HY-105DS創新型測控技術（shù）綜合實驗平台（tái）一、概述1．創新（xīn）型測控技術綜合實驗平台能滿足傳感（gǎn）器（qì）與檢測（cè）技（jì）術課程群的實驗需求，並且具有占用空間小、掛箱設計規範、互換性（xìng）

HY-105DS創新型測（cè）控技術綜合實驗平台

一、概述（shù）
1．創新型測控（kòng）技術綜合實驗平（píng）台能滿足傳感器與檢測技術課程群的（de）實驗需求（qiú），並且具有占用空間小、掛箱設計規範、互換性強，從基本實驗到構成完整係（xì）統（tǒng）在一台實驗（yàn）裝置上便可以全部（bù）實現。避免了不同課（kè）程需要不同實驗裝置、占用空間大、難以構成完整係統、不方便實施綜合性和（hé）設（shè）計型（xíng）實驗的麻（má）煩。
2．能適應不同專業和不同層次的教學（xué）需要，可（kě）按不同需求選擇（zé）不同的配置，並可根（gēn）據用戶的要求增添實（shí）驗掛箱。
3．實驗裝置能完成傳感器與檢測技術相關課程（chéng）實驗，通過實驗能掌握（wò）各種傳感器原理、信號（hào）處理（lǐ）電路及檢測方法。
4．傳感器部分：包括壓力、壓電、應變、電（diàn）容、霍（huò）爾、溫度、光敏、氣敏(酒、C0)、電渦流、光纖位移（yí）、長（zhǎng）光柵位移、差動變壓器、光電耦合等各種常見（jiàn）傳（chuán）感器。
5．檢測部分：利用工業實際中廣泛采用的成熟電（diàn）路完成對各種傳感器信號的拾取、轉換、調理、采樣、存儲（chǔ）、解算、控製及顯示等處理電路，實驗裝置充分考慮抗（kàng）幹擾（rǎo）及可靠性技術的應用（yòng），學生可以學以致用。
6．通過使用本（běn）實驗平台，有利於廣大學（xué）生對書本知識的理解和深化，在完成傳感器與檢測技術等一係列基（jī）本實驗後，便能（néng）掌握傳感器與檢測（cè）技術課（kè）程群所要求的基本（běn）原理、操作（zuò）技能和動手（shǒu）能力。若（ruò）再完成一個或幾個綜合型實驗，則對係統有一個較為全（quán）麵的認識，形（xíng）成基本的解決實（shí）踐問（wèn）題（tí）的（de）知識體係。如果能進一步（bù）完成設計型乃至創新型實驗（yàn），則將形成解決實踐問題的能力（lì）和積累解決實踐（jiàn）問題的（de）經驗，進而（ér）培養其創新精神和創新能力。

二、特點
1．模塊化（huà）設計：采用標準的模塊化設計，增強係（xì）統的結構（gòu）性和互換性。
2．總線標準：建立統一的內總線和接口約定，以實現最靈活的個性化配置、擴展和係統管理。
3．可更換的核心係統：為適應不同廠家的處理器、不同種類的處理器，通過改變係統核心卡來實現使用不同家族（zú）的（de）單片（piàn）機或者是不（bú）同種類的處理器(如MCU、DSP、ARM)等來組成係統。
4．快速連接線（xiàn）設計：提供三種連線（xiàn）方（fāng）式
①采（cǎi）用金質縮緊孔單線（xiàn）接線；
②采用排線集中接線；
③自動免連線（xiàn）模式接線。各模塊在設計（jì）時均融入三種（zhǒng）連線方式於設計過程。
5．一機多（duō）用：采用實驗現場（chǎng）與實驗準備室相（xiàng）結合的設計構思，在實驗（yàn）裝置上僅配備（bèi）最常用的模塊，在實驗裝置內放置次常用模塊，在實驗準（zhǔn）備室中放（fàng）置其他模塊（kuài）。由此實現了該實驗裝置能夠實現一機多用、便於擴展（zhǎn）和綜合的目標。
6．接近工（gōng）程實際：實驗裝置上采（cǎi）用多（duō）種工業型傳感器，既可以用來完成傳感（gǎn）器原理、結構與調理電路的教學，也可以用解決工業工程和過程中的實際問題。
7．學以致用：構成實驗裝置中的智能儀器的各模塊，在其設計時（shí）充分體現實際係（xì）統的抗幹（gàn）擾設計技術和可靠性設計技術，其核（hé）心卡可作為實際智能儀器的核心單元。實驗裝置中信號轉換與（yǔ）信號調理電路采用工業和工程（chéng）實際中（zhōng）所采用的成熟電路。實驗裝置中使用的各種數（shù）字信號處理方法（fǎ），采用典型的也是未來實踐係統首選的數字信號處理手段，具有很強的工程實用特征。
8．持續發展：結合單片機、嵌入式單片、FPGA／CPLD、DSP及（jí）ARM知識可以將檢測係統或智（zhì）能儀器提高到更高的（de）層次。
9．智能儀器儀（yí）表設計：結合（hé）工程實際（jì）給出了一個將（jiāng）常規儀器實現智能化的實例。
1 0．虛擬儀器儀表設計：結（jié）合數據采集卡設計（jì）虛擬儀器儀表。
11．研究與創新能力培養：實（shí）驗裝置中選用的（de）幾項（xiàng）綜合型實驗，是典型的檢測（cè）儀表或工（gōng）業應用係統的微型化，既能夠（gòu）使學習者領略檢測技術的典型應用和掌握成熟可靠的（de）檢測（cè）係統的設計技術，又是培養和（hé）發揮學（xué）生創新能（néng）力、開展創新實驗的實驗平台。
l 2．開放式設計（jì）：實驗裝置中的軟、硬件及係統均按照全開放的思想進行設計，以便於學生開展（zhǎn）研究型和創新（xīn）型的（de）實驗。
1 3．最小知識單元：為每個模塊均可拆分到該知識層次的最小知識單元。
三、適用範圍（wéi）
實驗台主（zhǔ）要針對高校大學生課程設計、畢業設計和（hé）電子設計（jì）競賽的（de）開發平台，體現了靈活、開放、創新、綜合、跨領域（yù）、跨專業（yè）的設計理念。其功能擴展模（mó）塊覆蓋了多個專業（yè）多門課程，適合電子類、通信類、自動化類、計算機類、機電類、測（cè）控儀器類等專業的學（xué）生進行綜合、創新設（shè）計。
四、結構簡介
本裝置由控製屏，實驗（yàn）桌、活動掛箱（xiāng）及（jí）擴展模塊、實驗箱組成。實驗台美觀大（dà）方，尺寸可選；活動掛箱包（bāo）括CPU掛箱（xiāng）、接口掛箱、對象（xiàng）掛箱（xiāng）、ARM掛箱、DSP掛箱（xiāng）；其功能擴展模塊覆蓋了多個專業多門課程，包含CPU類、通用接口類、人機界麵類、信（xìn）號變換隔離類、通信類、執行機構類、傳感器類共（gòng）40多項。
五、技術指標
1．輸入電源：單相三線220V±10％ 50Hz
2．工作環境：溫度10℃～+40℃相對濕（shī）度<85％(25℃) 海拔<4000m
3．絕緣電阻：大於3MΩ
4．漏電保護：漏（lòu）電動作電流不大於30mmA，動作時間不大於0．1秒
5．裝置容量：<200VA
6．外形足（zú）寸：1620mm×680mm×1650mm。

六、實驗項目
(一)  傳感器實驗項目
(1)金屬箔式應變片一單（dān）臂（bì）電橋性能實驗  
(2)金（jīn）屬箔（bó）式應變片一（yī）半橋性能實驗 
(3)金屬箔式應變片一全橋性能實驗 
(4)直流全橋的（de）應用一電子秤實驗   
(5)交流全橋的應用一振動測量（liàng）實驗 
(6)擴散矽壓阻壓力傳感器（qì）差壓測量實驗
(7)差動變壓器的性能實驗         
(8)激勵（lì）頻率對差（chà）動（dòng）變壓器特性的影響實驗
(9)差動變壓器零點殘餘電（diàn）壓補償實驗  
(10)差動變壓器的應用一一振動測量實驗 
(11)電容式傳感器的位移特性實驗
(12)電容傳感器動態特性實驗    
(13)直流激勵時霍（huò）爾（ěr）式傳感器的位移特性實驗（yàn）
(14)交流激勵時霍爾式傳感器的位移特性實驗
(15)霍爾測速實驗 
(16)霍爾式傳感器振動測量實驗
(17)磁電式轉速傳感器的測速實驗（yàn）
(18)壓電式傳感器（qì）振動實驗（yàn）
(19)電渦流傳感器的位移特性實驗
(20)被測體材質、麵積大小對電渦流傳（chuán）感器的特性影響（xiǎng）實驗
(21)光纖傳感器的位移特性實驗
(22)光電轉速（sù）傳感器（qì）的轉速測量實驗
(23)PTl0溫度控製實驗
(24)集成溫度傳感器AD590的溫度特性驗
(25)鉑電阻溫度特性實驗
(26)K型（xíng）熱電偶測溫實驗
(27)E型（xíng）熱電偶測溫實（shí）驗
(28)氣敏傳感（gǎn）器實驗
(29)濕敏傳感器實驗
(30)轉速控製實驗
選配模塊實驗：
（31）光柵尺（chǐ）測量實（shí）驗 
（32）光電編碼（mǎ）器實驗
（33）環境噪聲測量（liàng）實驗
（34）光照強度測量實驗
（35）紅外反射式傳感器物件計數實驗
（36）色標（biāo）傳感器顏色識別實驗
(二)單（dān）片機實驗項目
1、MCS-51單片機實驗項目：
軟件部分實驗：
1．清零程序
2．拆字程序
3．拚字程序
4．數據區傳送子程序
5．數據排序實驗
6．查找相同數據（jù）個數
7．無符號雙字節快速乘法子（zǐ）程（chéng）序
8．多分支程序
9．多分支程序
10．電腦時鍾實驗
硬件（jiàn）部分實驗（yàn）：
1．P1口亮燈實      
2．P1口轉彎燈實驗
3．P3.3口輸入，P1口輸出實驗            
4．工業順序控製實驗
5．8255 A、B、C口輸出方波實驗           
6．8255 PA口（kǒu）控製PB口
7．8255控（kòng）製交通（tōng）燈                       
8．簡單I/O擴展實驗
9．並行ADC 0809轉換實（shí）驗               
10．並行DAC 0832轉換實驗
11．8279鍵盤顯示實驗                   
*12.通（tōng）用打印機實驗
13.微型打印機實驗                       
14.I2C儲存卡讀寫實驗
15.語音芯片ISD173控製實驗（錄音（yīn））      
16.語音芯片ISD1730控製（zhì）實驗（放音）
17.繼電器控製實驗                       
18.步進電機控製
19.8253方波實驗                         
20.小（xiǎo）直（zhí）流電（diàn）機調速實驗（yàn）
21.16*16 LED點陣（zhèn）顯示實驗    
22.128*64 LCD液晶顯（xiǎn）示實驗
23.8250可編程異步通訊接口實驗           
24.8251可編程（chéng）通訊接口實驗
25.單片機RS232/485串行（háng）發（fā）送實驗         
26.單片機RS232/485串（chuàn）行接收（shōu）實驗
27.DS18B20單總線溫度測量（liàng）實驗   
28.紅外線（xiàn）遙控收發實驗
29.串行A/D TLC549轉換實驗
30.串行10位D/A TLC5615轉換實驗
31.PCF8563  I?C日曆時鍾實驗
32.MAX813看門狗實驗
33.PWM脈寬調製實驗
34.74LS164串並轉換
35.74LS165並串轉換                      
36.LM331 V/F轉換實驗
37.AT24C02  I2C總線存儲器讀（dú）寫實驗       
38.串行存儲芯片（piàn）93C46讀（dú）寫實（shí）驗
39.電子音樂演奏實驗                      
40.CAN總線通訊（xùn）接（jiē）口實驗
41.以太網TCP/IP協議接口實驗
42.USB2.0通訊接口（kǒu）實驗
43.LM331 F/V轉換實驗                    
44.LM331 V/F轉換實驗
45.AD574 12位並行模數轉換實驗           
46.TLV5613 12位（wèi）並行數模轉換（huàn）實驗
47.4*4行列式鍵盤實驗                    
48.8位靜態顯示器實驗
49.8位動態（tài）顯示器實驗                    
50.光耦隔（gé）離模塊實驗
51.模擬十字路口交通燈實驗
2．嵌入式單片機(C8051)實（shí）驗
(1) 數字I／O口交叉開關（guān）設（shè）置實驗     
(2) UART串能通（tōng）訊實驗
(3) 配（pèi）置內部和外（wài）部振蕩器實驗        
(4) 片內模數轉換(ADC)實驗
(5) I／O輸（shū）入、輸出實驗    
(6) 片內數模轉換（huàn）(DAC)實（shí）驗(7) 定時器（qì）實驗              
(8) SRAM外（wài）部數據存儲器擴展實驗
(9) 外部中（zhōng）斷實驗         
(10) SPI串行Flash存儲器數據讀寫實驗
(11) 計數器實驗
3．DSP實驗
 A、驗（yàn）證性實驗
（1）CCS操作實驗
（2）存儲器實驗
（3）跑馬燈（dēng）實驗
（4）數碼顯示實驗
（5）硬件中斷實驗
（6）定（dìng）時器實驗
（7）步進電機控製實（shí）驗
（8）DSP同步串口與計算機的串口（RS232）通訊
（9）DSP的HPI與計算機的並口（EPP）通（tōng）訊
（10）向量相加、減實驗（yàn）
（11）矩陣相乘
（12）浮點數到Q15、Q15到浮點數數據轉換
（13）FIR濾波器實驗
（14）IIR濾（lǜ）波器實驗
（15）黑白圖像采集實（shí）驗
B、綜合性實驗（yàn）：
（16）液晶顯示實（shí）驗（yàn）
（17）簡單數字存（cún）儲示波器實驗
（18）同（tóng）步串口（16位AD、DA）實驗
（19）HPI接口實驗
（20）自適應濾波器（DLMS）實驗
（21）卷積（convole）算法實驗
（22）自相關算（suàn）法
（23）互相（xiàng）關算法
（24）語音錄、放實驗
（25）實（shí）時IIR濾波器（qì）實驗
（26）圖像處理之圖像取反
（27）圖像處理之灰度閾值（zhí）變換
C、設計性實驗
（28）直流伺服電機測速控製實驗
（29）溫度傳感器、液晶顯示實驗
（30）HPI接口（kǒu）BOOTLOAD實驗
（31）在線（xiàn）FLASH燒寫及16或8位並行自舉（jǔ）
（32）快速傅立葉變換（FFT）算法實驗
（33）信號采集、存儲、傳輸（PC機與DSP）實驗
（34）溫度、速度雙閉環控製電機
（35）鍵盤輸入液晶（jīng）顯示實驗
（36）語音FIR濾波（低通（tōng）、高通（tōng）、帶通、帶阻）實驗
（37）實時（shí）LMS濾波器實（shí）驗
（38）FFT實驗
D、創新性實驗（yàn）
（39）聲控電機實驗
（40） 語（yǔ）音G711編碼、解碼實驗
（41）語（yǔ）音G723編碼、解碼實驗
（42）圖像處理（lǐ）之灰度窗口變換
（43）圖像處理之對比（bǐ）度增強
（44）YUV彩色圖象處理之圖象取反實驗
4．ARM9實驗項目
基礎實驗：
（1）安裝WINCE並建立開發環境      
（2） 建立並編譯WIN CE平台      
（3）windows ces的燒寫   
（4）定製SDK並建立EVC下的開發環境   
（5）定製增（zēng）強型（xíng）內核   
（6）建立宿主（zhǔ）機（jī）與（yǔ）實驗箱的連接      
（7）繼電（diàn）器實驗   
（8） 蜂鳴器實驗   
（9）DIP實驗（yàn）      
（10）IIC總線-溫（wēn）度（dù）實驗   
（11） IIC總線-EEPROM實驗   
（12） IIC總線-DA實驗    
（13）EXTKEY中斷（duàn）程序      
（14）GPIO LED實驗      
（15）LED點陣實驗      
（16）EVC下的HELLO WORLD實驗      
（17） 液晶屏壞點測試程序      
（18） 錄音機測試（shì）程序      
（19） 簡單聊天室程序（CE版）      
（20） 視頻點（diǎn）播VOD實驗 
（21）CEPLAYER播放器實驗      
（22） 串口通訊測試程序（對話框版）
擴展實驗：   
（23）485通訊程序      
（24） GPS實驗   
（25） 電機實驗   
（26） 射頻（pín）卡實驗      
（27） 攝像頭圖像采集（jí）實驗      
（28） GPRS實（shí）驗   
（29） ZIGBEE實驗      
（30） 指紋實驗   
（31） CAN總線通訊實驗   
 5．綜合類實驗
（1）鍵盤、LED發光管實驗
（2）行列式鍵盤、動態顯示實驗
（3）單片機控製的PWM實現D／A轉換 
（4）單片機控（kòng）製PWM實現F/V轉換 
（5）測量（liàng）電機轉速實驗
（6）單（dān）片（piàn）機（jī）控製電（diàn）機轉速實驗(D／A)
（7）單片機控製電機轉（zhuǎn）速（sù）實驗(PWM)
（8）溫度采集實驗
（9）IC卡原理實驗 
（10）考勤（qín）機實（shí）驗
（11）身份認證實驗
（12）門禁係統設計
（13）單片機實現Pc機鍵盤（pán）控製（zhì）器實（shí）驗 
（14）用單片機實現高（gāo）精度脈衝測頻
（15）單片機（jī）實現的線性V／F轉換實驗
（16）基於（yú）微機控製通信的單（dān）片機通用數據采集係統
（17）基於以太網的遠程（chéng）數據采集係統
（18）IC係統實驗
（19）R8485總線實驗
（20）簡單多任（rèn）務實時操作係統實驗
（21）智能家（jiā）居遠程控製模擬係統設計
（22）單片機以太網實驗（yàn）
（23）遠程抄表（biǎo）係統
（24）基於USB的數據采（cǎi）集卡設計
（25）家庭智能報警係統
 6．信號與係（xì）統部分
（1）基本（běn）運算單元（yuán）實驗
（2）階躍（yuè）響應與衝激響應實驗
（3）連續時間係統的模擬實驗
（4）有源、無源（yuán）濾波器實驗
（5）抽樣定理與（yǔ）信號恢複實（shí）驗
（6）二階網絡（luò）狀態軌跡的顯示實驗
（7）一階電路的暫態響應（yīng）實驗
（8）二階電路的暫態響應實驗
（9）二階電路傳輸特性實（shí）驗
（10）二階網絡函數的模擬實驗
（11）矩形脈衝信號的分解（jiě）實驗
（12）矩形脈衝信號的（de）合成實驗
（13）諧波幅度對（duì）波形合成的影響實（shí）驗
（14）麵包板（bǎn）單元，可自行（háng）設計實驗電路。
 7．自控原理與計算機控製
（1）計算機控製技術（shù）實驗項目
（1）A/D，D/A轉換
（2）采樣保持器
（3）數字濾（lǜ）波 
（4）積分分離式PID控製
（5）最小拍有（yǒu）紋（wén）波係統實驗
（6）最小拍無紋波係（xì）統實驗
（7）大林算法控（kòng）製
（8）非線性控製
（9）解（jiě）耦控製
（10）綜（zōng）合控製實驗
（2）自動（dòng）控製原理實驗項目
1.典型環（huán）節的（de）模擬（nǐ）研究                  
2. 典（diǎn）型係統瞬態響應和穩定性
3.係統校正                            
4. 控製係統的頻率特性
5.典型非線性環節
6. 非線性係統（一）
7.非線性係（xì）統（二）  
8. 采樣係統分析
9.采（cǎi）樣控（kòng）製係統的校正    
l0. 狀態反饋（極（jí）點配置）
（3）控製係統實驗項目
1.直流電機閉環調速實驗
2.溫度閉（bì）環控製實驗
3.步進電機調速實（shí）驗
8．測控電路（lù）實（shí）驗
1．差（chà）動放大器實驗；                  
2.信號放大器實驗；
3.信號（hào）運算電路實驗；                 
4.電壓（yā）比較器實驗；
5.電（diàn）阻鏈分相細分實驗；               
6.幅度調製及解調實（shí）驗
7.調相電橋實驗；
8.脈寬調製電路實驗；
9.調頻及（jí）鑒（jiàn）頻實驗； 
11.開關式（shì）相乘調製及（jí）解調實驗；  
12.精密整流全檢波實驗；
13.開關式全（quán）波相敏檢波（bō）實驗。
七、配置清單：