DICEC现代传感器与检测技术群体课程创新实验平台
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基于里德堡原子的微波全信息测量贾凤东1,郝建海1,崔越1,王宇翔1,刘宇晴1,王宇2,尤建琦2,白金海2,钟志萍1,3*(1.中国科学院大学 物理科学学院,北京 100049;2.航空工业北京长城计量测试技术研究所,北京 100095;3.中国科学院大学 中国科学院拓扑量子计算卓越中心,北京 100190)摘 要:介绍了里德堡原子微波电场传感器的工作原理,阐述了基于里德堡原子测量微波电场强度、相位、极化、频率等信息的技术特点,分析了基于里德堡原子的微波全信息测量的研究现状,探讨了当前绝对自校准测量和连续宽带高灵敏测量面临的困难,指出可以通过外场调控实现测量灵敏度提升和宽带连续频率测量;并可通过各种调制及解调手段简化相位、极化的测量和读取。
分析了在热原子系统中利用多光子激发消除多普勒展宽以及采用冷原子消除多普勒展宽对于提升微波测量灵敏度的潜在优势,提出未来可利用里德堡原子的高轨道角动量态、强关联等特性进一步提升里德堡原子微波电场传感器性能。
关键词:微波电场传感器;里德堡原子;电磁感应透明中图分类号:TB939;TP212;O56 文献标志码:A 文章编号:1674-5795(2024)01-0001-22Microwave full information measurement based on Rydberg atomsJIA Fengdong 1, HAO Jianhai 1, CUI Yue 1, WANG Yuxiang 1, LIU Yuqing 1,WANG Yu 2, YOU Jianqi 2, BAI Jinhai 2, ZHONG Zhiping 1,3*(1.School of Physical Sciences, University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China ;2.Changcheng Institute of Metrology & Measurement, Beijing 100095, China ;3.CAS Center for Excellence in TopologicalQuantum Computation, University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100190, China)Abstract: This paper introduces the principles of the Rydberg atom microwave electric field sensor, elucidating the technical features of measuring the information of microwave electric field strength, phase, polarization, and frequency based on Rydberg atoms. Then it analyzes the current state of microwave full‐information measurement based on Rydberg atoms and discusses the challenges faced by absolute self‐calibration measurements and continuous broadband high‐sen‐sitivity measurements. It points out that measurement sensitivity enhancement and continuous broadband frequency mea‐surement can be achieved through external field modulation. Various modulation and demodulation techniques are sug‐gested to simplify phase and polarization measurements and data reading. The paper also explores the potential advan‐tages to eliminate Doppler broadening effect by adopting multiphoton excitation in atomic vapor cell systems and adoptingcold atomic systems to enhance microwave measurement sensitivity. It proposes the possibility for future exploration of such characteristics of Rydberg atoms as high orbital angular momentum states and strong correlations to further improvedoi :10.11823/j.issn.1674-5795.2024.01.01收稿日期:2023-12-20;修回日期:2024-01-24基金项目:国家重点研发计划项目(2017YFA0304900、2017YFA0402300);北京市自然科学基金项目(1212014);中国科学院重点研究计划项目(XDPB08-3);中央高校基本科研业务费专项资金项目引用格式:贾凤东, 郝建海, 崔越, 等. 基于里德堡原子的微波全信息测量[J ]. 计测技术, 2024, 44(1): 1-22.Citation :JIA F D , HAO J H , CUI Y , et al. Microwave full information measurement based on Rydberg atoms [J ].Metrology & Measurement Technology , 2024, 44(1): 1-22.the performance of Rydberg atom microwave electric field sensors.Key words: microwave electric field sensor; Rydberg atom; electromagnetic induction transparency0 引言对量子状态的主动调控和操纵引发了第二次量子革命,发展出量子通信、量子计算和量子精密测量等前沿领域。
2019年3月总第309期ISSN1672-1438CN11-4994/T作者简介:耿淑华,工学博士,高级实验师;李光石,工学博士,讲师;郭曙强,工学博士,副教授。
目前,高校教学实验与科研实验结合得越来越紧密,科研作为高校的一项重要任务,建设研究型大学已成为高校的重点发展方向[1-3]。
大型精密仪器设备是高等学校的重点建设项目之一,在培养高素质、创新型人才中发挥着重要作用,同时也是教学、科研的主要手段和基本条件[2-5]。
上海大学省部共建高品质特殊钢冶金与制备国家重点实验室,在以冶金研究为基础,以国家对高品质特殊钢的重大需求为导向,在绿色冶金流程开发、高品质特殊钢成分设计与性能调控、凝固原理与组织控制等领域的基础研究和关键技术研发进行了大量的教学与科研工作。
在着力建设“双一流、高水平”研究型大学的新形势下,实验室重点建设有助于培养实践能力强、创新型人才的公共平台、实验平台。
经过多年的努力,已经形成了完整的冶金物化实验与测试平台。
本文就冶金物化实验测试平台(以下简称“平台”)的建设、使用、管理与发展进行了简要介绍与若干思考。
1 冶金物化实验测试平台的建设1.1 平台建设的必要性我国是个钢铁大国,据统计,2017年我国的生铁产量达到了8.317亿吨,居世界第一[6]。
与生产能力提高相适应的应是冶金科学科研能力的提高。
冶金过程是高温、多相、多反应的复杂体系,所以对于反应过程的控制与监测一直是科研的难点。
上海大学钢铁冶金专业作为国家重点建设学科,要充分发挥高校冶金工程学科研究对钢铁冶金工业技术的推动作用,建设相应的大型综合科研实验平台为教学与科研服务是十分必要的。
对于冶金过程中涉及的反应进行精确、实时的监测,对提高我校冶金学科的科研能力和教学水平具有重要战略意义。
1.2 平台的构成平台针对钢铁冶金过程的特点,从实验前样品物性参数的精确测定、高温实验中过程的原位在线监测到实验后产物的成分检测,微观结构观察都提供了必要的手段与方法,基本实现了冶金过程全流程的监测与控制。
《无线传感器网络实验报告》指导教师:卫琳娜班级:物联网131班实验箱序号:3,13等组员姓名学号:程少锋(注:报告中有部分实验截图)实验日期:2016年4月28日3,4节实验一、软硬件平台使用[1]感知 RF2 实验箱-WSN 系统结构该系统根据不同的情况可以由一台计算机,一套网关,一个或多个网络节点组成。
系统大小只受PC 软件观测数量,路由深度,网络最大负载量限制。
感知 RF2 实验箱无线传感器实验平台内配置ZigBee2007/PRO 协议栈在没有进行网络拓补修改之前支持 5 级路由,31101个网络节点。
传感器网络系统结构图如下图所示。
[2]感知 RF2 实验箱-WSN 系统工作流程基于ZigBee2007/PRO协议栈无线网络,在网络设备安装过程,架设过程中自动完成。
完成网络的架设后用户便可以由PC 机发出命令读取网络中任何设备上挂接的传感器的数据,以及测试其电压。
[3]感知RF2 实验箱-WSN 硬件介绍感知 RF2物联网实验箱的无线传感器网络开发平台主要硬件包括:C51RF-CC2530-WSN 仿真器、ZigBee 无线高频模块、节点底板、传感器模块以及其它配套线缆等。
网关节点由节点底板+ZigBee 无线高频模块组成。
传感器节点由节点底板+ZigBee 无线高频模块组成+传感器模块组成。
路由节点硬件组成与传感器节点相同,软件实现功能不同。
[4]实验目的:熟悉实验平台前期架构,便于后面程序的烧写。
[5]实验步骤:1安装必要软件(实际实验室中软件已经下载安装完毕,只要通过仿真器C51RF-3进行程序在线下载、调试、仿真即可)1)在实验室机器E盘的《无线龙实验箱相关资料/无线传感器实验资料201604》中安装 Zi gBee开发集成环境IAR7.51A,详细请参考“\C51RF-CC2530-WSN 使用说明书\”目录下的“IAR安装与使用”。
2)安装传感器网络PC 显示软件环境,软件位于“\C51RF-CC2530-WSN 开发软件\C51RF-CC2530-WSN 监控软件”目录下的“Framework Version 2.0.exe”3)安装网关与计算机 USB连接驱动,驱动位于“\C51RF-CC2530-WSN 开发软件\”目录下的“CP2102”。
基于微助教平台的大学物理实验教学模式探究
沈少冰
【期刊名称】《物理通报》
【年(卷),期】2024()6
【摘要】大学物理实验是理工科学生的专业基础必修实验课程,是本科生掌握实验技能、培养科学素养的必经之路.传统的大学物理实验教学师生互动时空受限,教学方式单一,实验教学效果有待提升.在现代教育理念的驱动下,借助微助教平台构建覆盖“课前、课中、课后”的全景式交互实验教学模式,以学生为中心,教师由传统讲授型转变为互动导师型,通过线上线下交流互动,引导学生发挥个体积极性和主动性,有效提升大学物理实验质量及教学效果.
【总页数】8页(P97-104)
【作者】沈少冰
【作者单位】肇庆学院电子与电气工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】G63
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01班:海技1601、海技1602注:2.每项实验4套仪器,每人使用一套。
实验项目:实验1:光纤传感与通讯实验、夫兰克-赫兹实验(地点:C09-306)实验2:光学综合实验、法拉第效应与磁光调制实验(地点:C09-306)实验3:力学综合实验、密立根油滴实验(地点:C09-307)实验4:高温超导转变温度测量实验、霍尔传感器应用实验(地点:C09-307)实验5:热学综合实验、人体物理实验(地点:C09-311A)实验6:光电器件性能测试实验、超声波实验(地点: C09-311A)实验7:电磁学综合实验、太阳能电池特性测试实验(地点C09-311C)实验8:摆振动实验、粘滞系数测量实验(地点C09-311C)学生分组:A1组:杨翃嶂、王钊、张潇风、刘畅、韩志敏、贾梓健、王永祥、A2组:高天、王晓庆、柴鑫宇、姜雨聪、王奕涵、左席娟、刘贵鹏、B1组:王潇、徐佳琦、尚祖鑫、邱思、陈观澜、孙贺、朱加睿、B2组:孔令澎、贺月祥、侯本然、段钰、杨驿馨、许一凡、张欣宇、C1组:邢恩源、秦梦飞、曲净滢、鲁奇欣、陈鑫洋、黄泽彬、崔祺、张晗、C2组:郭子帅、王啸林、刘佳阳、邓轩、陆序邈、昌佳倩、陈昊祺、黄明、D1组:吴杨、赵梓豪、张安绮、韩溯、李昂、吴国林、李红岩、崔风路、D2组:蔺昆仑、徐朵、宋卓、钟俊杰、李钰涵、马培宇、王宇然、陈曦、物理实验中心2018-602班:海技1603、海技1604注:2.每项实验4套仪器,每人使用一套。
实验项目:实验1:光纤传感与通讯实验、夫兰克-赫兹实验(地点:C09-306)实验2:光学综合实验、法拉第效应与磁光调制实验(地点:C09-306)实验3:力学综合实验、密立根油滴实验(地点:C09-307)实验4:高温超导转变温度测量实验、霍尔传感器应用实验(地点:C09-307)实验5:热学综合实验、人体物理实验(地点:C09-311A)实验6:光电器件性能测试实验、超声波实验(地点: C09-311A)实验7:电磁学综合实验、太阳能电池特性测试实验(地点C09-311C)实验8:摆振动实验、粘滞系数测量实验(地点C09-311C)学生分组:A1组:万磊、刘士状、黄敬萱、玉森僶、刘雨祺、邹子龄、尹帅哲、A2组:张增其、丁简、代文烯、王英赞、袁梓祯、幸迪、余晓璐、B1组:吴广昊、郑仁皓、徐国淞、尹昊阳、王正东、张旭、黄晓玲、B2组:杨晨、车蕴佳、崔振邦、郭丰、余宫莹、师敬桉、潘嘉婷、C1组:杨帆、郑立、吴皓轩、杨绳、赵进、冯万里、邓磊、C2组:王孝德、王忆麟、苗先笛、罗琦、高亚楠、张易、武书阳、D1组:姚颖健、高林枫、李成镇、杨浩、李强、马凤瑞、张珍、D2组:盛明坤、马乙楗、龚益虹、曾奕淇、陆渝承、徐铮、物理实验中心2018-603班:食品1602、食品1603注:2.每项实验4套仪器,每人使用一套。
缘乞科枚Journal of Green Science and Technology2021年4月第23卷第8期基于物联网的煤矿粉尘在线预警系统姚逸程(安徽理工大学电气与信息工程学院,安徽淮南232000)摘要:针对目前煤矿粉尘浓度监测方法较少、安全性较低及数据可靠性较差等特点,提出了基于物联网的煤矿粉尘在线预警系统,设计了预警系统的架构和监测终端节点的软硬件。
使粉尘浓度数据由终端节点上的粉尘传感器采集,实时经ZigBee网络发送至云平台后,基于孤立森林算法对监测数据分析决策,异常数据生成报告发送到预警平台,可实现对煤矿井下粉尘浓度在线预警,对煤矿井下粉尘危险预警具有一定意义。
关键词:物联网;粉尘浓度监测;ZigBee;孤立森林算法中图分类号:TD714文献标识码:A文章编号:1674-9944(2021)08-0227-021引言煤矿粉尘是煤矿采掘活动中煤岩粉碎产生的一种混合型粉尘,浓度达到一定值时会燃烧和爆炸,直径小于5M m的呼吸性粉尘被人体吸入后会沉积在肺部,对人员和设备造成巨大的安全隐患煤矿企业及高校在煤矿粉尘浓度防控及监测方面有了深入研究,但是与实际生产中的需求仍有一定差距,难以做到粉尘浓度实时监测并提前预警。
亟需建立一种能够全方位监测煤矿井下情况的在线预警系统,便于测量粉尘浓度并及时预警。
物联网技术为煤矿粉尘浓度的在线预警提供了一种新的技术路径,本文基于物联网技术设计了一种融合物联网、大数据和人工智能算法的煤矿粉尘预警系统,适用于煤矿井下的复杂环境,具有较高的实用价值。
通过孤立森林算法监测煤矿井下粉尘浓度的异常点,实时对井下各个监测终端粉尘浓度预警,以实现监测的无线化和智能化也。
2粉尘预警系统总体设计基于物联网煤矿粉尘预警系统总体设计如图1所示,将系统分为感知层、网络层和云平台曲。
粉尘预警系统的无线通信网络采用ZigBee技术,ZigBee有网络节点数量大、成本低、功耗低等特点,便于在井下作信号传输网络。
文章编号:0494-0911(200810-0001-04中图分类号:P237 文献标识码:B高光谱遥感技术的发展与应用现状杨国鹏,余旭初,冯伍法,刘伟,陈伟(信息工程大学测绘学院遥感信息工程系,河南郑州450052The D evel op m ent and Applicati on of H yperspectral RS TechnologyYANG Guo -peng ,YU X u -chu ,FENG W u -fa ,L I U W e,i CHEN W e i摘要:20世纪80年代初期出现的高光谱遥感技术,将反映目标辐射属性的光谱信息与反映目标空间几何关系的图像信息有机地结合在一起,与传统的全色、多光谱遥感相比,在地物识别方面具有明显的优势。
高光谱遥感技术在许多国家的重视下发展迅速,其应用领域也日趋广泛并更加成熟。
对高光谱遥感技术的发展与应用现状进行总结。
关键词:高光谱影像;高光谱遥感;发展;应用收稿日期:2008-04-24作者简介:杨国鹏(1982-,男,山东聊城人,博士生,研究方向为图像处理与模式识别、高光谱遥感技术应用。
20世纪80年代初期出现的高光谱遥感,在光谱分辨率上具有巨大的优势,被称为遥感发展的里程碑。
世界各国对该类遥感的发展都十分重视,成像光谱仪技术发展迅速,高光谱影像处理技术日趋成熟与深入,应用日益广泛。
一、高光谱遥感技术成像光谱仪能获取许多波段狭窄且连续的影像,光谱分辨率达到纳米级。
利用高光谱数据反演得到的地物反射光谱特征,能研究地球表面物体的分类、物质的成分、含量、存在状态、空间分布及动态变化[1]。
1.高光谱遥感技术的特点与传统的全色、多光谱遥感影像相比较,高光谱影像具有以下特点[2,3]:1.光谱响应范围广,光谱分辨率高。
成像光谱仪响应的电磁波长从可见光延伸到近红外,甚至到中红外;光谱分辨率达到纳米级。
2.光谱信息与图像信息有机结合。
在高光谱影像数据中,每一像元对应于一条光谱曲线,整个数据是光谱影像的立方体,具有空间图像维和光谱维。
电子科学与技术专业培养方案(080606)(Electronic Science and TechnologyTraining Program 080606)一、专业简介(Ⅰ、Major Introduction)电子科学与技术是现代电子和信息技术的核心与基础,其主要专业方向为光电子技术,它是由光学、激光、电子学和信息技术互相渗透而形成的一门高新技术学科,它以近代物理为基础,涉及激光技术、光波导技术、光检测技术、光计算和信息处理技术、光存储技术、光显示技术、激光加工与激光生物技术。
光电子产业是全球战略产业,高层次光电子人才是现代社会信息技术发展的急需人才。
Electronic Science and Technology is the core and foundation of the modern Electronics and Information technology, and the main specialty direction is Optoelectronics,which has become a high—tech discipline formed from the merger of Optics,Laser,Electronics and Information technology。
Electronic Science and Technology is based on the modern physics, concerning Laser Technology, Optical Waveguide Technology,Optical Detection, Optical Computing and Information Processing Technique, Optical Storage Technology, Optical Display Technology, Laser Processing and Laser Biotechnology. Optoelectronics industry is the globally strategic industry, and high-level optoelectronics talents are much needed for the development of information technology in the modern society。
DICE-CX2型现代传感器与检测技术群体课程创新实验平台图片供参考,以实物为准。
一、概述1.实验平台能满足传感器与检测技术课程群的实验需求,并且具有占用空间小、挂箱设计规范、互换性强,从基本实验到构成完整系统在一台实验装置上便可以全部实现。
避免了不同课程需要不同实验装置、占用空间大、难以构成完整系统、不方便实施综合性和设计型实验的麻烦。
2.能适应不同专业和不同层次的教学需要,可按不同需求选择不同的配置,并可根据用户的要求增添实验挂箱。
3.实验装置能完成传感器与检测技术相关课程实验,通过实验能掌握各种传感器原理、信号处理电路及检测方法。
4.传感器部分:包括压力、压电、应变、电容、霍尔、温度、光敏、气敏(酒、C0)、电涡流、光纤位移、长光栅位移、差动变压器、光电耦合等各种常见传感器。
5.检测部分:利用工业实际中广泛采用的成熟电路完成对各种传感器信号的拾取、转换、调理、采样、存储、解算、控制及显示等处理电路,实验装置充分考虑抗干扰及可靠性技术的应用,学生可以学以致用。
6.通过使用本实验平台,有利于广大学生对书本知识的理解和深化,在完成传感器与检测技术等一系列基本实验后,便能掌握传感器与检测技术课程群所要求的基本原理、操作技能和动手能力。
若再完成一个或几个综合型实验,则对系统有一个较为全面的认识,形成基本的解决实践问题的知识体系。
如果能进一步完成设计型乃至创新型实验,则将形成解决实践问题的能力和积累解决实践问题的经验,进而培养其创新精神和创新能力。
二、特点1.模块化设计:采用标准的模块化设计,增强系统的结构性和互换性。
2.总线标准:建立统一的内总线和接口约定,以实现最灵活的个性化配置、扩展和系统管理。
3.可更换的核心系统:为适应不同厂家的处理器、不同种类的处理器,通过改变系统核心卡来实现使用不同家族的单片机或者是不同种类的处理器(如MCU、DSP、ARM)等来组成系统。
4.快速连接线设计:提供三种连线方式①采用金质缩紧孔单线接线;②采用排线集中接线;③自动免连线模式接线。
各模块在设计时均融入三种连线方式于设计过程。
5.一机多用:采用实验现场与实验准备室相结合的设计构思,在实验装置上仅配备最常用的模块,在实验装置内放置次常用模块,在实验准备室中放置其他模块。
由此实现了该实验装置能够实现一机多用、便于扩展和综合的目标。
6.接近工程实际:实验装置上采用多种工业型传感器,既可以用来完成传感器原理、结构与调理电路的教学,也可以用解决工业工程和过程中的实际问题。
7.学以致用:构成实验装置中的智能仪器的各模块,在其设计时充分体现实际系统的抗干扰设计技术和可靠性设计技术,其核心卡可作为实际智能仪器的核心单元。
实验装置中信号转换与信号调理电路采用工业和工程实际中所采用的成熟电路。
实验装置中使用的各种数字信号处理方法,采用典型的也是未来实践系统首选的数字信号处理手段,具有很强的工程实用特征。
8.持续发展:结合单片机、嵌入式单片、FPGA/CPLD、DSP及ARM知识可以将检测系统或智能仪器提高到更高的层次。
9.智能仪器仪表设计:结合工程实际给出了一个将常规仪器实现智能化的实例。
1 0.虚拟仪器仪表设计:结合数据采集卡设计虚拟仪器仪表。
11.研究与创新能力培养:实验装置中选用的几项综合型实验,是典型的检测仪表或工业应用系统的微型化,既能够使学习者领略检测技术的典型应用和掌握成熟可靠的检测系统的设计技术,又是培养和发挥学生创新能力、开展创新实验的实验平台。
l 2.开放式设计:实验装置中的软、硬件及系统均按照全开放的思想进行设计,以便于学生开展研究型和创新型的实验。
1 3.最小知识单元:为每个模块均可拆分到该知识层次的最小知识单元。
三、适用范围实验台主要针对高校大学生课程设计、毕业设计和电子设计竞赛的开发平台,体现了灵活、开放、创新、综合、跨领域、跨专业的设计理念。
其功能扩展模块覆盖了多个专业多门课程,适合电子类、通信类、自动化类、计算机类、机电类、测控仪器类等专业的学生进行综合、创新设计。
四、结构简介本装置由控制屏,实验桌、活动挂箱及扩展模块、实验箱组成。
实验台美观大方,尺寸可选;活动挂箱包括CPU挂箱、接口挂箱、对象挂箱、ARM挂箱、DSP挂箱;其功能扩展模块覆盖了多个专业多门课程,包含CPU类、通用接口类、人机界面类、信号变换隔离类、通信类、执行机构类、传感器类共40多项。
五、技术指标1.输入电源:单相三线220V±10% 50Hz2.工作环境:温度10℃~+40℃相对湿度<85%(25℃) 海拔<4000m3.绝缘电阻:大于3MΩ4.漏电保护:漏电动作电流不大于30mmA,动作时间不大于0.1秒5.装置容量:<200VA6.外形足寸:1620mm×750mm×1600mm,以实物为准。
六、装置的配备及技术性能本装置主要由实验控制屏和实验桌两部分组成。
(一)实验控制屏1电源及保护体系(1)直流稳压电源,每套功能配置如下:①±5V/lA和±15V/1A各两路,一路+24V/lA,均具有短路软截止自动恢复保护功能;②O~3OV/1A连续可调电源一路,具有短路软截止自动恢复保护功能,带数显电压表切换指示;(2)实验装置设有漏电保护,控制屏若有漏电现象,漏电流超过一定值,即切断电源,对人身安全起到一定的保护。
2.仪器仪表(1)信号发生器:lk~10kHz音频信号;l~30Hz低频信号。
(2)数字式电压表:量程0~20v,分为200mv、2V、20V三档,输入阻抗大,精度高(3)频率/转速表:频率测量范围l~99991Hz,转速测量范围1-9999rpm(4)高精度温度调节仪:多种输入输出规格,人工智能调节以及参数自整定功能,先进控制算法,温度控制精度±0.5℃3.传感器由多种传感器和信号调理模块组成(1)转动源部分:转动源、霍尔传感器、光电传感器;应变片称重传感器;可更换的传感器:差动变压器传感器、电容传感器、涡流传感器、霍尔位移传感器、磁电式传感器、光纤位移传感器、湿敏传感器、酒精传感器。
(2)振动源部分:应变片振动台、压电电传感器;(3)气体压力传感器部分:气压源、两气压计、气体压力传感器。
(4)热敏电阻传感器,热电偶传感器,PTl00铂电阻等。
(5)(选配模块)长光栅位移传感器部分:长光栅位移传感器;圆光栅角位移部分:光电编码器,配多功能智能计数器、环境噪声传感器、光照传感器、色标传感器、红外反射式传感器3.实验挂箱及实验模块,挂件尺寸:468*330mm(1)控制器单元挂箱:配有8051单片机模块、C8051嵌入式单片机模块、其他CPU外围单元、译码模块、和常用接口模块。
(2)信号转换单元挂箱,挂件尺寸:234*330mm配有8位并行AD模块、12位并行AD模块、8位并行DA模块、12位并行DA模块、I/O口扩展模块、转换模块(模块PCB板尺寸:176*90mm)(3)通信与打印机单元挂箱,挂件尺寸:234*330mm配有RS232/RS485通信模块、USB通信模块,网络控制器模块、CAN总线模块(模块PCB板尺寸:176*90mm >)、打印机放在挂箱底板上(4)键盘与显示单元挂箱,挂件尺寸:234*330mm配有显示(静态显示、动态显示、液晶显示)模块、16*16点阵显示模块、4X4键盘模块(模块PCB板尺寸:176*90mm)(5)对象控制单元挂箱(一),挂件尺寸:234*330mm配备有开关量输出模块、开关量输入模块、光耦隔离模块、继电器模块 (模块PCB板尺寸:176*90mm)(6)对象控制单元挂箱(二),挂件尺寸:234*330mm配备有IC卡读写模块、步进电机模块、直流小电机模块、语音处理模块、交通灯模块、 PWM调制模块(模块PCB板尺寸:176*90mm)(7)ARM9单元挂箱,挂件尺寸:468*330mm配有完成ARM9实验的基本模块(核心板ARM9)(8)信号与系统实验挂箱468*330mm(9)自控原理与计算机控制挂箱模块(两块:一、468*330mm;二、234*330mm)(10)测控电路实验挂箱模块(两块:一、468*330mm;二、234*330mm)七、实验挂箱具体硬件资源1.控制器单元挂箱:挂箱主要用于插接不同的CPU模块。
挂箱上包含了CPU模块的接口插座和基本实验电路及系统扩展电路,可单独完成大部分的基本实验,挂箱上有三个(40P、40P、20P)扁平电缆接口槽用于和其他挂箱连接。
挂箱上的资源如下:(1)8155接口模块(2)8255接口模块(3)8279键盘显示接口模块(4)8253可编程定时器模块(5)硬件看门狗电路模块(6) I2C EEROM模块(7)8250模块(8)8251模块(9)I2C存储器模块(10)I2C时钟模块(11)单次脉冲模块(12)93C46串行EEPROM模块(13)红外线收发模块(14)DS18B20数字温度传感器模块(15)开关量输入模块(16)关量输出模块控制器单元挂箱支持CPU模块和译码模块:2.信号转换单元挂箱:挂箱上有三个(40P、40P、20P)扁平电缆接口槽用于和控制器单元挂箱信号连接。
挂箱支持的模块:3.通信与打印机单元挂箱:挂箱上有三个(40P、40P、20P)扁平电缆接口槽用于和其他挂箱信号连接,打印机装在挂箱的底板上。
挂箱支持的模块:4.显示与键盘单元挂箱:挂箱上有三个(40P、40P、20P)扁平电缆接口槽用于和其他挂箱信号连接。
挂箱支持的模块:5、对象挂箱(一):挂箱上有三个(40P、40P、20P)扁平电缆接口槽用于和其他挂箱信号连接。
挂箱支持的模块:6、对象挂箱(二):挂箱上有三个(40P、40P、20P)扁平电缆接口槽用于和其他挂箱信号连接。
挂箱支持的模块:7、 ARM9单元挂箱(1)CPU模块:(三星S3C2410微处理器,ARM9内核,可稳定运行多种嵌入式实时操作系统。
)内存SDRAM:64M。
Flash:8M标准RS232接口:采用MAX3232专用电平转换芯片。
以太网接口:采用专用的网络芯片DM9000和带有网络变压器的网络接口,支持100M以太网。
声卡:AC97标准UDA1341、音频输入、双声道mic输出USB从接口:采用S3C2410自带的控制器。
USB从接口:采用S3C2410自带的控制器。
(2)面板包括资源(标准配置)直流电机、步进电机、LED、8*8LED点阵,4位8段数码管,键盘单元、A/D转换单元(板载电位器电压输入)、D/A转换单元、通用SD卡和SMC卡接口单元、IIS 接口、4.3寸 TFT真彩液晶屏,分辨率480*272,带4线电阻式触摸屏;JTAG接口(20针标准ARM仿真接口),3个RS232串口,485通信接口,CAN通信接口(带光电隔离),数字温度传感器LM75,I2C EEPROM 24C16 。