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SG-M520 多功能单片机实验开发系统实训箱

图为标配,带独立KeilC USB仿真器
一、系统简介
SG-M520 单片机实训箱是《MCS-51单片机原理与接口》《C8051嵌入式单片机控制技术》《自动化控制》《CPLD/FPGA技术》等课程教学的最佳配套实验设备。以小系统、多功能、易扩展为设计思想,系统的地址总线、数据总线、控制总线全部引出,对用户开放,并留有扩展单元(区),这样学校可以从需要出发,灵活选配各种扩展模块,为各类院校的教学实验、课程设计、毕业设计提供了良好的实验开发环境,也是科研、开发工作者的得力助手。
二、系统组成:

(1)硬件:
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1 |
用户CPU(AT89S52),带仿真接口 |
21 |
I/O口扩展模块(74LS244、74LS273) |
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2 |
(1)ISP在线编程接口,标配ISP下载线和软件
(2)USB转串口电路(CH340K) |
22 |
蜂鸣器模块 |
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3 |
单片机所有IO口,数据、地址线,及译码地址区 |
23 |
射极跟随器实验模块 |
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4 |
译码、锁存单元(由CPLD芯片1016设计) |
24 |
红外遥控接收实验模块(配红外遥控器) |
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5 |
扩展ROM(64K)、扩展RAM(32K) |
25 |
单脉冲与固定时钟模块 |
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6 |
扩展模块区(USB、网卡、CAN总线等) |
26 |
DS18B20数字温度传感器模块 |
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7 |
RS232串行通讯口 |
27 |
DAC0832数模转换模块 |
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8 |
8251实验模块 |
28 |
模拟温度传感器实验模块 |
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9 |
8253实验模块 |
29 |
压力传感器实验模块 |
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10 |
8279实验模块 |
30 |
ADC0809模数转换模块 |
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11 |
8255实验模块 |
31 |
128*64 LCD液晶显示模块
(可换16*2 LCD模块) |
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12 |
六位动态数码管实验模块 |
32 |
PWM转换模块 |
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13 |
4*6矩阵键盘模块 |
33 |
LM386音频功放模块 |
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14 |
8155实验模块 |
34 |
继电器模块 |
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15 |
8位LED发光二极管输出模块 |
35 |
RS485通讯模块 |
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16 |
8位开关量输入模块 |
36 |
直流电机模块(带霍尔传感器,可实现闭环调速) |
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17 |
8250实验模块 |
37 |
四相步进电机模块(带驱动电路) |
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18 |
16*16点阵实验模块 |
38 |
接触式IC卡实验模块(标配一块IC卡) |
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19 |
可调电压模块 |
39 |
标配超强Keil51仿真器(USB接口) |
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20 |
直流电源模块(提供+5V、+12V、-12V、GND) |
40 |
配套附件实验接插线,排线,IC卡,红外遥控器,USB线,说明书,光盘资料(含详实的实验代码C与汇编程序)。 |
(2)电气性能与尺寸重量:
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电气性能与尺寸重量 |
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1 |
输入电源:AC 220V±10% 50HZ |
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2 |
输出电源:DC +5V/3A、+12V/0.5A、-12V/0.5A, 含瞬时短路保护和过流保护; |
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3 |
工作环境:温度-10~+40摄氏度 相对湿度<85%(25摄氏度) 海拔<4000m |
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4 |
装置容量:<0.5 KVA |
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5 |
重 量:约5 KG |
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6 |
外形尺寸:520*330*140mm |
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7 |
安全保护:具有短路保护、自恢复功能,安全符合国家标准 |
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8 |
箱体材料:采用轻便铝合金框架木箱作为实验仪机箱,美观大方,结实耐用。 |
(3)软件和程序:
系统配置98/2000/XP//WIN7/WIN10等操作平台的单片机仿真调试软件KEILC51 UV2 调试环境,支持汇编、C51语言编译、调试;单片机ISP在线下载软件;串口调试助手;取模软件等;随光盘配有全部的实验源程序和电子版实验指导书。
三、系统主要特点
(1)仿真器:系统标配有USB接口Keil51仿真器。
1、 Keil51仿真器是目前同行业功能完整,性能稳定,技术先进的全USB接口仿真器。兼容KEILC51 UV2 调试环境支持单步、断点、随时可查看寄存器、变量、IO、内存内容。支持夭折功能可仿真各种51指令兼容单片机,ATMEL、WINBOND、PHILIPS、INTEL、SST、STC等等。
2、 不占资源,无限制真实仿真(32个IO、串口、T2可完全单步仿真),真实仿真32条IO脚,包括任意使用P30和P31口。
3、 USB接口,无需外接电源和串口,即插即用,台式电脑、无串口的笔记本均适用。三CPU设计,采用仿真芯片+监控芯片+USB芯片结构,在仿真状态下仿真芯片被完全冻结,可以100%重现CPU所有特性,即总线I/O口。
4、 下载仿真通讯急速115200BPS,也是KEIL支持的最高速度,相比以前版本提高一个数量级(10倍以上),单步运行如飞。
(2)ISP在线下载:实验系统配有ISP在线下载接口,并标配USB接口下载电缆线,可直接烧录AT89S5X单片机和AVR单片机。
(3)配置USB转串口电路:可用于STC单片机在线下载和串行通讯实验。
(4)支持C8051F 单片机(SOC)扩展:选配C8051F扩展板和EC5仿真器,EC5型USB高速通讯仿真器,通过4脚的JTAG接口可以进行非侵入式、全速的在线系统调试、仿真;集成开发环境支持Silicon Labs IDE和KEIL C软件。
1、CPU:C8051F020。
2、22.1184MHz晶振。
3、标准JTAG接口,支持硬件仿真。
4、外部复位电路。
5、所有IO口均引出并加清晰标注。
6、可以与DICE-M520实验箱结合,实现超多外围功能。
(5)支持PIC单片机扩展:
通过选配件PIC模块可实现PIC单片机功能
1、CPU:PIC16F877A
2、4MHz晶振
3、标准6针ICSP接口,可以单片机进行编程与仿真。
4、所有IO口均引出。
5、外部复位电路。
6、可以与SG-M520实验箱结合,实现超多外围功能。
(6)支持AVR单片机扩展:
通过选配件AVR模块可实现AVR单片机功能
1、CPU:ATMEGA16。
2、8MHz晶振。
3、标准ISP下载接口。
4、外部复位电路。
5、标准JTAG接口,支持硬件仿真。
6、所有IO口均引出并加清晰标注。
7、可以与DICE-M520实验箱结合,实现超多外围功能。
(7)支持EDA(CPLD/FPGA)模块扩展:通过选配EDA扩展卡(标配JTAG下载线),实现CPLD/FPGA的实验、学习和开发,并和单片机系统共用硬件资源。
(8)实验开放性:实验电路单元尽可能独立开放,如开放式键盘, 开放式显示器,开放式串口等,为适应多种方式实验提供可能。
(9)二次开发:系统将地址总线、数据总线、控制总线全部引出,主机板留有扩展单元,通过单片机仿真器调试用户系统。
(10)二种工作方式:一是联PC机运行,在与上位软件联机的状态下,实现各种调试和行运的操作;二是脱机运行,系统配有管理监控,在无仿真器状态下,系统自动切换到脱机管理状态,用户可轻松调用EPROM中的实验程序完成实验。
(11) SG-DAQ数控式创新实验平台(选配模块,实验室配置1套)
SG-DAQ数控式创新实验平台,是将一些复杂的例如交通灯控制系统、四层电梯控制系统、刀库捷径选择等实验通过当前流行的二维动画技术制作出来,借助PC要资源,仿真实物的控制系统。通过USB接口电路,实现CPU(单片机)对虚拟被控对象的控制和双向通信。该实验平台形象生动、可操作性强、可实现复杂的闭环控制,大大提高学生的学习兴趣和创新思维。与传统的实物模型相比:性价比极高、无需后续的保养和维修、使用安全方便。目前该创新实验平台有15个典型的系统实验。

四、实验项目
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软件实验(标配) |
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1. 清零程序 |
2. 拆字程序 |
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3. 拼字程序 |
4. 数据区传送子程序 |
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5. 数据排序实验 |
6. 查找相同数据个数 |
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7. 无符号双字节快速乘法子程序 |
8. 多分支程序 |
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9. 脉冲计数实验 |
10. 电脑时钟实验 |
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硬件实验(标配) |
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11. P1口亮灯实验 |
12. P1口转弯灯实验 |
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13. P3.3口输入,P1口输出实验 |
14. 工业顺序控制实验 |
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15. 8255 A、B、C口输出方波实验 |
16. 8255 PA口控制PB口 |
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17. 8255控制交通灯 |
18. 简单I/O扩展实验 |
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19. A/D0809转换实验 |
20. D/A0832转换实验 |
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21. 8279键盘显示实验 |
22. 通用打印机实验(自配) |
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23. 微型打印机打印实验(自配) |
24. I2C储存卡读写实验 |
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25. 继电器控制实验 |
26. 步进电机控制实验 |
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27. 8253方波实验 |
28. 小直流电机闭环调速实验 |
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29. 16*16 LED点阵显示实验 |
30. 128*64 LCD液晶屏显示实验 |
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31. 8250可编程异步通讯接口实验 |
32. 8251可编程通讯接口实验 |
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33. 单片机RS232/485串行发送实验 |
34. 单片机RS232/485串行接收实验 |
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35. 单片机RS232/485与PC机通讯实验 |
36. DS18B20单总线温度测量实验 |
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37. 红外线遥控收发实验 |
38. 温度传感器实验 |
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39. 压力传感器实验 |
40. PWM脉冲宽度调制实验 |
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41. 电子音乐演奏实验 |
42. 8155模块实验 |
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43. 射极跟随器实验 |
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SG-DAQ数控式创新实验平台(选配)
(配置上位机仿真软件,1卡即可完成以下实验) |
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44. 机器人扫地雷实验(闭环实验) |
45. 刀库捷径选择实验(闭环实验) |
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46. 四层电梯实验(闭环实验) |
47. 四级传送带实验(闭环实验) |
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48. 邮件分拣实验(闭环实验) |
49. 水塔水位控制实验(闭环实验) |
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50. 交流电机Y/△起动实验(闭环实验) |
51. 交通信号灯实验(开环实验) |
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52. 步进电机实验(开环实验) |
53. 舞台灯实验(开环实验) |
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54. LED数码管显示实验(开环实验) |
55. 液体混合装置实验(开环实验) |
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56. 八通道逻辑分析实验(开环实验) |
57. 温度压力实验(开环实验) |
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58. 连线自检实验(开环实验) |
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硬件实验(选配) |
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59. USB2.0通讯实验 |
60. CAN总线通讯接口实验 |
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61. 以太网TCP/IP协议接口实验 |
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五、实验所需仪器仪表(自行配置)
(1)必须配置:电脑; (2) 建议配置:万用表、示波器
六、传感器套件(选配)
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创新实验模块列表 |
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1 |
倾斜检测传感器模块 |
倾斜30~45度,开关量信号变化,低电平有效 |
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2 |
凝露检测传感器模块 |
相对湿度达94%RH以上时,电阻将急速增加,到相对湿度在100%RH时,电阻值趋向∞ |
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3 |
触摸检测传感器模块 |
触摸开关电极加放大、整形、比较电路,最终产生TTL信号 |
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4 |
火焰检测传感器模块 |
火焰检测响应时间<1s;输出有效信号为低电平;灵敏度可调(精调); |
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5 |
紫外检测传感器模块 |
检测紫外线的主要响应区域覆盖了长波紫外线 (UVA, 波段范围420 nm-320 nm) 和中波紫外线 (UVB, 波段范围 320 nm-275 nm ) 的波段范围。 |
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6 |
气体检测传感器模块 |
适宜于液化气、丁烷、丙烷、甲烷、酒精、氢气、烟雾等监测装置,探测可燃气体、烟雾300 to 10000ppm |
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7 |
振动检测传感器模块 |
双路信号输出:(1)TTL检测电平输出,灵敏度可调;模拟信号输出范围0~5V |
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8 |
超声波测距模块 |
工作电压 DC 5V
工作电流 15mA
工作频率 40kHz
最远射程 4m
最近射程 2cm
测量角度 15 度 |
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9 |
数字光强度检测模块 |
供电电源:3-5v,光照度范围:0-65535 lx
传感器内置16bitAD转换器
直接数字输出,省略复杂的计算,省略标定
不区分环境光源
接近于视觉灵敏度的分光特性
可对广泛的亮度进行1勒克斯的高精度测定
标准NXP IIC通信协议 |
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10 |
无线数据通讯模块 |
工作在2.4~2.5GHz 世界通用ISM 频段,无线收发器包括:频率发生器、增强型SchockBurstTM 模式控制器、功率放大器、晶体振荡器、调制器解调器、输出功率、频道选择和协议的设置可以通过SPI 接口进行设置。极低的电流消耗:当工作在发射模式下发射功率为-6dBm 时电流消耗为9.0mA,接收模式时为12.3mA。 |
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11 |
人体红外感应模块 |
感应距离3~7 米,可通过电位器调节。感应时间0.5S~300S, 可通过电位器调节。 |
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12 |
尘埃灰尘粉尘检测传感器模块 |
PWM 脉宽调制输出
采用粒子计数原理
可灵敏检测直径1 微米以上的粒子
内置加热器可实现自动吸入空气 |
七、单片机项目实训包(用户根据需求选配)
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序号 |
实训包名称 |
配件 |
说明 |
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配件名称 |
数量 |
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1. |
可燃气体报警仪 |
可燃气体检测模块 |
1 |
使用可燃气体传感器,调理电路进行信号调理,单片机根据信号进行报警。 |
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配件、技术资料 |
1 |
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2. |
流量液位检测自动供水(带红外遥控) |
51单片机系统 |
1 |
单片机实时检测并在LED上实时显示水流量信息,同时根据液位情况,控制水泵进行自动供水控制,水流量可手动进行调节。系统带红外遥控系统。 |
|
透明供水系统模型 |
1 |
|
水泵 |
1 |
|
流量检测系统 |
1 |
|
液位检测系统 |
1 |
|
红外遥控器 |
1 |
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配件、技术资料 |
1 |
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3. |
超声波倒车雷达 |
51单片机系统、超声波测距模块、显示模块整合到一块PCB板上。 |
1套 |
使用一对超声波传感器,单片机根据发射与接收超声波信号的时间差来计算距离,带温度补偿,结果用数码管显示 |
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配件、技术资料 |
1份 |
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4. |
环境测试仪 |
51单片机系统 |
1个 |
使用温度、湿度、光强传感器,测量环境温度和湿度及光线明暗 |
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环境测试模块 |
1个 |
|
键盘显示模块 |
1个 |
|
配件、技术资料 |
1份 |
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5. |
出租车计价器 |
51单片机系统 |
1个 |
直流电机模拟车轮,用霍尔传感器测里程,用LCD显示里程、单价、总价、等信息 |
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液晶显示模块 |
1个 |
|
直流电机模块 |
1个 |
|
配件、技术资料 |
1份 |
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6. |
数字式多路温度采集系统 |
51单片机系统 |
1个 |
对8组DS18B20同进进行温度采集和显示 |
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DS18B20模块 |
1个 |
|
键盘显示模块 |
1个 |
|
配件、技术资料 |
1份 |
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7. |
数据采集系统 |
51单片机系统 |
1个 |
采用AD转换器转换模拟信号,再通过单片机串口发送到PC机,PC机对收到的数据进行显示 |
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数据采集模块 |
1个 |
|
串行通信模块 |
1个 |
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配件、技术资料 |
1份 |
|
8. |
交通灯控制系统 |
51单片机系统 |
1个 |
用LED发光二极管模拟交通灯,数码管显示倒计时秒数 |
|
交通灯模块 |
1个 |
|
配件、技术资料 |
1份 |
|
9. |
直流电机控制系统 |
51单片机系统 |
1个 |
PWM控制直流电机转速,并用霍尔传感器测速 |
|
电机控制模块 |
1个 |
|
键盘显示模块 |
1个 |
|
配件、技术资料 |
1份 |
|
10. |
公交车报站器 |
51单片机系统 |
1个 |
公交车报站,语音提示,可进行语音录放控制 |
|
语音录放模块 |
1个 |
|
配件、技术资料 |
1份 |
|
11. |
红外测温仪 |
红外测温模块、显示模块 |
1套 |
使用热释红外传感器,实现非接触测量人体、物体温度,用LCD显示 |
|
配件、技术资料 |
1份 |
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12. |
数字电子钟 |
51单片机系统 |
1个 |
年、月、日、星期、时、分、秒显示,程序中可设置初值 |
|
日历时钟模块 |
1个 |
|
键盘显示模块 |
1个 |
|
配件、技术资料 |
1份 |
|
13. |
俄罗斯方块游戏 |
单片机系统 |
1个 |
单片机实现俄罗斯游戏,用LCD显示,键盘控制 |
|
液晶显示模块 |
1个 |
|
键盘显示模块 |
1个 |
|
配件、技术资料 |
1份 |
|
14. |
电子称 |
51单片机系统 |
1个 |
测量物体质量,用数码管显示,提供法码,量程500克 |
|
压力测量模块 |
1个 |
|
键盘显示模块 |
1个 |
|
配件、技术资料 |
1份 |
|
15. |
考勤机 |
51单片机系统 |
1个 |
IC卡应用于考勤机,身份识别 |
|
读卡器模块 |
1个 |
|
键盘显示模块 |
1个 |
|
配件、技术资料 |
1份 |
|
16. |
U盘、SD卡读写器 |
U盘、SD卡读写模块 |
1个 |
可读写U盘/SD卡,U盘/SD卡自配 |
|
配件、技术资料 |
1份 |
|
17. |
音乐播放器 |
MP3播放模块 |
1个 |
可播放MP3音乐,并可自由更新MP3文件 |
|
配件、技术资料 |
1份 |
|
18. |
无线数据传输系统 |
无线通信模块(含发射、接收模块) |
1个 |
无线数据传输模块实现数据传输,注:用户至少配两套系统才能完成传输功能 |
|
配件、技术资料 |
1份 |
|
19. |
基于CAN总线的汽车车窗控制 |
51单片机系统 |
1个 |
CAN总线方式通信,控制车窗的开合(模拟),注:用户至少配两套系统才能完成传输功能 |
|
CAN通讯模块 |
1个 |
|
配件、技术资料 |
1份 |
|
20. |
网络家电 |
51单片机系统 |
1个 |
通过以太网控制(模拟)空调的启动、停止和设置 |
|
以太网通讯模块 |
1 个 |
|
配件、技术资料 |
1份 |
|
21. |
GSM通信系统 |
51单片机系统、GSM网络通信模块整合到一块PCB |
1个 |
单片机控制GSM通信模块实现自动拔号通话功能 |
|
配件、技术资料 |
1份 |
|
22. |
GPS定位 |
51单片机系统、GPS模块、
液晶显示模块整合到一块PCB板上 |
1个 |
单片机读取GPS模块信号:时间、经度、纬度、海拔、移动速度等,用LCD显示 |
|
配件、技术资料 |
1份 |
|
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