單片機與MCGS組（zǔ）態綜合應用實驗裝置,單片機與MCGS組態應用實驗設
2026-01-04 08:54
本裝置（zhì）適用於研究生、本科、大專、職（zhí）業技術學院及其中等專業技術學校（xiào）的信息通信技術（shù）、應用電子（zǐ）技術、機電一體化、微機應用、數控技術、自動化、計算機原理與應用、儀表及（jí）控製、汽車（chē）工程等電子應用和微機控製的相關專業。
二、係統簡述：
本裝置是國內首款將MCGS工業組態軟件應用於單片機控製係（xì）統中，直觀形象地展示實際自動控製工業場景。平（píng）台主（zhǔ）要用於學習51/52係列單（dān）片機（jī）基礎應用技術和綜合應用技術，包含有單片機原理（lǐ）、各類（lèi）控製技術、各種（zhǒng）數據（jù）通信技術、係統設（shè）計技術。向用戶提供眾多（duō）外圍器件和設備接口，可（kě）使用戶（hù）快（kuài）速掌握單（dān）片機原理及其實用接口技（jì）術，充分了解和掌握（wò）當今（jīn）單片（piàn）機領域流行的各種外設器件應用。同（tóng）時學習（xí）MCGS工業組態軟件的編程和控製技術（總線控（kòng）製和（hé）位控製），把學（xué）生培養成（chéng）為優秀的應用型人才，以適應不斷（duàn）創（chuàng）新的社會需求。
三、係統硬件組成：
1、單片機（jī）實驗台體材料為下部是鋁合金材料（liào），上部是（shì）鐵（tiě）質密紋噴塑，留有電腦主機櫃，四腳有滑輪，可移（yí）動可固（gù）定，台體參考尺寸1200×700×1200，以實物（wù）為準。
2、單片機與MCGS組態綜合應用平台
3、創新擴展：3種單片機應用係統和經典傳感器實驗板
四、詳細技術指標：
以下技術指標裏的全部硬件集成在一個平（píng）台上，穩定性好，可靠性高，維護方便。
1.基礎接口電路
1）多路定時計數器8253A。
2）可編程（chéng）並行輸入/輸出接口8255。
3）可編程鍵盤顯示接口8279
4）可編程串行通信接口16C550
5）單片機係統簡單I/O口擴展電路74LS273/74LS244。
6）看門狗電路（lù）MAX813
2. 人機接口電（diàn）路
1）8位LED發光管輸出顯示
2）8位開關量輸出模塊。
3）8個獨立的LED數碼管。
4）4×4矩陣鍵盤電路。
5）16×16點陣LED模塊，由4個8*8點陣（zhèn）和驅動電路組成。
6）12864 LCD圖形、中文、字（zì）符顯示模塊。
*7）設計有2.4寸TFT 液晶顯示器，帶觸（chù）模屏。
8）兩路帶（dài）消抖±單脈衝產生電路。
9）1HZ-1MHZ分8路輸出固定脈（mò）衝（chōng）發生。
10）微型打印機接口電路。
3. 外設執行部（bù）件
1）5V繼電器控製、音樂發生器電路。
2）步進電機（jī）20BY及直流電機驅動與控製。
3）揚聲器驅動電路。
4）蜂（fēng）鳴（míng）器驅動電路。
5）光電（diàn）測速模塊電路。
4. 通信接口電（diàn）路
1） USB1.1(CH375)通信模塊 ,支持HOST /SLAVE模式。
2） IRM5000紅外無線通信模塊
3） CAN-Bus通信模塊，由SJA1000和TJA1050T專（zhuān）用芯片組成。
4） TCP/IP通（tōng）信（xìn）模塊，含太網芯片RT8019和32K靜態存儲器（qì）。
5） RS232/RS485接口應用和電平轉換電路。
6） I2C串行實時日曆（lì）/時鍾PCF8563。
7） I2C串行鍵盤顯示（shì）控製器Zlg7290。
5. 存儲器電路
1）32K靜態RAM 62256
2）串（chuàn）行存儲器93C64讀寫電路
3）I2C串行存儲器24C02應用電路。
4）IC卡讀寫（24C01)模塊電路。
5）SST512K FALSH存儲器電路。
6）SD卡讀寫電路。
6. 數據轉換
1）單路8位數字模擬轉換接口DAC0832。
2）8路8位模（mó）擬/數字轉（zhuǎn）換接口ADC0809。
3）串行8位A/D 轉換電路（lù）TLC549及其相關電路
4）串行10位D/A 轉換電路TLC5615及其相關電路（lù）
5）ISD1730PY語音錄放模塊、紙盆式電動揚聲器及駐極體話筒。
6）數字溫度傳感器DS18B20，用於環境溫度檢測（cè）。
7. 虛擬示波器
1）真正（zhèng）的高速雙通道存儲虛擬示波器，可切換為單通道提高采樣率。
2）帶有實時（shí）X-Y示波器：自動同步顯示功能。
3）存儲功能：存儲/栽入/分析曆史波型。
4）輸入模擬電壓信號幅值由軟件調整（zhěng），勿需硬件開關切換。
5）帶有幅頻/相頻特性專用虛擬示波器。可以保存波型文件，圖片文件，方便插（chā）入（rù）在教學課（kè）件中。
8. 單片機仿真器
配備USB接口的KEIL C51單片機仿真器，完全仿真P0-P3口，不占有片內（nèi）資源。同時自帶在線下載式單片機STC89C52，RS232或JTAG下載接口。
9. 總線擴展接口主（zhǔ）板（bǎn）上留（liú）有外部總線擴展接口，可以擴展（zhǎn）各種新型接口電路。
10.工作電源（yuán）
+5V/2.5A；+12V/1 A；-12V/1A；-5V/1A。+5V主電源帶過壓、欠壓、過流和電路保（bǎo）護
功能（néng）並可自動回複。
五、創（chuàng）新擴展單片機項目板：
1、模擬出（chū）租車計費器（qì）
是一個小型的單片機控（kòng）製（zhì）係統，由電機、速度測（cè）量、速度計算、費用計算等部分組成，
完全模擬（nǐ）出租車計費係（xì）統設計，參考圖片如下。詳細組成如（rú）下（xià）：
（1）STC89C51 帶ISP下載（zǎi）功能51單（dān）片機。
（2）A44E電機（jī）測速（sù）傳感器。
（3）直流（liú）電機及驅動。
（4）LCD1602液晶顯示（shì）器。
（5）24C02 I?C存（cún）儲器
（6）PCF8563 實時時鍾
（7）1個蜂鳴器
（8）8個LED數碼管顯示。
（9）6個單獨的（de）按鈕（niǔ）。
（10）18B20溫度（dù）測量模塊。
（11）LCD12864液晶塊擴（kuò）展接口。
（12）RS232通信接口
（13）12個LED指示燈。
2、電子密碼鎖
是（shì）一個小型的（de）單片機應用係統，有6個數碼管、16個按鍵、IC卡（kǎ）讀寫電路、控製開關、RS232通信電路、STC89C51 帶ISP下載功能51單片機和在線下載電路組成,參考圖（tú）片如上圖。
3、溫度閉環控製板
由加熱機構SLM3﹑4寸冷卻風扇、溫度傳感器10K熱敏電阻﹑小信號放大電路和（hé）模數轉換電路等組成。通過設置（zhì）鍵自（zì）行設置溫度,可以實現恒（héng）溫（wēn）控製。控製板設計有超溫聲光（guāng）報警功能，當（dāng）溫度超過係統設定值或設定的最高溫度（76.5℃）時，自動聲光報警,參考圖片如下圖。
4、經典（diǎn）傳感器實驗板
綜合光敏、熱敏（mǐn）、氣（qì）敏、溫濕度、超聲測距、人體紅外、電流傳感（gǎn）器等七中（zhōng）經（jīng）典傳感器（qì）。它可以直接和單片機實驗平台接口，參考（kǎo）圖片如右圖：
六、係統軟件：
1、WINDOWS 下KEIL C51 軟件環境，支（zhī）持匯編和（hé）C語言的編程、編譯、鏈接和源程序級調試（shì）和在線下載。
2、在線下載軟件：STC_ISP_V479
3、MGCS工業組態軟件
4、近50個單片機應用設計例程
5、MGCS工業組態軟件與單片（piàn）機接口例程
6、配備本機使用視頻教程
七、實驗（yàn）項目（mù）：（有配套實（shí）驗指導書和使（shǐ）用視（shì）頻）
1、單片機I/O口應用（yòng）實驗_ P3.3口輸（shū）入（rù） P1口輸出
2、單片機（jī）I/O口應用實驗_工業順序（xù）控製（zhì）
3、並行I/O接（jiē）口8255應用（交（jiāo）通燈和打印機控製（zhì）實驗）
4、簡單I/O口擴（kuò）展
5、A/D 轉換實驗
6、D/A轉換實驗
7、鍵盤顯示控製器8279應用實驗
8、步（bù）進電（diàn）機控製實驗
9、小（xiǎo）直流電機調速實驗
10、電子音響實（shí）驗
11、繼電器控製實驗
12、數據存貯器擴展實驗（yàn）
13、8031單片機串行（háng）口應用實驗（yàn）_雙機通信
14、8031串行口（kǒu）應用實驗_與PC機通信
15、串行接口16C550應用實驗
16、串行A/D轉換器TLC549應用
17、串行D/A轉換器TLC5615應用
18、單片機雙機通信實驗_用RS485總線
19、USB接口應用（yòng）實驗
20、16X16 LED點陣顯示實驗
21、128 X 64 LCD液晶顯示接口實驗
22、數字溫度傳（chuán）感器18B20實驗
23、看門狗電路MAX708
24、I2C總線應用實驗
（1）串行E2PROM的（de）讀寫實驗
（2）I2C智能卡讀寫實驗
（3）串行鍵盤顯示接口（kǒu）ZLG7290應（yīng）用實（shí）驗
（4）PCF8563串行實時時鍾應用實（shí）驗
25、定時計數器8253A應用實驗
26、網絡接口（kǒu）應用實驗（yàn）
27、CAN總線通信應用實驗
28、ISD1730語音錄放實驗
29、紅外接口通信實驗
30、大容量NOR Flash與單片（piàn）機的接口（kǒu）設計
31、TFT彩色液晶屏（píng）及觸摸屏的應用
32、Small RTOS(51) 1.12.1v 使用
33、直流電機、步（bù）進電機閉環控製實驗
34、液晶顯示虛擬示波器實驗
35、工業組態（tài）軟件編程實（shí）驗
36、MCGS工業（yè）組態（tài）軟件在單片機控製中的應用實驗
1）步進電機控製實驗_總線（xiàn）控製
2）直流電機控製實驗_總（zǒng）線控製
3）工業（yè）順序控製實驗_位控製
4）數據采集實驗_總線控製
5）數據采（cǎi）集實驗（yàn）_總線控（kòng）製
6）數字電壓表（biǎo）實驗
7）液體混合（hé）控製實驗
8）交通燈控製實驗
37、工業組態軟件和微控製器的接口編程（chéng）實驗 ......無限擴展
38、七種傳感器應用實驗__光（guāng）敏、熱敏、氣敏、溫濕度、超聲測距、人體紅外、電流傳感器
39、溫度閉環控製（zhì）實驗
