嵌入式係統實訓室（shì）,智能倉儲（chǔ）裝置,模塊（kuài）化單片機實訓平台
2022-08-29 10:32嵌入式係（xì）統實訓室擁有智能倉儲裝置、模塊化單片機實訓平台和MagicARM2410教學實驗開發平台三種教學（xué）設備。
一、智能倉儲裝置是一個模擬工業（yè）生產過程中自（zì）動化設備周邊常見機械手（shǒu）的微縮模型，它使用了單片機控製、傳感器、位置控製、電機驅動控製、RFID識別及觸摸屏等技術，具有自動輸送（sòng）、取拿、移送和進出庫等功能。主要（yào）實訓內容有：
1．傳送帶實訓項目；
2．步進電機應用實訓項目；
3．伺服（fú）電機應用實訓項目；
4．直線運動單元定位控製實訓項目；
5．機械故障與排除實訓項目。
嵌入式係統實訓室（shì）,智能倉儲裝置（zhì）,模塊化單片機實訓平台實驗室主要設（shè）備介紹：
MY-19M智能（néng）倉（cāng）庫任務模型
本模型可供學生完成（chéng）伺服電機控製、步進電機控製、氣動元件控製、稱重模（mó）塊控製等PLC指令訓練、位控訓練、傳感器檢測技術等（děng）方麵的實訓實習、課程（chéng）設計的使用。
基本功能：
1、自動供（gòng）料控製
2、機械手搬運（yùn）控製
3、物體（tǐ）稱（chēng）重稱重控製
4、物料進倉控製
5、氣動（dòng）控製（zhì）
6、步進電機控製
7、伺服電機參數設置和（hé）控製
二）產品特點：
1、智能（néng）倉庫任務模型裝置（zhì）由供料單元、搬運單元、稱重單元、啟動單元、立（lì）體倉庫單、元步進電機單元、伺服單元、接口電（diàn）路所組成。立（lì）體倉庫主體由（yóu）底盤、三層（céng）九倉位庫體、傳動機械及電氣控製等四部分組成。
2、模型的傳動機械部分采用（yòng）滾（gǔn）珠絲杠、滑軌、普通絲杠等機械（xiè）元件組（zǔ）成，采用步進電機作為拖動元件（jiàn）。
3、該模型由供（gòng）料（liào）單元（yuán）、搬運單元、稱重單元、啟動單元、立體倉庫單、元步進電機單元（yuán）、伺服單元，由PLC編程實現供料（liào）、搬運、稱重、入庫可完成倉庫智能化的（de）存儲任務。
1）采用可編程邏輯器件，實現X、Y、Z軸的限位（wèi）保護、互鎖保護，確保了（le）學生在（zài）誤操作時不損壞係統硬件。
2）開放式接口設計，適宜技（jì）能實訓使用。
3）通過傳（chuán）感器信號采集，PLC編程，實（shí）現對步進電機及直流電機進行複雜的位置控製、時序邏輯控製及上位（wèi）機監控等（děng）功能（néng）。
4）采用滾珠絲杠、直線導軌、稱重模塊、普通絲杠作為傳動裝置（zhì）。
5) 輸入電（diàn）壓：AC 200V-240V （帶保（bǎo）護地三芯插座）、耗電量<250W。
4、外（wài）形尺寸：720×850×600mm(L×W×H)
三（sān））實驗項目：
1．PLC基本指令訓練
2．PLC高級指令訓練
3．定位及（jí）調速控（kòng）製訓（xùn）練
4．倉庫管理訓練（liàn）
5．上位機管理軟件（jiàn）訓練
6. PLC模（mó）擬量訓練
7. 步進電機控製
8. 伺服電機控製
9. 氣動元件PLC控製
二（èr）、模塊化單片機實訓平台包含單片機（jī）核心模塊、全（quán）自動洗衣機、自助（zhù）售貨機、郵件分揀機和自助存包櫃（guì）五種模塊。該平台模擬日常生活中常（cháng）見設備的（de）工作過程，貼近生活應用，激發學（xué）生的（de）學習興趣，有助於學生理解實訓項目（mù）設計（jì）原理和編程。主要實訓內容有（yǒu）：
1．自助售貨機（jī）實訓項（xiàng）目；
2．全（quán）自動洗衣機實（shí）訓項目；
3．郵件分揀機實訓項目（mù）；
4．自助存包櫃實訓項目。
嵌入式（shì）係統實訓室,智能倉儲（chǔ）裝（zhuāng）置,模塊化單片機實訓（xùn）平台實驗室主（zhǔ）要設備的介紹（shào）：
MYDPJ-06單片（piàn）機控製功能實訓考核裝置
一）應具備技術指（zhǐ）標：
1、輸（shū）入電源：單相 AC 220V±10%（50Hz）
2、輸出電源（yuán）：DC ±12V±5％/0.5A、DC ±5V±5％/3.5A、DC 24V±5％/6A
3、溫度：-10～40 ℃；環境濕度：≤90%（25℃）
4、外形尺寸1250mm×690mm×820mm（L×W×H）
5、整機功耗：≤0.5 kW
6、安全保護措施：具有接地保護（hù）、漏電保護功能，安全性符合相關的國（guó）家（jiā）標準。市電采用高絕緣（yuán）的安全型插座及帶（dài）絕緣護套的高（gāo）強度安全（quán）型實驗導線。
二）各個功能模塊功能特點：
1.主機（jī）模塊
單片機采用（yòng）愛特梅爾的AT89S52。該單片機內部設（shè）有256Byte的RAM和8KByte的FLASH、三個16位定時器，兩個數據指針，片（piàn）內集成了（le）一個看門（mén）狗電（diàn）路。64KRAM擴展空間、64KROM擴展空間；32個IO口，6個向量中斷源；0~33MHz的工作頻率，三級程序加密功能；工作電壓4.0V~5.5V。使用DIP40封裝便（biàn）於更換（huàn）芯片及仿真。並設計有在係統下載設（shè）計（jì）接口，通過USB下載器可以方便地進行編程，無需把單片機從電路上取下。
該模（mó）塊上還放有串（chuàn）行（háng）通信接口，該接口已經加入升壓電路（lù），可以直接與計算機通（tōng）信（xìn），飛利浦單片機和（hé）宏晶單片機也可以通過此口進（jìn）行（háng）程序下載。複位電路（lù）上加有手動複位按扭，可以（yǐ）直接（jiē）複位操作。模塊上還設有有源（yuán）蜂鳴器驅（qū）動電路，直接給固定電平（píng）就可以發出聲響。
2.電源模塊
電源（yuán）模塊采用線性電源和開關電源（yuán）兩種電源（yuán）。單片機等芯片（piàn）采用線性電源（yuán）供電，可以有效減少因電源幹擾引的程序跑飛。電機等大功（gōng）率器件采用開關（guān）電源供電，確保提供足夠的功率。電源采用漏電（diàn）保護開關作為總控製，安全可（kě）靠（kào）。用船形開關單獨控製低壓電，市電與低壓電分開（kāi）控製。該模塊共有三組相互獨立的低壓電源，其中（zhōng）有兩組是正負雙電源輸出。麵板上（shàng）放置了一個（gè）AC220輸出插板，可以（yǐ）同時掛接三個儀器儀表。其中每組電源都有保險絲作過載保護。
3.仿真器模塊（kuài）
配備有高性能單片機（jī）仿（fǎng）真器，可以（yǐ）全功能仿真MCS51係列單片機，也可以軟件仿真；軟件為（wéi）中國自主研發，可以很好的支持中文（wén），支（zhī）持關鍵（jiàn）字（zì）提（tí）示，自動完成符號配對等功能。支持64K程序地址斷點、64K源程序有效行斷點和64K臨時斷點，單（dān）片機（jī）內（nèi）部寄存器狀態一目了然。主機（jī）與計算機（jī）采用流行的USB接口。
4.顯示模塊
該模塊無論從最基本的顯示元件LED發光二極管，還是（shì）到最高級的LCD顯示屏都包含在內。具體配置為8位跑馬燈（邏輯電平指示）、8位數（shù）碼管動態顯示、16×32點（diǎn）陣LED屏、1602字符型液晶顯示屏、128×64繪圖液晶顯示屏。單片（piàn）機（jī）常用的顯（xiǎn）示器件全部包含（hán）在內，使（shǐ）學習（xí）者可以接觸所有的顯示方案，設計人機界麵時可以（yǐ）得（dé）心應手。
5.繼電器（qì）模塊
繼電器是常（cháng）用的執行元件，也是常用的隔（gé）離元件，它能用低壓控製高壓電（diàn）路，遠程切換強電（diàn）電路狀態優點，同時它的（de）執行元件又是一個線圈，在通電（diàn）及斷電時會（huì）產生電（diàn）磁幹擾。為此繼電器模塊在（zài）集成了驅動電（diàn）路（lù）的基礎上增加了光電隔離措（cuò）施。該模（mó）塊共有8路繼電器，每（měi）個繼電器（qì）的開關觸點全部引出（chū），並明確標示；每個繼電器（qì）還設有工作（zuò）指示（shì）燈，那一路繼電（diàn）器在通電（diàn）工（gōng）作使人一（yī）目了然。八組繼電器中六組為電磁（cí）繼電器，兩組為固態繼電器。電磁繼電器有兩組為AC220控製的繼電器，可以控製交流電機的正反轉及停止，通過轉換頭可以連接電子連線。另外（wài）六組為（wéi）電子連線座輸（shū）出。繼電器觸點容量250V/6A、DC28V/12A。
6.指（zhǐ）令（lìng）模塊
指令模塊（kuài）上放置了單片機（jī）常用的輸入（rù）元件，其中有8個獨立鍵盤接口，8路8位開關量輸入，4*4矩形鍵盤接口（kǒu），可以滿（mǎn）足學生從基礎到高級，從簡單到複雜的實（shí）訓要求。如果用戶需要更多的按鍵或需要更（gèng）為複雜的設計，則可以采用該模（mó）塊的PS2鍵盤鼠（shǔ）標接口進行擴展。
7.ADC/DAC模（mó）塊
ADC/DAC模塊（kuài）上設計了兩種轉換芯片（piàn）ADC0809和DAC0832。為（wéi）了便於調試程序和硬（yìng）件，板載了三個功能子模塊：0-5V模擬電壓輸出、8等級LED電平指示器和有源時鍾發生器。ADC0809實（shí）驗時可以用有源時鍾（zhōng）發生器作為芯片的（de）時鍾，可以用0-5V模擬電壓輸（shū）出作為模擬（nǐ）量，用8等級LED電平指示用（yòng）作模擬（nǐ）量大小的指示；DAC0832實驗時（shí），可以將芯片的輸出接（jiē）在8等級LED電平指示器上，轉（zhuǎn）換結果是否正常一目了然（rán）。
8.交直流電機控製模塊
該模塊可（kě）以完成兩種電機的控製（zhì）實驗（yàn），分別是24V直流減（jiǎn）速電機和220V交（jiāo）流減速電機。每種電機的轉盤下麵放有光電（diàn）開關計數器，可以用單片機感知其（qí）位置和轉動（dòng）了（le）多少圈（quān）。每個電機控製線路中設有超程保護輸入端口，在與水平移動裝置組合實驗時可以有效保護電機和機構的安全。
9.步進（jìn）電機控製模（mó）塊
該（gāi）模塊設有一隻24V兩相步進（jìn）電機和大功率步進電機驅（qū）動器。模塊改變了電機的軸轉式運行（háng）方式（shì），采用了一（yī）個水（shuǐ）平移動機構，該機構（gòu）可以（yǐ）把電機（jī）的軸轉（zhuǎn）改為水平直線（xiàn）運動，並用鋁直尺（chǐ）的刻度指示。該模塊還可（kě）以做閉環控製的實驗項目，因為在運動機構上裝有感知距離的閉環元件。同時設計（jì）了一個超程保護電（diàn）路，當機構走到一個程序不可知狀態時，可自動關閉電機電源，避免機構超程（chéng）損壞。直線運動機構上帶了左（zuǒ）右限位（wèi）輸出端子，供單片機查詢狀態。
10.傳感器配接模塊(4路傳感器接口)
傳感器配接（jiē）模塊是（shì）專為傳感器的配接（jiē）和電氣隔（gé）離而設計的一塊電路單元（yuán），該單元共有兩組16路光（guāng）電隔離IO口，每個光電隔離IO口均可仿（fǎng）PLC與24V電源供（gòng）電的傳感器連接。並配有四路傳感器轉換接口用（yòng）於工業（yè）傳感器（qì）的連接。
11.擴展模（mó）塊
因為82C55的控製方式仍有學習價值，目前在許多教（jiāo）材中仍有它的（de）身影，擴展模塊能滿足實驗（yàn）的需求；82C55的三個端口全部（bù）引出（chū），可以用電子連線連接，也可以用排線連接。控（kòng）製端與數據通信口安排在一起，整體布局美觀大方。另設有一片（piàn）74LS245芯片，可以用（yòng）來與82C55組合起來（lái）完成不同的實驗功能。
12.溫度傳感器模塊
該模塊配備（bèi）有兩種芯片（piàn）型溫度傳感器（qì）：數字（zì）量溫度傳感器18B20和模擬量溫度傳感器（qì）LM35。LM35器件還加有（yǒu）運算放大器，放大（dà）的（de）模（mó）擬（nǐ）量可以提高測量精度。每種傳感器都（dōu）有透明（míng）外殼加固保（bǎo）護，內有（yǒu）大功率加熱電阻，加（jiā）熱指示器等。工作（zuò）狀態一清二楚。可以用來做恒溫控製，溫控器等實驗。
13.智能物（wù）料搬運（yùn）係統
配置雙（shuāng）軸機器人作為裝（zhuāng）配的執行機構，具有X軸、Y軸兩個方向的執行能力，可完成智能抓取物料放（fàng）料等功能；
配置有行程開（kāi）關，光電（diàn）傳感器，光纖傳感器等，可確保各執行器的準確定位；
超出最大行（háng）程時，具有硬件（jiàn）自動保護功能，確保（bǎo）係統（tǒng）安全及人身安全；實現對單片機的硬件模擬、指令模擬（nǐ）、運行狀態模擬,從而完成應用軟件開發軟件仿真器可充分利用計算機的（de）軟硬件資源,降低（dī）軟件開發難度,提高開發效率（lǜ）。
三）實訓（xùn）項目：
（一（yī））單片機部分：
1.跑馬燈實驗
2.獨立按鍵輸入實（shí）驗
3.矩陣鍵盤接口實訓
4.光電耦隔（gé）離輸入輸出實驗
5.金屬檢測實訓
6.繼電器隔離控製實（shí）驗
7.靜態數碼管顯示實驗
8.動態數碼管顯（xiǎn）示實驗
9.蜂鳴器演奏實驗
10.8255芯片擴展IO口實驗
11.液晶顯示模塊控製（zhì）實訓
12.點陣LED屏漢字（zì）顯示實驗
13.AD轉（zhuǎn）換實驗
14.DA轉換實驗
15.LM35溫度傳感器采集實驗
16.外部中斷光電計數控製電機（jī）實訓
17.定時（shí）器中斷控製電機（jī）實訓
18.開環步進電機控製實訓
19.交直流電機係統實驗
20.恒溫室控製係統實驗
21.PS鍵盤通信實驗
22.RS232通信實驗
（二（èr））智能物料搬運裝置（zhì）部分：
23.傳感器技術實訓
24.直（zhí）流減速電機應用實訓
25.氣動回路應用實訓（xùn）
26.絲杆傳動機構應用實訓
27.直線運動單元定位控（kòng）製實訓
28.單片機編程（chéng）實訓
（三）機械故障檢測與排除實訓
三、MagicARM2410教學實驗開發平台是（shì）基於ARM9內核（hé），集教學、實驗、本科課程設計、本科畢業設計、研究生課題研究於一體的“六（liù）合一”教學實驗開發綜合性平台，全麵深入徹底地（dì）支持μC/OS-II、Linux和WinCE操作係統以及QT、MiniGUI圖形（xíng）用戶界麵軟件。
嵌入（rù）式係統實訓室,智能倉儲裝置,模塊化（huà）單（dān）片機實訓（xùn）平台實驗室主要實訓內容有（yǒu）：
1．windows ces 5.0應用程序開發實訓；
2．windows ces 5.0驅動程序開發實訓。
四、嵌入式係統（tǒng）實訓室,智能倉儲裝置,模塊化單片機實訓平台實（shí）驗室建（jiàn）設的總（zǒng）結：
通過訓練培養學生的專業綜合素質，綜合運用所學（xué）知識和專業技（jì）能進行本專業工程設計的能力，解決本專業實際問題（tí）的能（néng）力和創新（xīn）實踐能力，同（tóng）時極（jí）大拓寬學（xué）生的知識領域，使學生的知識結構更加合理（lǐ），以適應社會對高技能（néng）人才的需求。
