SBDZXK-022B智能电子产品设计创新平台
一、智能电子产品设计创新实训设备概述
智能电子产品设计创新平台(含数电、模电、传感、物联网及智能家居,嵌入式智能小车功能模块)设备以能力为本位,以就业为导向,紧密结合实际生产和职业岗位的技能要求,人性化的细节设计,引入工程系统设计概念,注重产品的通用性与升级性,使得设备整体简洁大方,使用灵活方便,牢固耐用。
智能电子产品设计创新平台可完成中小型电子产品的装配、调试和检修等实训,使学生掌握电子产品装配和调试的基本技能,同时可满足进行电子制作、电子设计大赛、课程设计、毕业设计等综合性、设计性、创新性的实训要求。
参考图片
二、智能电子产品设计创新实训设备技术指标
1.工作电源:两相三线AC220V±10%50Hz
2.温度:-10~40℃;环境湿度:≤90%(25℃)
3.外形尺寸:长×宽×高=1600mm×800mm×2000mm
4.整机功耗:≤1KW
三、智能电子产品设计创新实训设备功能特点
该设备主要由工作台、实训屏、实训屏模块、工具柜、电路实训模块
1、工作台:主体结构全部采用高性能表面氧化的铝型材及一次成型铝压铸框架连接构件,连接构件采用压铸成型工艺(非焊接工艺),经机加工、抛丸、喷砂,表面静电喷涂工艺,安装方便、快捷,用户可自行DIY组装。桌体立柱采用工业铝型材成型工艺,表面氧化处理,截面尺寸:70×70mm,四面带槽,槽宽约8mm,端部配套塑料堵头固定安装万向轮,方便实验台挪动及摆放。整机既坚固耐用,美观大方。
桌面采用25mm厚高密度纤维板,桌面直嵌无异味绝缘胶垫,绝缘截面封边,桌面具有耐磨、抗静电及易清洁等特点,桌面尺寸1600×800×25mm,桌面底部固定在40mm高度的钣金衬板,钣金衬板再与压铸构件固定支撑脚立柱型材,使实验台和桌面结合更加牢固。整体高度按人体工程学要求设计为800mm±20mm,满足2名学生同时的操作空间。仪器台面尺寸≥1500×340×25mm,采用3mm的钣金固定主结构立柱,台阶高度285mm,倾斜防滑落设计,满足摆方常用仪器的要求,也可以摆放电脑显示器。
桌面下方装有储物抽屉和键盘托盘,抽屉尺寸≥650×360mm,键盘托盘≥640×360mm,可左右互换。采用静音式滑轨,表面经纯环氧树脂塑粉高温固化处理。桌底侧梁可装电脑主机托盘,可选左侧或右侧安装。
2、实训屏:安装于仪器台面下方,装配有220V交流电源输出12路:接口采用10A/250V五孔防水插座,分别位于实训屏前面板和顶面板,由过载开关分2路控制。直流稳压电源2路(0~30V、2A),由多圈电位器连续调节,输出最大电流为2A,每路电源输出有0.5级数字电流表、电压表指示。电压稳压度<10-2,负稳压度<10-2,纹波电压:<5mV。顶部电源可用作示波器、信号源、电脑主机等仪器使用。面板电源可做为电烙铁、热风焊台、电源模块工作电源等。
照明:在实训台顶部和仪器台面下方,控制屏左右同事设置开关控制。
静电手环报警器:内置防静电设备报警器2路:实时监测操作人员的静电设备佩戴情况及地线的接入大地情况,遇异常状况立刻自动警报。
3、网孔工具挂板:二阶桌面上方挂放网孔板,网孔大小10mm×10mm,网孔数大于等于35×9个,搭配6只100mm挂钩,及磁吸条。
4、工具柜:不含轮尺寸720mm×500mm×485mm(长×深×高),用优质冷轧钢板焊接而成,表面静电喷塑。工具柜下装带刹车的万向轮,使工具柜可以随意固定和移动,可放置实训电路板、元器件、工具、耗材等。
5、AI+IOT应用模块
(图片仅供参考-以实物为准)
AI+IOT应用模块以ESP32主机模块和AI主机模块作为主板单元和传感器单元组成,通过通用扩展板,实现主板单元以及传感器单元的快速连接,搭配一条USB数据线就可以使用MicroPython语言编程。
分别配有ESP32主机模块和AI主机模块,ESP32主机模块板载USB、SD卡、指示灯、按键、40P扩展接口等资源,ESP32-WROOM-32模组集成Wi-Fi,支持通过路由器直接连接互联网;AI主机模块板载30万像素摄像头,2.4寸TFT屏幕、神经网络算法处理器、USB、SD卡,按键、锂电池,32P扩展接口等资源;通过通用扩展板,将主机单元的接口转换成通用的4P接口与通用3P插针接口,使用者可以灵活选择相应的接口以适应不同的外设功能配置。
模块包含LED灯模块、按键模块、RGB彩灯模块、蜂鸣器模块、人体感应传感器、光敏传感器、温度传感器、湿度传感器、OLED显示模块、模拟量传感器、直流电机模块、气压传感器模块等十五余种模块、传感器通过4P连接线连接到通用扩展板。
6、竞赛资源包配置:
资源包含30余种电路套件,但其内容十分丰富。
7、数据采集器NI-myDAQ:提供2个模拟输入通道,可配置为通用高阻抗差分电压输入或音频输入。模拟输入为多路复用,即通过一个模数转换器(ADC)对两个通道进行采样。在通用模式下,测量信号范围为±10V。在音频模式下,两个通道分别表示左右立体声通道电平输入。每通道可测量的模拟输入采样高达200kS/s,对于波形采集非常有用。模拟输入可用于NIELVISmx示波器、动态信号分析仪和Bode分析仪。提供2个模拟输出通道,可配置为通用电压输出或音频输出。两通道均带一个专用数模转换器(DAC),可进行同步更新。在通用模式下,生成信号范围为±10V。在音频模式下,两个通道分别表示左右立体声信号输出。提供8个DIO数字通道。每个通道都是一个可编程函数接口(PFI),即通道可配置为通用软件定时的数字输入或输出,也可用作数字计数器的特殊函数输入或输出。提供3个可供使用的电源。+15V和-15V为模拟组件电源,如运算放大器和线性稳压器等。+5V为数字组件电源,如逻辑设备等。电源、模拟输出和数字输出的总功率限制为500mW。提供测量电压(DC和AC)、电流(DC和AC)、电阻和二极管电压降的功能。数据采集器支持NILabVIEW和NIELVISmx软件中使用。
8、双踪示波器NDS1102S:自备
★100MHz带宽,1GSa/s实时采样率,双通道,2ns/div~1000s/div时基范围;
存储深度(每次采集波形的记录长度)不低于10K采样点;
★超便携示波器,体积不大于301x152x70mm,超薄机身设计,厚度不大于70mm,重量不大于1.1kg,节省更多桌面空间,超静音设计,功耗不高于18W;
★不小于7英寸TFT(真彩色)液晶屏幕,65535色,分辨率不低于800×480像素;
存储波形不少于16组;具备U盘存储功能;
具有自动量程功能,支持水平,垂直、单波形/多波形跟踪;
★探头衰减倍数不少1X,10X,100X,1000X,四种;
内置6位硬件频率计,可测量2Hz~20MHz;
★具有电流测量功能,测量范围:100.0mA/V~1KA/V;
USBDevice&Host接口;
具有30种自动测量功能(参数为中文显示,便于学生理解),能自定义测量菜单
具有波形截取功能,能与同品牌系列信号发生器无缝对接。
支持LABVIEW通讯,支持二次开发。
★生产商需为省级专家院士工作站,投标现场提供相应的资质证明。
9、函数发生器:
采用先进的DDS技术,双通道独立输出,能实现通道复制,5M最高频率输出,不低于125MS/s采样率;
14bits垂直分辨率,频率分辨率不低于1uHz,任意波长度不低于8K点;
★频率特性:正弦波1uHz~10MHz;方波1uHz~5MH;脉冲波1uHz~5MHz;锯齿波1uHz~1MHz;噪声:5MHz(-3dB,典型值);任意波1uHz~MHz;
丰富的波形输出:5种基本波形,内置不少于45种任意波形;
★非易失存储空间不低于64Mbyte;
★内置高精度频率计,支持测量频率、周期、正脉冲宽度、占空比,频率范围:100mHz~200MHz,频率精度不低于1ppm;
★矩形波抖动(RMS)不高于1ns;
4英寸(480*320)高分辨率FTF液晶显示;
支持与EDS系列示波器无缝互连;
配置ultrawave任意波形的编辑软件,支持远程命令控制;
★丰富的接口设计:USBHost&USBdevice、LAN(选配)、RS-232(选配),可外接调制源,10MHz基准时钟源;
支持SCPI、Labview通信,;
★可选配功放功能,最大输出功率10W,增益X10,最大输出电压22V;
★支持与示波器,电源,万用表组建Xlab无线互联网实验室管理;
10、数字万用表:
可测直流电压、交流电压、直流电流、交流电流、电阻、电容、温度(℃)、二极体、电晶体;
采用69×52mm大型LCD,具有备光功能,轻松应对黑暗环境;不低于3-5/6位数,最大读值不低于5999,采样速率不低于3次/秒;
★带有蓝牙功能,支持手机、平板app与万用表通信,能实行多台同时监测;
★支持手机,平板与万用表连接,通过APP端监测万用表
★支持语音播报,语音警报,保证测量安全;
★万用表自带内存功能,支持离线记录功能,并能对记录数据进行保存与上传,记录能用趋势图显示;
支持真有效值显示;
具有过电流保护功能;
非电阻档位输入保护电压可达250V,有效的保证仪表寿命;
具有金属抗干扰遮罩、自动关机、短路蜂鸣、电池低压指示、双色防震外壳;
直流电压最大量程不低于1000V,精度最高不低于±(0.5%+3d);交流电压最大量程不低于750V,精度最高不低于±(0.8%+2d);
电流最大量程不低于20A,电流精度不低于:±(0.8%+2d);
电阻最大量程不低于60MΩ,精度不低于:±(0.8%+2d);
电容最大量程不低于4000μF,精度不低于±(2.5%+3dig);
招标现场需要演示万用表通过内置蓝牙模块与手机或者平板通信,可以通过手机获取万用表数据
四、设备配置
序号产品名称型号规格数量单位备注1实训桌1600*800*1800mm1张2电源台1台3工具柜1台4方凳2张5直流电源±5V;±12V1套6双踪示波器7函数发生器1台8数字万用表1台9数电模电实训模块1套清单另附10AI+IOT应用模块具体清单及参数见附表21套清单另附11竞赛套件资源包具体清单及参数见附表11套清单另附12工具包具体清单及参数见附表31套清单另附13显示器壁装支架1只选配14工作台PC电脑1套选配附表1数电模电实训模块
序号名称参数及功能数量单位1晶体管基本放大电路此板中包含的电路有:
供电电路:
1、+12V,1A,带自恢复保护电路。
2、-12V,1A,带自恢复保护电路。
3、带电源滤波、工作指示等
晶体管共射极放大电路:
1、输入、输出电容可插拔式开放型设计。
2、偏置电阻、射极电阻、负载电阻可插拔式开放型设计。
3、留有电源输入端子孔,带有防反接功能。
4、电源支路带有功能开关,方便支路电阻测量。
晶体管共集电极放大电路:
1、偏置电阻、负载电阻可插拔式开放型设计。
2、留有电源输入端子孔,带有防反接功能。
3、电源支路带有功能开关,方便支路电阻测量。
场效应管共源级放大电路:
1、负载电阻可插拔式开放型设计。
3、弓形针、圆孔针配套使用,方便学生操作和实训。1套21晶体管基本放大电路此板中包含的电路有:
晶体管两级负反馈放大电路:
偏置电阻、负载电阻可插拔式开放型设计。
输入、输出电容可插拔式开放型设计。
留有电源输入端子孔,带有防反接功能。
反馈回路带通断功能。
5、电源支路带有功能开关,方便支路电阻测量。1套3晶体管基本放大电路此板中包含的电路有:
差分放大器电路:
1、输入回路、负载回路可插拔式开放型设计。
2、进口多圈精密可调电阻。
4、电源支路带有功能开关,方便支路电阻测量
OTL分立件功率放大器电路:
1、可调电位器可插拔,易于更换。
2、支路测试点设置合理,便于测量。
OTL集成功率放大器电路:
喇叭音响电路:
1、8欧外置喇叭。
2、输入、输出回路开放。1套4集成运算放大器电路此板中包含的电路有:
积分/微分、指数/对数运算电路:
1、输入回路、反馈回路可插拔式开放型设计。
3、电路由学生自行设计完成。
比例放大、加减法、比较器运算电路:
带阻有源滤波器电路:
1、电路参数开放,由学生自行设计,并由器件库中选取。
低通、高通、带通有源滤波器电路:
RC振荡器电路
可调直流电平输出电路:
1、两路输出。
2、-8V至+8V连续可调。5数字电路此板中包含的电路有:
1、带电源滤波、工作指示等
信号源电路:
1、方波1HZ幅度5V;方波10HZ幅度5V;方波1KHZ幅度5V。
2、方波10HZ至10KHZ连续可调,幅度5V。
3、正向单脉冲输出、反向单脉冲输出。
三太逻辑笔电路:
1、输入-高电平
2、输入-高阻态
3、输入-低电平
芯片座电路;
1、14芯锁紧芯片座6个。
2、芯片座引脚与铆孔一一对应引出。
数码管BCD译码驱动电路:
数码管共阴极驱动电路:
LED二极管驱动电路:
电平状态输出电路:6元件库板此板中包含的元件有:
电容元件
电阻元件
可调电容(双联可调电容、小瓷片可调电容)
可调电阻
电感元件7CPLD(EPM570)可编程数字逻辑电路单元附表1竞赛套件资源包清单
2、AI视觉:自带KPU,支持卷积神经网络计算等
3、网络模型支持YOLOv3/Mobilenetv2/TinyYOLOv2/人脸识别等
4、深度学习框架:支持TensorFlow/Keras/Darknet
/caffe等主流框架
5、硬件参数:
主机模块的ON/OFF键*1:短按启动主机模块,长按6秒以上关闭主机模块
K210芯片的复位键*1:按下可重启K210芯片
K210芯片的BOOT键*1:除了BOOT功能外,也可以作为自定义功能按键使用
GC0328摄像头*1:出厂已安装,用于获取摄像头画面
CH340芯片*1:下载固件和串口调试功能
TFT屏幕*1:2.4寸TFT屏幕,分辨率:320*240
Type-C接口*1:供电、下载程序和串口调试
排针*32:连接拓展模块
TF卡槽*1:用于外接TF卡,储存数据(TF卡不超过64G);
内置锂电池:3.7V600mAH3通用扩展板1尺寸:74*60mm;板载、9个4P接口,1个10P接口
4通用扩展板2尺寸:67*56mm;5VUSB供电口、11个4PHY2.0标准接口,2路舵机专用接口5智能模块
&组件类按键模块尺寸:42*28mm;HY2.0标准接口,2路轻触按钮6RGB彩灯模块尺寸:42*28mm;HY2.0标准接口,4个WS2812RGB彩灯7蜂鸣器模块尺寸:42*28mm;HY2.0标准接口,1个无源蜂鸣器8
气压传感器尺寸:42*28mm;HY2.0标准接口,1个BMP280传感器9人体感应传感器尺寸:42*28mm;HY2.0标准接口,1个BM412传感器10直流电机驱动模块尺寸:52*35mm;HY2.0标准接口,2路电机驱动;驱动芯片:TB6612;电机驱动工作电压可选;11光敏传感器尺寸:42*28mm;HY2.0标准接口,1个光敏传感器12
温度传感器尺寸:42*28mm;HY2.0标准接口,板载1个DS18B20温度传感器13湿度传感器尺寸:42*28mm;HY2.0标准接口,1个DHT11传感器14烟雾传感器尺寸:42*28mm;HY2.0标准接口,MQ-2,探测范围300-10000ppmm15电压传感器尺寸:42*28mm;HY2.0标准接口,拨盘齿轮单联电位器;电压输出范围:0-3.3V16oled显示模块尺寸:52*35mm;HY2.0标准接口,板载1个0.96英寸OLED屏128*6417土壤湿度传感器尺寸:68*20mm;HY2.0标准接口,18舵机SG909g舵机19超声波测距模块尺寸:42*28mm;HY2.0标准接口,含超声波传感器20IOAdapter板尺寸:42*28mm;HY2.0标准接口,4P标准接口转2路3P接口21配件类铁质面板尺寸:300*220*26.5mm22磁柱6mm高,10mm最大直径,含磁片23直流减速电机TT马达,DC3-6V24TF卡16G25产品包装箱360*470*125mm;带EVA20度内衬附表3、工具清单
序号名称型号/规格数量单位1数显恒温焊台工作电压AC220V50Hz/60Hz、使用温度范围:100~400℃、10s快速回温、数字校正、自动休眠、外型尺寸:145mm×90mm×45mm。1套2电子剪切钳5寸1把3带刃剥线钳6寸1把4尖嘴钳6寸1把5十字螺丝刀5*75mm1把6一字螺丝刀5*75mm1把7一字螺丝刀(小)3*50mm1把8十字螺丝刀(小)3*50mm1把9吸锡器1把10镊子110mm1把11美工刀80mm1把12剪刀7寸1把13静电手环4mm接口2只★五、配套教学资源(全室共配1套)
1)本系统是互通教学多元化管理平台,将用户传统的各个平台系统实施整合,集中互通管理,解决多平台、多账号难以管理、数据库分散无法集中统计等问题。系统包含了:在线教务管理系统、在线课程资源管理平台、在线习题库平台、在线考试考核平台、线上视频课程管理平台及线上虚拟仿真教学管理平台,真正意义的一站互通数据集中统计!
2)课程资源:多个微课视频实拍采集教学视频素材,后期影视包装,片头10秒左右,片尾5秒左右,视频尺寸不低于1920*1080,视频格式MP4、FLV等;多个虚拟仿真内容采用unity引擎开发,在pc端win系统上运行(win7、win8、win10,注不包含winxp)软件。
3)在线教育开放平台资源库(提供软件截图,主要功能截图内容根据以下要求逐一提供):
★1、《模拟电子技术》课程要包括:
1.常用半导体器件
1.1半导体的基本知识
1.2二极管
1.3三极管
1.4半导体器件的识别与检测
2.直流稳压电源
2.1整流电路
2.2滤波电路
2.3稳压电路
3.基本放大电路
3.1放大电路的基本知识
3.2基本共射极放大电路
3.3分压式偏置共射放大电路
3.4共集电极放大电路
4.功率放大电路(互补对称功率放大电路)
5.差动放大电路与集成运算放大器
6.放大电路中的反馈
6.1反馈的基本概念
6.2负反馈对放大电路性能的影响
7.集成运算放大器的应用
7.1集成运放的应用基础
7.2集成运放的线性应用
8.正弦波振荡器
8.1正弦波振荡电路概述
8.2RC正弦波振荡电路)。
★2、《数字电子技术》课程要包括:
1.章数字电路基础(逻辑函数的卡诺图化简法)
2.逻辑门(集成逻辑门电路)
3.电路集成触发器
3.1主从触发器
3.2边沿触发器
3.3CMOS集成触发器
4.时序逻电路
4.1时序逻辑电路的分析
4.2时序逻辑电路的分析
5.脉冲波形的产生与整形电路
5.1多谐振荡器
5.2施密特触发器、5.3.555定时器及其应用)
★3、《电子产品设计制作》课程要包括:项目一智能电子时钟(数码管结构、共阳数码管字形码、共阴数码管字形码、电子时钟效果演示),项目二电子秤(称重传感器工作原理、电子秤效果演示),项目三电子寻迹小车(电机驱动、电机调速、红外寻迹原理、红外避障原理、小车寻迹效果演示、小车避障效果演示、超声波测距原理、小车前进后退转弯调速)
★4、《嵌入式技术应用》课程要包括:
教学项目1(认识STM32固件库、STM32固件库关键子目录和文件、嵌入式系统、ARMCortex-M3处理器、STM32系列处理器),
教学项目3(认识数码管、数码管静态显示电路硬件连接、认识Coretex-M3存储器、Cortex-M3存储器映射、STM32存储器映射、数码管动态扫描显示电路硬件连接、位带区与位带别名区、位带操作)
教学项目4(认识嵌入式应用技术与开发的核心板、GPIO寄存器地址映射、端口复用使用、端口复用重映射、STM32中断通道、STM32外部中断、STM32中断优先级、STM32外部中断编程、)
(二)仿真软件
★1、电子技能虚拟实训室软件(具有软件著作权,网络版,配20节点)
提供有效、权威的证明文件,佐证该产品的可靠、安全、合法性(提供证明文件复印件,原件备查)。(提供软件截图,主要功能截图内容根据以下要求逐一提供):
1.产品概述:采用三维仿真技术而研制的仿真实训软件,包括仪器仪表、导线加工、检修工具、焊接工艺、电子器件、模拟电子技术、数字电子技术、生产工艺、插装工艺、SMT工艺、收音机实训等11个实训单元,基本涵盖了国家电子设备装接工(中初级)鉴定考核的全部主要模块。本产品性能价格比高,是电子技能仿真实训室必备的主体软件;
2.软件总体要求:
(1)、软件以部颁标准《职业技能培训(鉴定)维修电工实训设备产品技术规范》为指南,以能力培养为本位,以就业为导向,突出技能训练。具有职业性、情境性、过程性、交互性与智能性等特点。可于维修电工职业技能仿真培训与鉴定、电工电子类专业电工技能仿真实训。
★(2)、软件重视教学设计,不同的知识单元含有诸如教学资源、故障检测、操作提示、技术分析等多种情境和技能训练教学模块。把抽象的概念具体化、把虚拟的概念实际化。各个模块的内容详尽、系统,软件内容要掌握电子技能的核心目的。
★(3)、软件在设计上,采用分级模块化设计,结构清晰、便于重组。在媒体表现上,采用二维、三维动画,具有强烈的情景带入感。
★(4)、本软件不仅可以作为实训教学应用,还必须含有大量的原理动画演示,作为助教型软件素材应用于课堂教学环节。
★(5)、软件具备交互性:软件贯彻以学生为主体的思想,设有实训目的、实训器件、实训电路、器件布局、仿真运行、电路接线等,不仅可以供教师采用场景环境演示教学,更可以在网络环境下由学生自主地按照进程与提示操作,突出了技能训练。
六、实验项目
物联网
(1)点亮一个灯实验
(2)按键实验
(3)OLED显示实验
(4)RTC时钟实验
(5)ADC采集实验
(6)DAC实验
(7)蜂鸣器实验
(8)RGB彩灯实验
(9)亮度测量实验
(10)直流电机实验
(11)温度测量实验
(12)湿度测量实验
(13)人体感应实验
(14)气压测量实验
(15)土壤湿度测量实验
(16)超声波测距实验
(17)烟雾检测实验
(18)舵机实验
(19)连接无线路由器实验
(20)Socket通信实验
(21)MQTT通信实验
(22)应用场景实验
(23)颜色识别
(24)摄像头采集实验
(25)条形码检测实验
(26)人脸检测实验
(27)物体分类实验
数电模电
A、基础技术实训
实训一、晶体管共射极放大器实训
实训二、晶体管共集电极放大器实训
实训三、结型场效应管共源放大器实训
实训四、晶体管两级负反馈放大器实训
实训五、直流稳压电源实训
实训六、OTL集成功率放大器实训
实训七、OTL分立功率放大器实训
实训八、差分放大器实训
实训九、积分、微分、指数、对数运算实训
实训十、比例放大、加减法、比较器运算实训
实训十一、低通、高通、带通、带阻有源滤波器实训
实训十二、RC振荡器实训
实训十三、可调直流电平输出实训
实训十四、门电路电参数的测试
实训十五、CMOS门电路测试
实训十六、门电路逻辑功能及测试实训五组合逻辑电路(半加器全加器及逻辑运算)
实训十七、触发器(一)R-S,D,J-K
实训十八、三态输出触发器及锁存器实训
实训十九、时序电路测试及研究
实训二十、集成计数器及寄存器
实训二十一、译码管和数据选择器
实训二十二、波形产生及单稳态触发器
实训二十三、时序电路应用
B、设计型技术实训
实训一、晶体管共射极放大器实训(偏置电压、放大位数可设置)
实训二、晶体管两级负反馈放大器实训(偏置电压、放大位数可设置)