15 |
串行A/D轉(zhuǎn)換 |
由TLC2543芯片組成，實(shí)現(xiàn)將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號 |
1塊 |
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16 |
串行D/A轉(zhuǎn)換 |
由12位D/A轉(zhuǎn)換芯片TLC5618組成，實(shí)現(xiàn)將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為模擬信號 |
1塊 |
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17 |
并串轉(zhuǎn)換模塊 |
由74LS164、74LS165芯片組成，分別實(shí)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 |
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18 |
運(yùn)放模塊 |
提供典型運(yùn)放芯片LM324及獨(dú)立器件，用于電路擴(kuò)展 |
1塊 |
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19 |
音頻解碼 |
由VS1053芯片組成，實(shí)現(xiàn)音頻解碼與錄制功能 |
1塊 |
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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(diǎn) |
1塊 |
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21 |
十進(jìn)制計(jì)數(shù)器 |
提供4017十進(jìn)制計(jì)數(shù)/分頻器，可以對輸入的脈沖個數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù) |
1塊 |
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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(shí)訓(xùn)模塊提供單次脈沖及時鐘信號 |
1塊 |
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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(shí)現(xiàn)數(shù)字顯示功能。 |
1塊 |
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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(shí)現(xiàn)數(shù)字顯示功能。 |
1塊 |
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25 |
128×64液晶顯示 |
由128×64液晶屏組成，實(shí)現(xiàn)顯示圖形、漢字等功能 |
1塊 |
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26 |
TFT觸摸屏 |
提供3.2寸電阻式觸摸彩屏，可實(shí)現(xiàn)彩色圖形、漢字顯示，檢測觸摸 |
1塊 |
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27 |
八位獨(dú)立按鍵 |
提供8個獨(dú)立鍵盤，以點(diǎn)動方式輸出高低電平 |
1塊 |
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28 |
矩陣鍵盤模塊 |
由16個按鍵與電阻組成，實(shí)現(xiàn)信號的輸入及擴(kuò)展鍵盤功能 |
1塊 |
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29 |
PNP三極管驅(qū)動 |
由9012與TIP42C組成PNP復(fù)合管 |
1塊 |
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30 |
直流電機(jī)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(jī)控制電路 |
1塊 |
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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 |
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32 |
揚(yáng)聲器 |
提供一個8Ω/5W的揚(yáng)聲器 |
1塊 |
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33 |
直流電機(jī) |
由直流電機(jī)、槽型光耦、三極管組成，實(shí)現(xiàn)直流電機(jī)的轉(zhuǎn)速控制及測量功能 |
1塊 |
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34 |
交通燈 |
用雙色LED模擬交通燈，數(shù)碼管顯示倒計(jì)時秒數(shù)等功能 |
1塊 |
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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(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲與讀取功能 |
1塊 |
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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 |
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37 |
RS485 |
由MAX485等組成，實(shí)現(xiàn)485方式與單片機(jī)進(jìn)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(jī)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(xùn)設(shè)備配套的實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)書和實(shí)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(shí)驗(yàn)室教學(xué)工作順利進(jìn)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(yùn)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(hù)功能；電源具有一鍵鎖定功能，處理故障時，防止漏電保護(hù)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(jī)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(dú)立運(yùn)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(jī)交互界面，實(shí)時監(jiān)控設(shè)備運(yùn)行情況，提供Zigbee、CAN等多種通信模式，具備語音播報功能。能實(shí)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(shí)驗(yàn)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(jìn)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(jī)APP：用電狀態(tài)界面實(shí)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(jì)；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(dú)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(shí)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(yùn)行情況，分析設(shè)備使用率及運(yùn)行時間。
②、包含設(shè)備節(jié)點(diǎn)：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(jìn)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(jìn)行遠(yuǎn)程維護(hù)，及時跟進(jìn)，以有效解決用戶設(shè)備維護(hù)。用戶管理：可連通手機(jī)號，對賬戶進(jìn)行一對一的安全加密，實(shí)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(shí)該產(chǎn)品的可靠、安全、先進(jìn)性。
五、實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目
單片機(jī)基礎(chǔ)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目
（1）跑馬燈
（2）計(jì)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(shí)驗(yàn)
（16）TLC5618串行DA轉(zhuǎn)換實(shí)驗(yàn)
（17）74LS164串轉(zhuǎn)并實(shí)驗(yàn)
（18）74LS165并轉(zhuǎn)串實(shí)驗(yàn)
（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(jī)綜合實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目
（1）出租車計(jì)價器
（2）超聲波倒車?yán)走_(dá)
（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(jìn)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(shí)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(jì)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(jì)！
2）課程資源：多個微課視頻實(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；多個虛擬仿真內(nèi)容采用unity引擎開發(fā)，在pc端win系統(tǒng)上運(yùn)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(shí)訓(xùn)裝置是同一個生產(chǎn)商！
4）部分課程微課內(nèi)容舉例：
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分類 |
實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目 |
課程序列號 |
實(shí)訓(xùn)內(nèi)容 |
方式 |
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教學(xué)項(xiàng)目 1 |
任務(wù) 1 |
2 |
認(rèn)識 STM32 固件庫 |
二維動畫 |
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3 |
STM32 固件庫關(guān)鍵子目錄和文件 |
二維動畫 |
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任務(wù) 2 |
6 |
嵌入式系統(tǒng) |
二維動畫 |
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7 |
ARM Cortex-M3 處理器 |
二維動畫 |
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8 |
STM32 系列處理器 |
二維動畫 |
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教學(xué)項(xiàng)目 2 |
任務(wù) 1 |
11 |
認(rèn)識 STM32 的 I/O 口 |
三維動畫 |
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12 |
STM32 的GPIO初始化和輸入輸出庫函數(shù) |
二維動畫 |
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15 |
Cortex-M3 工作模式及狀態(tài) |
二維動畫 |
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16 |
Cortex-M3 寄存器組 |
二維動畫 |
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17 |
Cortex-M3 特殊功能寄存器組 |
二維動畫 |
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任務(wù)2 |
20 |
STM32 相關(guān)結(jié)構(gòu)體 |
二維動畫 |
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22 |
Cortex-M3 處理器結(jié)構(gòu) |
三維動畫 |
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23 |
STM32 系統(tǒng)結(jié)構(gòu) |
三維動畫 |
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24 |
STM32 時鐘配置 |
三維動畫 |
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教學(xué)項(xiàng)目 3 |
任務(wù) 1 |
26 |
認(rèn)識數(shù)碼管 |
三維動畫 |
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28 |
數(shù)碼管靜態(tài)顯示電路硬件連接 |
三維動畫 |
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31 |
認(rèn)識Coretex-M3 存儲器 |
三維動畫 |
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32 |
Cortex-M3 存儲器映射 |
三維動畫 |
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33 |
STM32 存儲器映射 |
三維動畫 |
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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 |
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38 |
位帶區(qū)與位帶別名區(qū) |
二維動畫 |
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39 |
位帶操作 |
二維動畫 |
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教學(xué)項(xiàng)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 |
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48 |
GPIO 寄存器地址映射 |
二維動畫 |
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49 |
端口復(fù)用使用 |
二維動畫 |
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50 |
端口復(fù)用重映射 |
二維動畫 |
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任務(wù) 2 |
52 |
STM32 中斷通道 |
三維動畫 |
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53 |
STM32 外部中斷 |
三維動畫 |
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54 |
STM32 中斷優(yōu)先級 |
三維動畫 |
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55 |
STM32 外部中斷編程 |
二維動畫 |
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教學(xué)項(xiàng)目 5 |
任務(wù) 1 |
59 |
SysTick 定時器 |
三維動畫 |
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60 |
庫函數(shù)中的 SysTick 相關(guān)函數(shù) |
二維動畫 |
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61 |
SysTick 的關(guān)鍵函數(shù)編寫 |
二維動畫 |
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任務(wù) 2 |
63 |
認(rèn)識 STM32 定時器 |
三維動畫 |
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64 |
STM32 定時器與定時相關(guān)的寄存器 |
二維動畫 |
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65 |
STM32 定時器相關(guān)的庫函數(shù) |
二維動畫 |
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任務(wù) 3 |
68 |
STM32 的 PWM 輸出相關(guān)寄存器 |
二維動畫 |
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69 |
STM32 的 PWM 輸出編程思路 |
二維動畫 |
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70 |
STM32 的 PWM 輸出相關(guān)庫函數(shù) |
二維動畫 |
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教學(xué)項(xiàng)目 6 |
任務(wù) 1 |
73 |
串行通信基本知識 |
三維動畫 |
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74 |
STM32 的USART 串口 |
三維動畫 |
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75 |
STM32 串口的相關(guān)寄存器 |
二維動畫 |
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76 |
STM32 串口相關(guān)函數(shù) |
二維動畫 |
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任務(wù) 2 |
79 |
認(rèn)識WIFI 通信模塊 |
三維動畫 |
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81 |
認(rèn)識 Zigbee 通信模塊 |
三維動畫 |
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82 |
ZigBee 通信模塊使用 |
二維動畫 |
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教學(xué)項(xiàng)目 7 |
任務(wù) 1 |
83 |
STM32 模數(shù)轉(zhuǎn)換簡介 |
二維動畫 |
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84 |
STM32 的 ADC 結(jié)構(gòu) |
三維動畫 |
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85 |
STM32 模數(shù)轉(zhuǎn)換相關(guān)寄存器 |
二維動畫 |
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86 |
STM32 的 ADC 設(shè)置 |
二維動畫 |
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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(jī)仿真教學(xué)軟件（網(wǎng)絡(luò)版）
1.軟件能達(dá)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(jī)專業(yè)內(nèi)單一的教學(xué)活動，通過虛擬仿真實(shí)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(shí)訓(xùn)項(xiàng)目均基于實(shí)物三維建模，形成真實(shí)感極強(qiáng)的虛擬實(shí)訓(xùn)環(huán)境，使學(xué)習(xí)者能在幾乎真實(shí)的環(huán)境下操作練習(xí)，增強(qiáng)實(shí)際操作感，提高掌握實(shí)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(shí)際無縫銜接，提高實(shí)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(dá)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(shí)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(jì)研制，包括可編程控制器和變頻器在內(nèi)的26個項(xiàng)目，每個項(xiàng)目又根據(jù)需要設(shè)有：實(shí)訓(xùn)目的、實(shí)訓(xùn)器件、器件布局、I/O分配、T型圖、電路連接、通電運(yùn)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(xiàng)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(diǎn)，集職業(yè)性、情境性、過程性、交互性和靈活性于一身。作為實(shí)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(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)的導(dǎo)訓(xùn)過程，達(dá)到預(yù)習(xí)、強(qiáng)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(jìn)性、實(shí)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(shí)訓(xùn)。
3.軟件能達(dá)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(yàn)；
3.3設(shè)計(jì)體驗(yàn)過程必須符合職業(yè)過程的真實(shí)性，學(xué)生通過體驗(yàn)可習(xí)得規(guī)范的操作規(guī)程，熟悉真實(shí)的安裝工藝，養(yǎng)成良好的職業(yè)操守；
3.4體驗(yàn)過程必須完整，允許學(xué)生按照生產(chǎn)者實(shí)際從事生產(chǎn)活動的流程推進(jìn)該過程，得到確定的體驗(yàn)結(jié)果。
4.軟件的功能特點(diǎn)
1. 情景性：全部訓(xùn)練在三維場景下進(jìn)行，學(xué)生猶如進(jìn)入真實(shí)的施工現(xiàn)場，真實(shí)感極強(qiáng)，彌補(bǔ)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(qiáng)的實(shí)用性。
3．交互性：軟件貫徹以學(xué)生為主體的思想，設(shè)有實(shí)訓(xùn)目的、實(shí)訓(xùn)器件、實(shí)訓(xùn)電路、器件布局、仿真運(yùn)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(jìn)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(jì)，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(jì)上，采用分級模塊化設(shè)計(jì)，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(qiáng)烈的情景帶入感。
8. 在內(nèi)容設(shè)計(jì)上，力爭實(shí)現(xiàn)專業(yè)與企業(yè)生產(chǎn)崗位的對接、實(shí)訓(xùn)內(nèi)容與職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的對接、實(shí)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(shí)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(xiàng)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(jì)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(dú)立，實(shí)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(jì)，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(qiáng)化學(xué)生掌握該技能。
15 特寫鏡頭：注重教學(xué)設(shè)計(jì)，把抽象的概念具體化、把虛擬的概念實(shí)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(yùn)行速度達(dá)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(diǎn)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(qiáng)，操作簡單方便，使用靈活可靠。軟件媒體手段豐富，運(yùn)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(jìn)行操作演示，雙擊啟動運(yùn)行桌面上的KEILuVISION3軟件，單擊菜單欄Project→New Project新建項(xiàng)目,在彈出窗口右上角點(diǎn)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(jìn)行仿真實(shí)訓(xùn)操作。
5.2 航標(biāo)燈控制
航標(biāo)燈控制包括實(shí)訓(xùn)目的、實(shí)訓(xùn)電路、電路原理、實(shí)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(shí)訓(xùn)項(xiàng)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(jì)算與設(shè)置方法、用定時器T0加軟件計(jì)數(shù)的方法，實(shí)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(shí)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(shí)物也會放大顯現(xiàn)；以動畫形式展示系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)、定時和計(jì)數(shù)器、程序說明的電路原理，部分以高亮顯示。仿真實(shí)物的形式介紹實(shí)訓(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(shí)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(jìn)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(jìn)行故障現(xiàn)象、分析故障、查找方法并排除故障。
5.3 計(jì)數(shù)報警器
計(jì)數(shù)報警器包括實(shí)訓(xùn)目的、實(shí)訓(xùn)電路、電路原理、實(shí)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(jì)數(shù)輸入電路消除抖動干擾的方法等，實(shí)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(shí)物也會放大顯現(xiàn)；以動畫形式對計(jì)數(shù)報警器電路原理準(zhǔn)確、生動展示，仿真實(shí)物的形式介紹實(shí)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(shí)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(shí)訓(xùn)目的、實(shí)訓(xùn)電路、電路原理、實(shí)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(shí)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(shí)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(shí)物的形式介紹實(shí)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(diǎn)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(yùn)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(diǎn)亮
循環(huán)燈點(diǎn)亮包括實(shí)訓(xùn)目的、實(shí)訓(xùn)電路、電路原理、實(shí)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(diǎn)亮實(shí)驗(yàn),要求學(xué)生加深理解位移指令的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),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(shí)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(shí)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(shí)物的形式介紹實(shí)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(diǎn)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(shí)訓(xùn)目的、實(shí)訓(xùn)電路、電路原理、實(shí)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(shí)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(shí)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(shí)物的形式介紹實(shí)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(diǎn)擊相應(yīng)圖標(biāo)，開始調(diào)試程序。在仿真實(shí)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(diǎn)擊窗口消失，便于操作應(yīng)用，按照步驟進(jìn)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(jìn)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(yùn)算器
算數(shù)運(yùn)算器包括實(shí)訓(xùn)目的、實(shí)訓(xùn)電路、電路原理、實(shí)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(shí)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(shí)物也會放大顯現(xiàn)；以動畫形式對算數(shù)運(yùn)算器電路原理準(zhǔn)確、生動展示，仿真實(shí)物的形式介紹實(shí)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(diǎn)擊相應(yīng)圖標(biāo)，開始仿真實(shí)物調(diào)試程序。
5.8 繼電器控制
繼電器控制包括實(shí)訓(xùn)目的、實(shí)訓(xùn)電路、電路原理、實(shí)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(shí)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(shí)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(shí)物的形式介紹實(shí)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(jìn)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(jì)時音樂報警器
倒計(jì)時音樂報警器包括：實(shí)訓(xùn)目的、實(shí)訓(xùn)電路、電路原理、實(shí)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(jì)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(shí)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(shí)物也會放大顯現(xiàn)；以動畫形式對倒計(jì)時音樂報警器電路原理準(zhǔn)確、生動展示，仿真實(shí)物的形式介紹實(shí)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(shí)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(shí)訓(xùn)目的、實(shí)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(jì)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(diǎn)擊相應(yīng)圖標(biāo)，開始仿真實(shí)物調(diào)試程序。
