大学生电子设计竞赛实训平台
上海华育教学设备有限公司生产
公司网址:www.shhyhy.com
电话:021-62273927
一、产品简介
电子设计竞赛实训平台是针对全国大学生电子设计竞赛开发的一款综合性实训产品,它覆盖了竞赛涉及的知识点和典型题型,该实训平台既能用于培训又能用于竞赛,还可作为电子综合设计实验平台使用。此产品为转里产品,投标时需提供转里证书。
二、产品特色
创新的硬件电路组态设计方案
用转接板代替复杂连线,通过更换转接板改变电路连接,实现不同的实验,有效避免了复杂连线间的互相干扰,同时提高了整个实训平台的可靠性。如果是智能楼宇专业可以购买本公司的全新产品:网络综合布线系统实训装置、网络综合布线实训室设备。
模块化
实训平台采用模块化设计,各种模块可以任意组合,以实现各类电子竞赛题目。
通用性
实训平台不仅能用于培训,也能用于竞赛。培训时,使用实验平台。
竞赛中用实训电路板代替实验平台。实训电路板上半部分可放置两款主控模块,下半部分可以直接搭建电路。实验平台上各种资源都可直接用排线与主控模块连接。
配套实验指导书
◎专家组阵容强大;
◎实验以历年电子竞赛典型题目为蓝本设计,针对性强;
◎实验包括题目分析、方案阐述和系统设计,详细阐明了每道题目从方案到实现的全过程。
三、产品配置:
配置 |
配置 |
实验箱箱体 |
相频测试转接板 |
FPGA 核心板 |
点阵 LED 显示模块 |
MCU 核心板 |
无线发送模块 |
数模转换模块 |
无线接收模块 |
模数转换模块 |
宽带放大模块 |
LCD 显示模块 |
相频测试模块 |
键盘和数码管模块 |
FPGA/MCU 实训电路板 |
通用转接板 |
DSP-TMS 320F 2812 实训套件 |
数字频率合成模块 |
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调频调幅模块 |
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配件:电源线,连接线,串口线(公 - 母、母 - 母),产品说明书,实验指导书,光盘 |
配件: FPGA 下载线( ByteBlaster II 或 USB Blaster ),单片机下载线。 |
底板
底板用于安装各种模块和转接板,并为其提供工作电源 : ± 5V ,± 12V
FPGA 核心板
FPGA 模块采用 ALTERA 公司生产的 Cyclone II 系列 FPGA 作为主芯片,提供了 SRAM 、 FLASH 、 RS232 等外设资源,对外扩展了 44 个 IO 资源,可以和实训平台其他模块配合使用。
◎ 核心芯片 : Altera Cyclone II EP 2C 5Q 208C 8N
◎ 晶振: 50MHz
◎ 供电电源:独立外接电源、实验平台供电
◎ 外扩 FLASH : 4MBit × 8bit
◎ 外扩 SRAM : 512K × 8bit
◎ 按键: 4 个独立按键
◎ 显示: 2 个独立显示七段数码管
◎ 下载接口: JTAG 接口、 AS 接口
◎ 通信接口: RS232 串行接口
◎ 扩展接口: 44 个 IO ,兼容 5V 和 3.3V 电平
单片机核心板
单片机核心板采用标准直插接口, 可支持 STC 89C 58RD+ 和 AT89S 系列单片机。核心板上除了典型的单片机追小系统外还扩展了 ADC 、 DAC 等资源,接口丰富,可扩展性强。
◎ 核心芯片: AT89S52 或 STC 89C 58RD+
◎ 晶振: 11.0592MHz
◎ 供电电源:独立外接电源、实验平台供电
◎ 通信接口: RS232 串行接口
◎ 外扩 SRAM : 32K × 8 bit
◎ 模数转换: 8 位分辨率, 8 路输入, 5V 参考电压
◎ 数模转换: 8 位分辨率, 1 路输出
◎ 其他资源:
ALE 四分频时钟输出
总线接口可扩展
15 个片选信号,每个地址范围 1K
数模转换模块
数模转换模块提供两路 DA 转换,可通过总线与主控芯片进行数据传输。数模转换芯片采用 DAC0832 ,用运放将其输出的电流信号转换为电压信号。在模块上另外设置了两级 4 阶巴特沃斯滤波器,可以对其中一路输出进行滤波。
◎ 输出通道:双通道
◎ 分辨率: 8 位
◎ 参考电压: +5V
◎ 输出滤波:两级 4 阶巴特沃斯滤波器
◎ 工作电压:数模转换部分: 5V
电流电压转换部分:± 12V
模数转换模块
模数转换模块能提供单路 10 位分辨率,追大采样速率 20Msps 的 AD 转换功能。模数转换芯片采用 AD876 ,并扩展了 4K × 9 位的 FIFO ,对外提供一个标准的存储器接口。该模块支持多种类型的主控模块和采样方式,能够满足多种不同需求。
◎ 输入通道:单通道
◎ 分辨率: 10 位
◎ 追高采样率: 20Msps
◎ 对外接口:标准 8 位 SRAM 接口
◎ 板上高速缓存: 4K×9bit 板上 FIFO
◎ 工作电压: +5V
◎ 其他资源:
支持 2 ~ 4V 的交流信号输入(交流耦合)
ADC 采样时钟由外部产生
可调的触发电平,提供对外触发信号
LCD 模块
LCD 模块采用图形点阵液晶显示器 MS 12864F 。显示区域 128 列× 64 行,全点阵显示。
◎ 工作电压: +5V
◎ 模块上电自动复位
◎ 对比度可调
通用转接板
电子设计竞赛实训平台将各个模块接口汇集到平台底板中央,通过通用转接板将各个模块接口连接起来。通用转接板上汇集了单片机接口、 FPGA 接口和两个扩展接口。
按键和数码管显示
键盘数码管模块采用可编程的通用键盘和显示接口芯片 8279 作为核心器件,提供了八段数码管显示和按键输入功能。
◎ 工作电压:+ 5V
◎ 数码管: 8 位八段数码管;
◎ 按键: 4 × 4 矩阵键盘、 1 个独立按键
DDS 模块
DDS 模块采用高集成度 DDS 频率合成器 AD9850 作为核心器件,能够产生频谱纯净、频率和相位均可调的模拟正弦波。同时该模块包含程控衰减电路,可实现 1 ~ 1/256 级衰减,在其输出端可得到幅度可控的正弦波。
◎ 工作电压:± 5V
◎ 晶振: 125MHz
◎ 输出:两路频率可调的正弦波
其中一路信号幅度可调
◎ 输出正弦波频率分辨率: 0.0291Hz
◎ 输出正弦波频率: fout=(K/232) × CLKIN
( K 为设置的频率控制字, CLKIN 为外部晶振频率)
FM/AM 模块
FM/AM 模块提供一种调幅电路和两种调频电路。调幅电路以 AD835 为核心器件实现。两种调频电路分别采用集成芯片 HEF4046B 和分立元件电容式三点振荡器实现。普通职业教学单位可以采购教学挂图,心肺复苏模拟人,机械制图模型。
◎ 工作电压:± 5V 、± 12V
◎ 调幅电路:模拟乘法器 AD835
◎ 调频电路 1 : HEF4046B 压控振荡电路
◎ 调频电路 2 :电容式三点压控振荡电路
◎ 调幅信号可直流偏置调节
◎ 二阶低通滤波电路
◎ 通过 DDS 模块产生的调制信号幅度调制可实现压控振荡调频
扩展配置模块
16 × 16 点阵显示模块
16 × 16 点阵模块利用可编程外设接口芯片 8255A 控制 16 × 16 点阵 LED ,使用两片达林顿驱动器 ULN2803 增强 8255A 端口驱动能力,可以实现英文字母、中文汉字及简单图形显示。
◎ 工作电压: +5V
◎ 可显示内容:字母、汉字、维修电工实训考核装置简单图形
无线发送模块、无线接收模块
无线模块采用摩托罗拉公司三态编解码芯片 MC145026/MC145027 实现无线数据通信。载波频率 1MHz 。
◎ 工作电压:
无线发送模块: +5V
无线接收模块:± 5V
◎ 耦合线圈间距: 10cm
◎ 载波频率: 1MHz
◎ 识别正确率: >90%
◎ 响应速度: <3 秒
宽带放大模块
宽带放大模块实现宽频带范围内信号的可控增益放大功能。配合平台主控和键盘、显示模块,可方便的实现放大器增益的设置、显示、调节,输出电压的测量以及自动增益控制 (AGC) 等功能。本公司还有仿真教学电梯、透明电梯教学模型等教学实训设备。
◎ 工作电压:± 5V ,± 12V
◎ 输入阻抗:≥ 9K Ω
◎ 增益控制部分采用 AD603 两级级联,增益覆盖 -20 ~ 60dB ,带宽 60MHz 。
◎ 功率放大部分可对 DC 或 20MHz 以下的信号进行线性放大。
◎ 放大倍数:滑动变阻器可调
频率相位测量模块
频率相位测量模块主要是配合 FPGA 、 MCU 模块完成信号的频率和相位的测试,由 RC 移相网络和放大调理电路两部分组成。
◎工作电压:± 5V ,± 12V
◎频率范围: 20Hz~20kHz
◎相位差调节范围:- 45 °~ +45 °
◎相位差调节方式:连续调节
◎输入信号幅度: 300mV ~ 5V (交流耦合)
◎输入阻抗:≥ 100k
◎输出信号:两路方波信号
相频测试转接板: 相频测试转接板用于低频数字式相频测量仪。
实训 PCB 板: 用户可以利用实训 PCB 板配合主控模块和功能模块使用。其上部可安装主控模块,下部为类似面包板的焊接区域,可以任意搭接电路。
四、支持的实验:
基本实验:
序号 |
实验名称 |
单片机基础实验 |
1 |
键盘数码管实验 |
2 |
计数器实验 |
3 |
外扩 RAM 实验 |
4 |
模数转换器实验 |
5 |
数模转换器实验 |
6 |
串口通信实验 |
7 |
液晶显示实验 |
FPGA 基础实验 |
1 |
数码管显示实验 |
2 |
数据缓存实验 |
3 |
组合逻辑电路实验 |
4 |
时序逻辑电路实验 |
5 |
基本 SOPC 实验 |
综合实验:
正弦信号发生器( 2005 年全国大学生电子设计竞赛题)
性能指标:
◎正弦信号输出频率范围: 1KHz~10MHz
◎信号峰峰值:≥ 1V
◎程控衰减幅度: 10 % ~100 %,步进: 10%
◎频率设置步进: 1Hz
简易数字式存储示波器( 2001 年全国大学生电子设计竞赛题)
性能指标:
◎输入信号幅度范围: 200mV~2V
◎输入信号频率范围: 15kHz~300kHz
◎触发电平可调
◎可实现单次触发和连续触发
宽带放大器( 2003 年全国大学生电子设计竞赛题)
性能指标:
◎输入阻抗:≥ 1k Ω;单端输入,输入电压: 100mV ~ 2V
◎输出阻抗: =600 Ω;单端输出,输出电压有效值 Uo 并显示
◎ Uomax ≥ 8V
◎ 3dB 通频率: 10kHz~6MHz ;在 20kHz ~ 5MHz 频率内增益起伏:≤ 1dB
◎追大增益:≥ 58dB ;增益调节范围: 10 ~ 58dB ;步进间隔: 1dB
误差:≤ 3dB ;可显示预置值
◎ AGC 范围:≥ 20dB (输出电压有效值稳定在 4.5V ≤ Uo ≤ 5.5V )
◎输出噪声电压峰—峰值 V(p-p) :≤ 0.6V
低频数字式相位测量仪( 2003 年全国大学生电子设计竞赛题)
性能指标:
◎测试频率范围: 1Hz ~ 100KHz
◎信号输入峰峰值范围: 0.3V ~ 5V
◎相位绝对误差: <2 °
◎相位分辨率: 0.1 °
◎移相网络: 100Hz 、 1KHz 、 10kHz ;连续移相范围: -45 °~+ 45 °
无线发送 & 接收实验( 2007 年全国大学生电子设计竞赛题)
性能指标:
◎耦合线圈间距: 10cm
◎识别正确率: >90%
◎响应速度: <3s
本公司其他产品化学实验室设备、物理实验室设备和机械方面的机械教学模型。