本系統(tǒng)是《MCS-51單片機(jī)原理與接口》《單片機(jī)控制技術(shù)》《自動(dòng)化控制》《EDA》等課程教學(xué)的最佳配套實(shí)驗(yàn)設(shè)備。以小系統(tǒng)、多功能、易擴(kuò)展為設(shè)計(jì)思想，主板以《51系列單片機(jī)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書》基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)為主，增加地址總線、數(shù)據(jù)總線、控制總線引出和擴(kuò)展單元（區(qū)），這樣學(xué)校可以從需要出發(fā)，選配各種擴(kuò)展模塊，為各類院校的教學(xué)實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)提供了良好的實(shí)驗(yàn)開發(fā)環(huán)境，也是科研、開發(fā)工作者的得力助手。

二、系統(tǒng)組成：

1.硬件：

（1）開發(fā)系統(tǒng)組成：單片機(jī)仿真接口（仿真器外接），用戶CPU（AT89S52），系統(tǒng)控制芯片（1032），64K程序存儲(chǔ)器（w27c512），64K數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（61256x2），開放式4*6鍵盤電路，開放式6位動(dòng)態(tài)數(shù)碼管顯示電路.

（2）輸入/ 輸出：128*64 LCD圖文電路（或字符式1602 LCD），單脈沖發(fā)生器，8MH時(shí)鐘分頻，8位開關(guān)邏輯電平輸入/ 輸出電路，排針∕鎖緊孔轉(zhuǎn)接口、16*16 LED點(diǎn)陣電路，音頻功放，0～5V可調(diào)模擬量，PWM電路、射極跟隨器，ISP在線下載接口，打印口，用戶串行接口。

（3）常用接口芯片：RS232/485、74LS273、74LS244、8279、0832、0809、8253、8250、8251、8255、等；

（4）控制對(duì)象：喇叭、溫度18B20、IC卡讀寫、蜂鳴器、小型直流電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)、壓力傳感器、繼電器等；

（5）擴(kuò)展單元接口：提供總線接口，可自行擴(kuò)展設(shè)計(jì)或選配我公司各種擴(kuò)展模塊。 

2.軟件：系統(tǒng)配置2000/xp等操作平臺(tái)的單片機(jī)仿真調(diào)試軟件，支持匯編、C51語言編譯、調(diào)試；單片機(jī)在線下載軟件等。

3.電源：系統(tǒng)內(nèi)置高性能直流穩(wěn)壓電源。

4.機(jī)箱：系統(tǒng)配置輕便鋁合金箱子作為實(shí)驗(yàn)儀機(jī)箱。

三、系統(tǒng)主要特點(diǎn):

（1）仿真器外接：仿真器和實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)分開，實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)只留仿真器接口，仿真器可單獨(dú)使用。實(shí)驗(yàn)儀配置的51/96通用單片機(jī)仿真器，64K數(shù)據(jù)空間、64K 程序空間全部開放，不占用CPU資源，采用雙CPU模式，仿真CPU和實(shí)驗(yàn)CPU獨(dú)立運(yùn)行，軟件提供單步、斷點(diǎn)、暫停、全速運(yùn)行等調(diào)試功能。。        

（2）實(shí)驗(yàn)開放性：實(shí)驗(yàn)電路單元盡可能獨(dú)立開放,如開放式鍵盤, 開放式顯示器,開放式串口等,為適應(yīng)多種方式實(shí)驗(yàn)提供可能。

（3）二次開發(fā)：系統(tǒng)將地址總線、數(shù)據(jù)總線、控制總線全部引出，主機(jī)板留有擴(kuò)展單元，通過單片機(jī)仿真器調(diào)試用戶系統(tǒng)。

（4）在線下載：在線編程自動(dòng)識(shí)別,無需開關(guān)切換，不需編程器，可直接燒錄AT89S5X單片機(jī)。

（5）二種工作方式：一是聯(lián)PC機(jī)運(yùn)行，在與上位軟件聯(lián)機(jī)的狀態(tài)下，實(shí)現(xiàn)各種調(diào)試和行運(yùn)的操作；二是脫機(jī)運(yùn)行，系統(tǒng)配有管理監(jiān)控，在無仿真器狀態(tài)下，系統(tǒng)自動(dòng)切換到脫機(jī)管理狀態(tài)，用戶可輕松調(diào)用EPROM中的實(shí)驗(yàn)程序完成實(shí)驗(yàn)。

四、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目

1. 直流電機(jī)實(shí)驗(yàn)

1) 認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)

2) 復(fù)勵(lì)直流發(fā)電機(jī)

3) 并勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)

4) 并勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的測(cè)定

2.變壓器實(shí)驗(yàn)

1) 單相變壓器

2) 三相變壓器實(shí)驗(yàn)

3) 三相變壓器的連接組和不對(duì)稱短路

4) 三相三線圈芯式變壓器

5) 單相變壓器的并聯(lián)運(yùn)行

6) 三相變壓器的并聯(lián)運(yùn)行

3.異步電機(jī)實(shí)驗(yàn)

1) 三相籠型異步電動(dòng)機(jī)的工作特性

2) 三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)與調(diào)速

3) 單相電容起動(dòng)異步電動(dòng)機(jī)

4.同步電機(jī)實(shí)驗(yàn)

1) 三相同步發(fā)電機(jī)的運(yùn)行特性

2) 三相同步發(fā)電機(jī)的并聯(lián)運(yùn)行

3) 三相同步電動(dòng)機(jī)的并聯(lián)運(yùn)行

4) 三相同步發(fā)電機(jī)參數(shù)的測(cè)定

5.電動(dòng)機(jī)機(jī)械特性的測(cè)定

1) 直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)四象限機(jī)械特性

2) 三相異步電機(jī)在各種運(yùn)行狀態(tài)下的機(jī)械特性

6.控制電機(jī)實(shí)驗(yàn)

1) 旋轉(zhuǎn)編碼器實(shí)驗(yàn)

2) 直流伺服電機(jī)

五、裝置的配置

1、DQ01電源控制屏(鐵質(zhì)噴塑結(jié)構(gòu)，鋁質(zhì)面板)

(1) 交流電源

提供三相0～450V可調(diào)交流電源，同時(shí)可得到單相0～250V可調(diào)電源(配有一臺(tái)三相同軸聯(lián)動(dòng)自耦調(diào)壓器（規(guī)格1.5KVA、0～450V），克服了三只單相調(diào)壓器采用鏈條結(jié)構(gòu)或齒輪結(jié)構(gòu)組成的許多缺點(diǎn))。可調(diào)交流電源輸出處設(shè)有過流保護(hù)技術(shù)，相間、線間過電流及直接短路均能自動(dòng)保護(hù)，克服了調(diào)換保險(xiǎn)絲帶來的麻煩。配有三只指針式交流電壓表，通過切換開關(guān)指示三相電網(wǎng)電壓和三相調(diào)壓電壓。

(2) 高壓直流電源兩路

提供220V(0.5A)勵(lì)磁電源及00～250V(3A)連續(xù)可調(diào)穩(wěn)壓電樞電源(內(nèi)部具有過壓、過流保護(hù)功能)各一組，并設(shè)有直流數(shù)顯電壓表及切換開關(guān)。

(3) 人身安全保護(hù)體系

設(shè)有三相隔離變壓器一組(三相電源經(jīng)鑰匙開關(guān)、接觸器后，到隔離變壓器，再經(jīng)三相調(diào)壓器輸出)，使輸出與電網(wǎng)隔離，對(duì)人身安全起到一定的保護(hù)作用；

設(shè)有電壓型漏電保護(hù)器，如果實(shí)驗(yàn)中的線路有漏電現(xiàn)象，即能實(shí)施保護(hù)并切斷電源；

設(shè)有電流型漏電保護(hù)器，控制屏若有漏電現(xiàn)象，漏電流超過一定值，即切斷電源。強(qiáng)電連接線及插座，采用全封閉結(jié)構(gòu)，使用安全、可靠、防觸電。

(4) 儀表保護(hù)體系

設(shè)有多只信號(hào)插座，與儀表相連，儀表超量程，即能告警并切斷電源，對(duì)儀表起到良好的保護(hù)作用

（5）定時(shí)器兼報(bào)警記錄儀（服務(wù)管理器）：具有設(shè)定時(shí)間、到時(shí)報(bào)警、切斷電源及記錄各種告警次數(shù)等功能。

(6) 控制屏正面大凹槽內(nèi)，設(shè)有兩根圓鋼管，可掛儀表及實(shí)驗(yàn)部件。凹槽底部設(shè)有多個(gè)小圓形單相三芯220V電源插座，供儀表等部件供電用。控制屏兩側(cè)設(shè)有三極220V電源插座及三相四極380V電源插座。設(shè)有實(shí)驗(yàn)臺(tái)照明用的220V、40W日光燈一盞。

2、DQ02實(shí)驗(yàn)桌

實(shí)驗(yàn)桌為鐵質(zhì)雙層亞光密紋噴塑結(jié)構(gòu)，桌面為防火、防水、耐磨高密度板,結(jié)構(gòu)堅(jiān)固，形狀似長方體封閉式結(jié)構(gòu)，造形美觀大方；設(shè)有兩個(gè)大抽屜、柜門，用于放置工具、存放掛件及資料等。桌面用于安裝電源控制屏并提供一個(gè)寬敞舒適的工作臺(tái)面。實(shí)驗(yàn)桌還設(shè)有四個(gè)萬向輪和四個(gè)固定調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，便于移動(dòng)和固定，有利于實(shí)驗(yàn)室的布局。

3、DQ03-1固定電機(jī)導(dǎo)軌、光電編碼器測(cè)速系統(tǒng)及智能數(shù)顯轉(zhuǎn)速表

包括測(cè)速系統(tǒng)及固定電機(jī)的導(dǎo)軌等。導(dǎo)軌平整度好，無應(yīng)力變形，加工精細(xì)，同心度好，互換性好，能保證電機(jī)與電機(jī)、電機(jī)與測(cè)功機(jī)之間很好的連接，電機(jī)運(yùn)行噪聲小，實(shí)驗(yàn)參數(shù)典型，能較好滿足實(shí)驗(yàn)要求。測(cè)速系統(tǒng)采用光電編碼器測(cè)速系統(tǒng)，克服了用測(cè)速發(fā)電機(jī)測(cè)速線性度差，測(cè)量不精確等缺點(diǎn)。

4、DQ05三相組式變壓器（三只相同的單相變壓器組成，原邊220V/0.35A，副邊55V/1.4A）

5、DQ06三相芯式變壓器（三柱鐵芯結(jié)構(gòu)的三相三繞組變壓器，每柱鐵芯上均裝高壓、中壓和低壓三個(gè)繞組，其額定值分別為127V/0.4A、63.6V/0.8A、31.8V/1.6A）

6、DQ07直流復(fù)勵(lì)發(fā)電機(jī)  （Un=DC200V ， IN=0.5A ，  PN=100W ， n=1600RPM ，絕緣等級(jí)E ）

7、DQ09 直流（他）并勵(lì)電動(dòng)機(jī)（Un=DC220V ， IN=1.1A ，  PN=185W ， n=1500RPM ，絕緣等級(jí)E ）

8、DQ10三相鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)（ AC3800V/220V，接法 Y/Δ，轉(zhuǎn)速 1420 RPM，功率100W ,電流0.5A，絕緣等級(jí)E）

9、DQ11三相線繞式異步電動(dòng)機(jī)（AC220V，接法 Y，轉(zhuǎn)速 1380 RPM，功率120W ,電流0.6A，絕緣等級(jí)E）

10、GDQ12線繞式異步電機(jī)起動(dòng)與調(diào)速電阻箱

提供0、2、5、15、35五檔同軸聯(lián)調(diào)的三相繞線異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子起動(dòng)、調(diào)速電阻一組。

11、DQ14 三相同步電機(jī)

作電動(dòng)機(jī)時(shí)，220V/Y、0.35A、90W、1500r/min；作發(fā)電機(jī)時(shí)，220V/Y、0.45A、170W、1500r/min。

12、DQ15單相電容運(yùn)轉(zhuǎn)異步電機(jī)

13、DQ19校正直流測(cè)功機(jī)（220V、2.2A、 355W、1500r/min）

即可作電動(dòng)機(jī)又可作測(cè)功機(jī)，做電動(dòng)機(jī)使用時(shí)，可作為發(fā)電機(jī)的原動(dòng)機(jī)，也可用于拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)完成四象限測(cè)試；作測(cè)功機(jī)使用時(shí)，由于電機(jī)經(jīng)特殊設(shè)計(jì)，容量是被測(cè)電機(jī)的2～3倍，并經(jīng)精密儀器校正，能很好的完成被測(cè)電機(jī)的加載輸出轉(zhuǎn)矩的測(cè)試。

14、DQ22直流數(shù)字電壓、毫安、安培表(三只)

直流數(shù)顯電壓表一只，采用ICL公司高性能AD轉(zhuǎn)換器配以高速M(fèi)PU單元設(shè)計(jì)爾成，通過鍵控、數(shù)顯窗口實(shí)現(xiàn)人機(jī)對(duì)話功能控制模式。具有自動(dòng)與手動(dòng)量程，測(cè)量范圍0-300V。手動(dòng)量程為：2V、20V、300V。測(cè)量精度為0.5級(jí)。具有數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與查詢功能。具有超量程報(bào)警、指示及切斷總電源等功能。

直流數(shù)顯毫安表一只，采用ICL公司高性能AD轉(zhuǎn)換器配以高速M(fèi)PU單元設(shè)計(jì)爾成，通過鍵控、數(shù)顯窗口實(shí)現(xiàn)人機(jī)對(duì)話功能控制模式。具有自動(dòng)與手動(dòng)量程，測(cè)量范圍：0-2000mA。手動(dòng)量程為：20mA、200mA、2000mA。測(cè)量精度為0.5級(jí)。具有數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與查詢功能。具有超量程報(bào)警、指示及切斷總電源等功能。

直流數(shù)顯電流表一只，測(cè)量范圍0～5A，三位半數(shù)顯，精度為0.5級(jí)，具有超量程報(bào)警、指示及切斷總電源等功能。

15、DQ25單三相智能型功率、功率因數(shù)表

由24位專用DSP、16位高精度AD轉(zhuǎn)換器和高速M(fèi)PU單元設(shè)計(jì)爾成，通過鍵控、數(shù)顯窗口實(shí)現(xiàn)人機(jī)對(duì)話功能控制模式。軟件上采用RTOS設(shè)計(jì)思路，同時(shí)配有PC監(jiān)控軟件來加強(qiáng)分析能力。能同時(shí)測(cè)量兩路單相功率P1、P2，三相功率等于兩路功率之和（兩表法測(cè)量三相總功率）。功率測(cè)量精度為1.0級(jí)，功率因數(shù)測(cè)量范圍0.3-1.0，電壓電流量程為450V和5A，能自動(dòng)判別負(fù)載性質(zhì)（感性顯示“L”，容性顯示“C”，純電阻不顯示），并可存儲(chǔ)測(cè)量數(shù)據(jù)，供隨時(shí)查閱。系統(tǒng)支持導(dǎo)入3DS、STL以及此平臺(tái)保存的nxm格式文件。支持將系統(tǒng)中的項(xiàng)目文件進(jìn)行單獨(dú)保存為一個(gè)文件（格式為nxm），并支持通過軟件對(duì)該文件進(jìn)行二次編輯，同時(shí)該文件可支持PPT控件播放。支持設(shè)置6個(gè)視圖軸視圖、前視圖、后視圖、左視圖、右視圖以及俯視圖，設(shè)置時(shí)系統(tǒng)提供3個(gè)軸（X、Y以及Z軸）每個(gè)軸4個(gè)角度（0°、90°、180°以及270°）快捷旋轉(zhuǎn)功能。支持模型動(dòng)作設(shè)置，動(dòng)作類型分6種（一次、反復(fù)、持續(xù)、狀態(tài)、替換以及定位）。支持鏡頭動(dòng)畫設(shè)置，鏡頭數(shù)量無限制，并支持設(shè)置每個(gè)鏡頭的切換時(shí)間；還有其他2個(gè)輔助，1個(gè)是測(cè)試播放，另1個(gè)是全部刪除。支持將時(shí)間軸設(shè)置，用于將“動(dòng)作設(shè)置”和“鏡頭動(dòng)畫設(shè)置”中的動(dòng)作進(jìn)行串連，并支持設(shè)置每個(gè)動(dòng)作的開始時(shí)間和運(yùn)行時(shí)間，同時(shí)還可以對(duì)動(dòng)作進(jìn)行全部重置、時(shí)間軸播放以及全部刪除功能。可以通過平臺(tái)配套控件將模型動(dòng)畫文件加載到課件上進(jìn)行三維動(dòng)畫教學(xué)，實(shí)現(xiàn)課件中完全三維交互。

16、DQ26三相可調(diào)電阻器(三組90Ω×2/1.3A瓷盤電阻)

17、DQ27三相可調(diào)電阻器(三組900Ω×2/0.41A瓷盤電阻)

18、DQ28三相可調(diào)電抗器

每相均由一個(gè)127V/0.5A的固定電抗器和一個(gè)0～250V的自耦調(diào)壓器組成，既可作固定電感和可調(diào)電抗器使用，也可作自耦調(diào)壓器使用。

19、DQ29可調(diào)電阻器、電容器

提供90Ω×2/1.3A及900Ω×2/0.41A瓷盤電阻各一組，35μF/450V、4μF/450V電力電容各1只。

20、DQ31波形測(cè)試及開關(guān)板

由波形測(cè)試部分和兩個(gè)三刀雙擲開關(guān)、一個(gè)雙刀雙擲開關(guān)組成。

21、DQ32旋轉(zhuǎn)燈、并網(wǎng)開關(guān)、同步機(jī)勵(lì)磁電源

由并網(wǎng)用的三組相燈<黃、綠、紅各兩只>,一組并網(wǎng)開關(guān)和一組同步機(jī)勵(lì)磁電源<5～40V/2.5A可調(diào)>組成。

22、DQ44數(shù)/模交流電流表

由三只數(shù)字交流電流表和一只指針式精密交流電流組成。 測(cè)量范圍0～5A，量程自動(dòng)判斷、自動(dòng)切換，精度0.5級(jí)，四位數(shù)碼顯示。指針式精密交流電流表一只，采用帶鏡面、雙刻度線（紅、黑）表頭（不同的量程讀取相應(yīng)的刻度線），測(cè)量范圍0～5A，分0.3A、1A、3A、5A四檔，精度1.0級(jí)，直鍵開關(guān)切換，設(shè)有超量程指示，告警等功能。

23、DQ45數(shù)/模交流電壓表

由三只數(shù)字交流電壓表和一只指針式精密交流電流組成。 測(cè)量范圍0～450V，量程自動(dòng)判斷、自動(dòng)切換，精度0.5級(jí)，四位數(shù)碼顯示。指針式精密交流電壓表一只，采用帶鏡面、雙刻度線（紅、黑）表頭（不同的量程讀取相應(yīng)的刻度線），測(cè)量范圍0～500V，分10V、30V、100V、300V，500V五檔，精度1.0級(jí)，直鍵開關(guān)切換，設(shè)有超量程指示、告警等功能。

24、 連接線及配件

結(jié)構(gòu)手槍插連接線（不存在任何觸電的可能），里面采用無氧銅抽絲而成頭發(fā)絲般細(xì)的多股線，達(dá)到超軟目的，外包丁晴聚氯乙烯絕緣層，具有柔軟、耐壓高、強(qiáng)度大、防硬化、韌性好等優(yōu)點(diǎn)，插頭采用實(shí)芯銅質(zhì)件外套鈹輕銅彈片，接觸優(yōu)良。

25、用電安全與觸電急救仿真教學(xué)軟件

軟件采用二維與三維結(jié)合的虛擬畫面，教導(dǎo)學(xué)生用電的安全和急救方法，軟件內(nèi)設(shè)有單相觸電、兩相觸電、跨步觸電、低壓觸電急救、高壓觸電急救、人工呼吸救護(hù)法、牽手呼吸救護(hù)法、胸外心臟按壓就護(hù)法等原理講解與教學(xué)，單相觸電分維修帶電斷線、維修插座觸電、室外觸電等原理演示。低壓觸電和高壓觸電教學(xué)主要為學(xué)生講解演示如何解救處于低壓觸電或者高壓觸電時(shí)的人，人工呼吸救護(hù)法、牽手呼吸救護(hù)法、胸外心臟按壓就護(hù)法采用采用3D虛擬仿真技術(shù)展示，經(jīng)過渲染和潤色，使模型看起來與真實(shí)部件一般無二，畫面逼真。通過實(shí)訓(xùn)能夠?qū)W(xué)生進(jìn)行實(shí)訓(xùn)室安全用電教育，提高學(xué)生的安全意識(shí)，使學(xué)生學(xué)會(huì)一些自救的方法，讓學(xué)生在遇到危險(xiǎn)時(shí)能采取一定的安全措施，保護(hù)自己，以及熟悉各種電氣事故產(chǎn)生的原因和處理電氣事故的實(shí)用操作措施，減少電氣事故的發(fā)生。

26、維修電工電子電機(jī)與職業(yè)資格培訓(xùn)考評(píng)仿真軟件

本軟件為apk的格式，可在PC端使用，也可在移動(dòng)端使用，本軟件即可手動(dòng)設(shè)置故障也能自動(dòng)設(shè)置故障，本軟件通過電路圖中綠色的框選擇手動(dòng)設(shè)置故障點(diǎn)（最多可以設(shè)置39個(gè)故障點(diǎn)），也可以通過系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)行隨機(jī)1個(gè)故障點(diǎn)設(shè)置，隨機(jī)兩個(gè)故障點(diǎn)設(shè)置，隨機(jī)三個(gè)故障點(diǎn)設(shè)置，隨機(jī)四個(gè)故障點(diǎn)設(shè)置，隨機(jī)五個(gè)故障點(diǎn)設(shè)置，本軟件內(nèi)有工具箱，元件庫，放大鏡，電路圖等功能，可通過工具箱可選擇萬用表進(jìn)行檢測(cè)，通過元件庫選擇合適的元件，通過放大鏡可以清楚的了解各個(gè)元器件及電路。本軟件通過電動(dòng)機(jī)星三角啟動(dòng)控制電路故障的設(shè)置，并經(jīng)過種種排查，讓學(xué)生了解電動(dòng)機(jī)星三角啟動(dòng)控制電路的工作原理及電路結(jié)構(gòu)。

27、虛擬頻譜儀、邏輯分析儀、示波器、三用表仿真軟件：

本軟件為apk的格式，可在PC端使用，也可在移動(dòng)端使用，本軟件的功能有：電阻的測(cè)量、交流電壓的測(cè)量（測(cè)量變壓器，若變壓器測(cè)量燒壞多用表時(shí)，冒黑煙提示并可以重置多用表）、晶體管的極性判斷、直流電壓測(cè)量（通電流表檔時(shí)燈光亮）、直流電流的測(cè)量、以及電容好壞的判斷。本軟件可任意拖動(dòng)紅色與黑色筆頭，2個(gè)筆頭拖拽至被測(cè)物體上定位時(shí)顯示紅圈，如未定位準(zhǔn)確無紅圈顯示，并在進(jìn)行錯(cuò)誤操作的時(shí)（如所選量程錯(cuò)誤、所測(cè)數(shù)據(jù)錯(cuò)誤等等），儀表指針將無反應(yīng)、提示錯(cuò)誤重新測(cè)量等，本多用表可選擇交流電壓檔，直流電壓檔，電阻檔，電流檔，電阻調(diào)0，并且可放大顯示數(shù)據(jù)，可清楚觀看所測(cè)數(shù)據(jù)大小。學(xué)生可以通過本軟件學(xué)習(xí)多用表的正確使用方法。