一、概述
該實驗系統要求采用CPU板+底板+外設模塊化架構,具有GUI人機操作界面,通過連線完成實驗;CPU板也可以直接與外設模塊相連,既能滿足日常教學同時用于學生課程設計與畢業設計。
二、底板
1、底板尺寸:300*350
2、電壓表功能:測量范圍電壓≤20V,最小電壓≥50mV,測量檔位自動調節,無需人工干預,根據合適的目標電壓來自動切換合適檔位。
3、電源功能:
1)固定輸出3.3V;輸出電流:1.5A,并可設置電壓實時輸出顯示,電流實時輸出顯示,輸出提供5組插針方式和橡膠插頭方式連接;
2)固定輸出5V:輸出電流:2A,超過2A并帶有保護斷電功能,需斷開連接的所有5V即可恢復,并可設置電壓實時輸出顯示,電流實時輸出顯示,輸出提供5組插針方式和橡膠插頭方式連接;
3)可調電壓輸出:調節電壓范圍0.8~10V,理論電流可達3A,帶有超負載斷電保護功能,采用數字編碼器調節,調節細分可達20mV, 并可設置電壓實時輸出顯示,電流實時輸出顯示,輸出提供5組插針方式和橡膠插頭方式連接;
4)液晶屏
尺寸:54*86mm;分辨率為480*320,65535真彩;電阻式觸摸屏,精準定位;液晶屏背光燈可通過PWM來控制亮度,供電電壓3.3V。
5)電機
直流電機包含一個霍爾傳感器測量轉速
6)提供CPU、擴展模塊相關接口
三、CPU板
1.尺寸:135mm x 90mm x.30mm;
2.采用工程塑料模具進行保護;
3.基于 C8051 系列的 15W4K 單片機,按標準配置拓展模塊;
4.SPI:使用硬核的 SPI 總線;
5.OLED 顯示屏采用 128x64 的 I2C 顯示屏;
6.板載具有 USB 轉串口模塊;
7.以太網 10/100M:自適應以太網口;
8.10bit ADC:8 組 ADC 模擬信號采集;
9.用戶 LED:12 組 LED 燈,8 組由 595 轉換得來,4 組 GPIO 直接驅動;
10. UART:分兩路,一路是 USB 轉串口方式,并同時 TTL 電平輸出,另一路是 TTL 電平;
11.模擬輸入:4 路 10 位 ADC 采集;
12.模擬輸出:2 路模擬輸出
13.PWM:硬核 15 位高速 PWM 輸出;
14.通用 GPIO-50:可用 GPIO 共 50pin;
15.底部擴展 GPIO-6:可以內部增加功能板,6pin GPIO 可使用,其中 2pin 為 UART。
四、擴展模塊(可選)
表1撥碼開關及繼電器模塊
名稱 | 撥碼開關模塊 | 繼電器模塊 |
型號 | JC-PM1 | JC-PM6 |
圖片 | ||
參數 | 1.尺寸:20*33(mm) 2.LED燈:每個引腳對應一個指示燈,低電平有效
| 1.尺寸:20*33(mm) 2.光耦隔離繼電器,3pin連接端子 3.實驗資源:配合口袋機使用,可以控制*開斷式、強電等控制,包括電燈、電機等大電流設備 |
表2紅外測距及溫度傳感模塊
名稱 | 紅外測距傳感器模塊 | 溫度傳感器模塊 |
型號 | JC-PM39 | JC-PM40 |
圖片 | ||
參數 | 1.尺寸:20*33(mm) 2.測量距離為10~80cm 允許角度:>40° 3.刷新頻率/周期:25Hz/40ms
| 1.尺寸:20*33(mm) 2.電源電壓范圍:2.8V~5.5V 3.溫度范圍:-55℃~+125℃ |
表3 WIFI擴展及nRF24L01無線模塊
名稱 | WIFI擴展模塊 | nRF24L01無線模塊 |
型號 | JC-PM10 | JC-PM11 |
圖片 | ||
參數 | 1.尺寸:20*33(mm) 2.ESP8266低功耗無線模塊 3.實驗資源:配合口袋機使用,可以連接外網實驗、做AP、做服務器和客戶端等很多實驗
| 1.尺寸:20*33(mm) 2.芯片:ISM 頻段的2.4GHz~2.5GHz單片無線收發器芯片 3.實驗資源:配合口袋機使用,在無線通訊、智能家居、無線控制等實驗 |
表4電容觸摸按鍵及藍牙模塊
名稱 | 電容觸摸按鍵模塊 | 藍牙模塊 |
型號 | JC-PM14 | JC-PM18 |
圖片 | ||
參數 | 1.尺寸:20*33(mm) 2.電容式觸摸按鍵,支持2路開關量,一路即插即用、一路需要自己編程實現按鍵功能 3.實驗資源:配合口袋機使用,可以做輸入實驗等 | 1.尺寸:20*33(mm) 2.采用CC2540作為藍牙主體,支持接口有UART、ADC和通用GPIO等,預留燒寫編程接口。 3.實驗資源:配合口袋機使用,可做藍牙通信實驗 |
表5人體紅外熱釋電及超聲波模塊
名稱 | 人體紅外熱釋電傳感器模塊 | 超聲波傳感器模塊 |
型號 | JC-PM37 | JC-PM38 |
圖片 | ||
參數 | 1.尺寸:20*33(mm) 2.采用進口LHI778探頭設計,靈敏度高,可靠性強,當有人進入其感應范圍則輸入高電平,人離開感應范圍則自動延時關閉高電平,感應范圍7米以內。 | 1.尺寸:20*33(mm) 2.感應角度:不大于15度 3.工作頻率:40kHz 4.測量距離:2cm~2m |
表6紅外測距及溫度傳感模塊
名稱 | 紅外測距模塊 | 溫度模塊 |
型號 | JC-PM39 | JC-PM40 |
圖片 | ||
參數 | 1.尺寸:20*33(mm) 2.測量距離:10~80cm 3.允許角度:>40° 4.刷新頻率/周期:25Hz/40ms. 5.電壓輸出范圍:0.4~3.2V | 1.尺寸:20*33(mm) 2.電源電壓范圍:2.8V~5.5V 3.溫度范圍:-55℃~+125℃ |
表7光敏電阻及可燃氣體模塊
名稱 | 光敏電阻模塊 | 可燃氣體模塊 |
型號 | JC-PM41 | JC-PM44 |
圖片 | ||
參數 | 1.尺寸:20*33(mm) 2.光敏電阻: 10kΩ 3.亮電阻:1kΩ 4.連接方式:光敏電阻與普通電阻串聯 | 1.尺寸:20*33(mm) 2.靈敏度:R0(air)/RS1000ppmC4H10)>5 3.加熱功率:約750mW 4.響應時間:<10S 5.回復時間:<30S |
表8力敏及聲音模塊
名稱 | 力敏模塊 | 聲音模塊 |
型號 | JC-PM45 | JC-PM46 |
圖片 | ||
參數 | 1.尺寸:20*33(mm) 2.壓力測量范圍:0g-10kg 3.無壓力時:>1MΩ 4.負荷時:2.5KΩ 5.感應區域:0.25cm2 | 1.尺寸:20*33(mm) 2.采用駐極體傳感器 3.檢測聲音范圍:0~50dB
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表9光敏管及溫濕度模塊
名稱 | 光敏二/三極管模塊 | 溫濕度傳感器模塊 |
型號 | JC-PM47 | JC-PM48 |
圖片 | ||
參數 | 1.尺寸:20*33(mm) 2.光敏二極管BPW24R,感應電流45~60uA,反應時間:7ns,光譜帶寬范圍:600~105 3.光敏三極管SD5443,電流:Iceo﹤50uA,光電流:Icmax﹥1mA 頻率響應≤40KHZ | 1.尺寸:20*33(mm) 2.濕度測量范圍:20%~95%RH 3.精度:+5%RH 4.溫度測量范圍:0~50℃ 5.精度:±2℃ |
表10電機驅動及交通燈模塊
名稱 | 電機驅動模塊 | 交通燈模塊 |
型號 | JC-PM5 | JC-PM7 |
圖片 | ||
參數 | 1.尺寸:20*33(mm) 2.驅動芯片 ULN2003 3.相關實驗:口袋機實驗的基本實驗平臺,可實現步進電機控制實驗和直流電機驅動與測速實驗 | 1.尺寸:20*33(mm) 2.12顆高亮LED模擬交通燈,6路控制線,5V供電,自帶驅動管,高電平點亮 3.相關實驗:配合口袋機使用,模擬交通燈的實現 |
五、例程
- 交通燈實驗
- 音樂播放器實驗
- 錄音機實驗
- 繼電器實驗
- 外部內存實驗
- 文件系統實驗
- USB讀卡器實驗
- USB OTG實驗
- SD卡實驗
- TFT液晶屏實驗
- LCD1602實驗
- 直流電機實