JGBK-535F型模電、數電、微機接口及微機應用綜合實驗室設備
一、研制本產品的意義：
模電、數電、微機接口及微機應用綜合實驗設備,本產品適用于 86系列微機原理課程，綜合了各學校講課及實驗教師的意見，增加了系統的開發能力和靈活性。為提高學生獨立思維和動手能力，對計算機硬件要求較高的專業，提供了開放的實驗平臺并新增加了微機控制實驗，使這門課程的實驗更加深入完整。為適合基礎教學的需要，增添了數字電路、模擬電子技術實驗線路。這一嶄新的系統實現了專業基礎課（模擬、數字電路）、專業課 ( 微機原理 ) 、課程設計和畢業設計 ( 微機應用 ) 的三合一，真正做到了一機多用，大大節省實驗室，節省管理人員，節省資金。配合本設備，我們特為教師提供了微機原理課、微機應用課的教師實驗指導書，書中對這部分實驗都寫有實驗目的、實驗電路以及匯編語言和 C 語言的參考程序清單 ( 提供程序軟盤 ) ，供教師參考，減輕了教師備課和輔導實驗的工作量。該設備是學校一步到位，上規模、上檔次的理想選擇。
二、功能與結構 :
（一）實驗臺部分 :
1、電源
1.1 電源輸入 : 工作電壓 220V±5%(50Hz) ，輸入時指示燈亮。
1.2 電源輸出：有保險絲和漏電保護開關二級保護功能。
A 組 : 低壓交流電壓 3-24V 分七檔可調，輸出電流 1.5A ，電流表指示。
B 組 : 二組互相獨立的 0-30V 直流穩壓電源，內置式繼電器自動換檔，多圈電位器連續調壓，輸出電流 2A ，具有預設式限流保護功能。
C 組 : 低壓直流穩壓電源，電壓 +5V ，電流 0.5A ，有表指示。
D 組 : 單相市電輸出，供用戶自備儀器使用。
2· 功率輸出函數發生器：
1）采用直接數字頻率合成（ DDS ）產生高精度正弦波，方波和三角波。采用大屏幕 LCD 顯示輸出頻率、波形，衰減值。
2）正弦波輸出幅度≥ 10V, 輸出阻抗 50 Ω，失真度 <1% （ 0.1HZ-- 1KHz ）。
3）頻率范圍 : 0.1HZ~3MHz, 采用鍵盤直接輸入數字設定頻率 , 。
4）輸出幅度采用電位器調節，正弦波輸出具有 20db,40db 衰減。
5）方波占空比可調 , 調節范圍： 1%-99% 調節；方波和三角波采用 TTL 電平輸出。
6）頻率計最高測量范圍 100MHz ，自動換檔。
3·七段譯碼器及對應譯碼顯示數碼管。
4· 微機接口部分 : 一塊 PC 總線擴展卡、 8279 鍵盤、六位數碼顯示板和連接電纜。還設有 I/0 地址譯碼電路 8255 、 8253 、 ADC0809 、 DAC0832 等。
5· 微機應用部分 : 設有聲傳感器、繼電器及喇叭、直流電機、步進電機驅動控制電路。
6· 輔助電路 :40 腳、 20 腳、 16 腳、 14 腳集成插座，邏輯電平開關、 LED 顯示、時鐘（ 1MHz 、 2MHz ）、方波信號和邏輯筆等。
7· 外測交直流二用電流表 : 精度 0.5 級，三位半數字式顯示，測量范圍 :0 ～ 1000mA 。
8· 外測交直流二用電壓表 : 精度 0.5 級，三位半數字式顯示，測量范圍 :0 ～ 99.9V 。
三、設備的構成、配備 :
（一）構成與配備 ( 以二十四座為例 )
1、實驗操作桌 12 張，一桌二座。操作桌桌面中央設置通用電路插扳（尺寸 :35×90cm ），電路板由 ABS 注塑而成，背面裝有壓鑄而成九孔成一組的銅片，表面布有九孔成一組相互聯通的插孔，創新實驗元件模塊在其上任意拼插成實驗電路。創新實驗元件模塊盒體透明直觀，內裝元件一目了然，盒蓋與盒體之間采用壓卡式結構、維修拆裝、更換方便。每張操作桌配有一粒膠皮板，保護通用電路插板和桌面 ( 如需要在桌上放置電機、焊接等 ). 實驗操作桌下部有二只元件儲存柜，放置實驗元器件、儲存板及電腦主機。
2 、實驗臺，共 12 臺，每張學生實驗操作桌上配置 l 臺。
3 、示教控制臺 1 臺：由示教實驗操作桌、實驗臺、演示控制屏組成，能分別無線遙控控制 12 臺學生實驗臺的電源。尺寸為 160×70cm 。
電源無線總控制功能：
一）、概 述
“ JGKZ-1 型電源無線總控制臺” 針對普通電源控制臺諸多缺點而設計。利用單片機進行數字編碼、解碼，通過無線數字收發模塊發送接收控制編碼，實現電源的無線控制。控制臺具有結構簡單、操作方便、可靠性高，易于維護等優點，解決了傳統布線式的電源控制臺連接導線多、布線麻煩以及布線成本高等致命缺點。總控制臺與被控實驗設備在電氣上相互獨立，有利于實驗室布局的改變及重組。
二）、特 點
1、該設備以 315MHz 無線數字收發模塊為無線傳輸載體，配合單片機編碼解碼實現多個實驗室、多臺實驗設備電源的無線開關控制。
一臺“ JGKZ-1 型電源無線總控制臺”可對單個實驗室的 30 臺（ 60 座）實驗設備進行單臺、多臺或全部設備的電源開關無線控制。
每臺設備有對應的指示燈指示當前的電源開關狀態；對實訓室 30 臺（ 60 座）實驗設備的電源開關無線控制。
配有上位機軟件，可通過電腦對實驗設備的電源開關進行控制。
三）、技術性能
1、工作電源： AC220V ± 10%/ 50Hz
2、工作環境：溫度 -10 ℃～ 40 ℃ 相對濕度 <85%(25℃)
3、載波頻率： 315MHz
4、控制范圍： >50m
5、控制能力： 60 臺
6、外形尺寸： 294mm × 237mm × 200mm
四）、裝置配置
1、按鍵模塊：按鍵模塊分為電源開關控制鍵和功能鍵，其中“ 1 號臺”～“ 60 號臺”及“全開”和“全關”為電源開關控制鍵，“確認”和“取消”為功能鍵。“ 1 號臺”～“ 60 號臺”開關控制鍵分別對應一個實驗室的 60 臺實驗設備，實現單臺控制操作；“全開”和“全關”對應實驗室所有實驗設備，可實現所有實驗設備的一鍵開關控制；“確認”和“取消”鍵對開關控制鍵的操作進行確認或取消。
狀態指示模塊：該模塊有“ 1 號臺”～“ 60 號臺”共 60 個指示燈，分別指示該控制臺對應實驗室的 60 臺實驗設備的電源開關狀態，燈常亮表示對應實驗臺電源開，燈常滅表示對應實驗臺電源關，燈閃爍表示對該實驗臺正在進行開關控制操作，處于等待確認狀態，通過閃爍時間比來區分設備當前開關狀態與操作狀態。
發射模塊：載波頻率為 315MHz ，通過配套天線發射總控臺的數字編碼。
4、通信串口：通信串口為總控制臺與電腦的通信接口，可使用上位機軟件對實驗設備進行開關控制，上位機軟件界面簡潔，操作方便。
五）、上位機軟件功能
1.串口掃描檢測
2.通過串口發送工作臺工作命令
3.接收識別主控制臺發送工作臺開關控制的命令，并刷新工作臺狀態顯示
4.能控制最多 128 工作臺
5.開關工作臺操作時間顯示
五、設備配置清單（以二十四座為例）
NO |
配置名稱 |
型號規格 |
單位 |
數量 |
備注 |
1 |
教師主控臺 |
套 |
1 |
具有無線控制學生電源功能 |
|
2 |
學生機頭 |
臺 |
12 |
||
3 |
學生桌 |
個 |
12 |
||
4 |
模電數電透明創新實驗模塊 |
套 |
13 |
詳見清單一 |
|
5 |
微機接口部分模塊 |
套 |
13 |
一塊 PC 總線擴展卡、 8279 鍵盤、六位數碼顯示板和連接電纜。還設有 I/0 地址譯碼電路 8255 、 8253 、 ADC0809 、 DAC0832 等 |
|
6 |
微機應用部分模塊 |
套 |
13 |
設有聲傳感器、繼電器及喇叭、直流電機、步進電機驅動控制電路。 |
|
7 |
輔助電路模塊 |
套 |
13 |
40 腳、 20 腳、 16 腳、 14 腳集成插座，邏輯電平開關、 LED 顯示、時鐘（ 1MHz 、 2MHz ）、方波信號和邏輯筆等 |
|
8 |
微機接口 PC 擴展卡 |
套 |
13 |
||
9 |
學生桌面板 |
塊 |
12 |
||
10 |
絕緣皮 |
張 |
13 |
||
11 |
凳子 |
張 |
25 |
||
12 |
工具 |
套 |
13 |
||
（ 1 ） |
螺絲刀 |
小十字 |
把 |
13 |
|
（ 2 ） |
螺絲刀 |
大十字 |
把 |
13 |
|
（ 3 ） |
螺絲刀 |
小一字 |
把 |
13 |
|
（ 4 ） |
螺絲刀 |
大一字 |
把 |
13 |
|
（ 5 ） |
剝線鉗 |
把 |
13 |
||
（ 6 ） |
尖觜鉗 |
把 |
13 |
||
（ 7 ） |
萬用表 |
MF-47 |
只 |
13 |
|
（ 8 ） |
數字萬用表 |
DT890B+ |
只 |
13 |
表一 模電數電透明創新實驗模塊配置清單 ( 每臺 )
模電數電透明創新實驗模塊名 稱 |
型 號 / 規 格 |
數 量 |
備 注 |
電 阻 |
4Ω |
1 |
2W |
電 阻 |
5.1Ω |
2 |
2W |
電 阻 |
8Ω |
1 |
2W |
電 阻 |
10Ω |
1 |
2W |
電 阻 |
16Ω |
1 |
2W |
電 阻 |
20Ω |
1 |
1W |
電 阻 |
30Ω |
1 |
1W |
電 阻 |
51Ω |
2 |
1W |
電 阻 |
75Ω |
1 |
1W |
電 阻 |
100Ω |
2 |
1/8W |
電 阻 |
120Ω |
1 |
1/8W |
電 阻 |
150Ω |
1 |
1/8W |
電 阻 |
200Ω |
1 |
1/8W |
電 阻 |
240Ω |
1 |
1/8W |
電 阻 |
300Ω |
2 |
1/8W |
電 阻 |
330Ω |
1 |
1/8W |
電 阻 |
470Ω |
1 |
1/8W |
電 阻 |
510Ω |
2 |
1/8W |
電 阻 |
620Ω |
1 |
1/8W |
電 阻 |
650Ω |
1 |
1/8W |
電 阻 |
1K |
2 |
1/8W |
電 阻 |
1.5K |
1 |
1/8W |
電 阻 |
2K |
2 |
1/8W |
電 阻 |
2.4K |
2 |
1/8W |
電 阻 |
2.7K |
1 |
1/8W |
電 阻 |
3K |
2 |
1/8W |
電 阻 |
3.3K |
1 |
1/8W |
電 阻 |
3.9K |
1 |
1/8W |
電 阻 |
4.3K |
1 |
1/8W |
電 阻 |
4.7K |
2 |
1/8W |
電 阻 |
5.1K |
3 |
1/8W |
電 阻 |
6.8K |
2 |
1/8W |
電 阻 |
7.5K |
1 |
1/8W |
電 阻 |
9.1K |
1 |
1/8W |
電 阻 |
10K |
5 |
1/8W |
電 阻 |
13K |
2 |
1/8W |
電 阻 |
15K |
1 |
1/8W |
電 阻 |
20K |
2 |
1/8W |
電 阻 |
30K |
1 |
1/8W |
電 阻 |
36K |
1 |
/8W |
電 阻 |
39K |
1 |
1/8W |
電 阻 |
47K |
1 |
1/8W |
電 阻 |
51K |
1 |
1/8W |
電 阻 |
68K |
1 |
1/8W |
電 阻 |
100K |
2 |
1/8W |
電 阻 |
150K |
1 |
1/8W |
電 阻 |
200K |
2 |
1/8W |
電 阻 |
300K |
1 |
1/8W |
電 阻 |
470K |
1 |
1/8W |
電 阻 |
510K |
1 |
1/8W |
電 阻 |
1M |
1 |
1/8W |
電 位 器 |
470Ω |
1 |
1/2W |
電 位 器 |
1K |
2 |
1/2W |
電 位 器 |
4.7K |
1 |
1/2W |
電 位 器 |
10K |
1 |
1/2W |
電 位 器 |
47K |
1 |
1/2W |
電 位 器 |
100K |
1 |
1/2W |
電 位 器 |
470K |
2 |
1/2W |
電 位 器 |
1M |
1 |
1/2W |
電 解 電 容 |
0.1UF |
1 |
16V |
電 解 電 容 |
4.7UF |
1 |
16V |
電 解 電 容 |
10UF |
3 |
16V |
電 解 電 容 |
33UF |
1 |
16V |
電 解 電 容 |
47UF |
2 |
25V |
電 解 電 容 |
100UF |
3 |
35V |
電 解 電 容 |
220UF |
1 |
35V |
電 解 電 容 |
470UF |
1 |
35V |
瓷 片 電 容 |
300P |
1 |
63V |
瓷 片 電 容 |
1000P |
2 |
63V |
瓷 片 電 容 |
4700P |
1 |
63V |
瓷 片 電 容 |
0.01UF |
3 |
63V |
瓷 片 電 容 |
0.1UF |
2 |
63V |
瓷 片 電 容 |
0.47UF |
1 |
63V |
瓷 片 電 容 |
1UF |
1 |
250V |
瓷 片 電 容 |
2UF |
1 |
250V |
音頻輸入變壓器 |
1 |
||
音頻輸出變壓器 |
1 |
||
變 壓 器 |
220/6V.6V.24V |
1 |
8W |
電 感 |
8Ω |
1 |
|
電 感 |
390UH |
1 |
|
二 極 管 |
4007 |
4 |
|
二 極 管 |
2AP9 |
1 |
|
發 光 二 極 管 |
2 |
||
穩 壓 二 極 管 |
2CW54 |
2 |
|
穩 壓 二 極 管 |
2CW76 |
1 |
|
光 敏 二 極 管 |
1 |
||
晶 振 |
10M |
1 |
|
場 效 應 管 |
3DJ6 |
1 |
|
單 結 管 |
BT33 |
1 |
|
晶 閘 管 |
KP1 |
1 |
|
三 極 管 |
3DG6 |
2 |
|
三 極 管 |
3DG12 |
2 |
|
三 極 管 |
3AX31 |
1 |
|
三 極 管 |
3DA1 |
1 |
|
三 端 穩 壓 |
7805 |
1 |
|
指示燈 ( 信號燈 ) |
1 |
12V |
|
開 關 |
2 |
||
喇 叭 |
8Ω/0.2W |
1 |
|
繼 電 器 |
6V |
1 |
|
直流電表 |
± 100UA |
1 |
|
直流表 |
1000UA |
1 |
|
直流電 表 |
10MA |
1 |
|
電平開關和邏輯電平指示 |
2 |
16位 |
|
集 成 座 |
14腳 |
4 |
|
集 成 座 |
16腳 |
2 |
|
集 成 座 |
20腳 |
1 |
|
集 成 座 |
28腳 |
1 |
|
集 成 運 放 |
UA741 |
2 |
|
定 時 器 |
NE555 |
1 |
|
功率放大器 |
LA4101 |
1 |
|
數模轉換器 |
DAC0832 |
1 |
|
模數轉換器 |
ADC0809 |
1 |
|
TTL與非門 |
74LS00 |
1 |
|
TTL集電極開路與非門 |
74LS03 |
1 |
|
TTL非 門 |
74LS04 |
1 |
|
TTL與 門 |
74LS08 |
1 |
|
TTL三輸入與門 |
74LS11 |
2 |
|
TTL四輸入與非門 |
74LS20 |
1 |
|
TTL或 門 |
74LS32 |
1 |
|
TTL觸發器 |
74LS74 |
2 |
|
TTL異或門 |
74LS86 |
1 |
|
JK觸發器 |
74LS112 |
1 |
|
緩 沖 器 |
74LS125 |
1 |
|
譯 碼 器 |
74LS138 |
2 |
|
數據選擇器 |
74LS153 |
1 |
|
計 數 器 |
74LS160 |
2 |
|
計 數 器 |
74LS161 |
1 |
|
D觸發器 |
74LS175 |
1 |
|
加減計數器 |
74LS192 |
2 |
|
移位寄存器 |
74LS194 |
1 |
|
計 數 器 |
74LS196 |
3 |
|
CMOS與非門 |
CD4011 |
1 |
六、實驗內容：
（一）微機接口實驗 ( 微機原理課 )
1 ．Ｉ /0 地址譯碼實驗
2 ．簡單并行接口實驗
3 ．可編程并行口實驗 ( 一 )( 二 )
4 ．串行通訊實驗（ 8251 、 8250 ）
5 ． A/D 、 D/A 轉換實驗
6 ．可編程定時器 \ 計數器實驗
7 ．七段譯碼顯示實驗
8 ．中斷實驗和 DMA 通訊實驗
（二）趣味性實驗及控制實驗（微機應用課）
1 ．競賽搶答器實驗
2 ．數字錄音機實驗
3 ．電子琴實驗 ( 加選件 )
4 ．交通燈控制實驗
5 ．繼電器控制實驗
6 ．步進電機控制實驗
7 ．直流小電機控制實驗
8 ．集成電路測試實驗 9.827
9 ．鍵盤、顯示控制實驗
（三）數字電路：
l ． TTL 集成邏輯門的參數測試
2 ． CM0S 邏輯門的參數測試
3 ． TTL 集成電極開路門與三態輸出門的應用
4 ．與、非、或、與非門電路實驗
5 ．半加器電路實驗
6 ．全加器電路實驗
7 ． RS 觸發器實驗
8 ． D 觸發器實驗
9 ． JK 觸發器實驗
10 ． T 觸發器實驗
11 ． JK 型觸發器轉換成 D 觸發器
12 ． D 型觸發器轉換成 JK 觸發器
13 ．計數器實驗
14 ． MSI 移位寄存器及其應用
15 ．譯碼器及其變換方式
16 ． MSI 數據選擇器及邏輯設計
17 ．微分型單穩態電路
18 ．環形多諧振蕩器
19 ．利用門電路構成編碼器分配器、選擇器
20 ．組合電路的設計之一一一編碼轉換
21 ．組合電路的設計之二一一顯示電路
22 ．同步時序電路的設計
23 ．計算機時序電路的設計
24 ．集成定時器測試及應用
25 ． CM0S 集成 A/D 、 D/A 轉換電路實驗
26 ．二極管非門、或非門電路
27 ．三極管非門、與非門、或非門電路
28 ．異步十進制減法計數器
29 ．異步十進制加法計數器
30 ．綜合能力培訓實驗一一電子秒表
（四）模擬電子技術：
1 ．二極管的正、反相特性
2 ．晶體三極管的輸入、輸出特性
3 ．晶體管共射極單管放大器
4 ．兩級阻容耦合放大電路
5 ．負反饋對放大器性能的影響
6 ．場效應管放大器
7 ．差動放大電路
8 ．運算放大器指標測試
9 ．集成運算放大器的基本應用 ( 多種模擬運算電路 )
10 ．集成運算放大器非線性應用（多種波形發生器）
11 ．變壓器耦合推挽功率放大器
12 ． 0TL 功率放大器
13 ．集成功率放大器
14 ．單相橋式整流電路
15 ．串聯型晶體管直流穩壓電源 ( 設計性實驗 )
16 ．集成直流穩壓電源
17 ．單結晶體管特性
18 ．單結晶體管觸發電路
19 ．晶閘管簡單測試
20 ．晶閘管可控整流電路
利用上述 20 項實驗元器件還可完成下面實驗項目
l ．電壓負反饋偏置電路
2 ．分壓式電流負反饋偏置電路
3 ．用二極管穩定工作點
4 ．共基極放大電路
5 ．共集電極放大電路
6 ．共源極基本放大電路
7 ．場效應管共漏極電路
8 ．場效應管共柵極電路
9 ．單管阻容放大電路
10 ．變壓器耦合放大電路
11 ．甲類功率放大電路
12 ．串聯電流負反饋電路
13 ．串聯電壓負反饋電路
14 ．并聯電壓負反饋電路
15 ．并聯電流負反饋電路
16 ．共基共射極放大電路
17 ．自舉射極輸出電路
18 ． NPN 一 PNP 直接耦合放大電路
19 ．用負反饋消除自激振蕩
20 ．晶體管開關作用
21 ．變壓器反饋式振蕩電路
22 ．電容三點式振蕩電路
23 ．電感三點式振蕩電路
24 ．差動放大電路的基本形式
25 ．長尾式差動放大電路
26 ．雙電源長尾式差動放大電路
27 ．運放用作交流比例放大
28 ．反相輸入保護措施
29 ．同相輸入保護措施
30 ．電源極性錯接的保護
31 ． RC 高通電路
32 ．利用三極管來保護器件
33 ．差動輸入運算電路
34 ．快速積分電路
35 ．模擬一階微分方程電路
36 ．模擬二階微分方程電路
37 ．基本對數運算電路
38 ．實用微分電路
39 ．反對數放大基本電路
40 ．簡單的過零比較電路
41 ．利用二級管作為上限檢測幅度選擇電路
42 ．下限幅度選擇電路
43 ． RC 無源網絡的低通濾波電路
44 ．同相輸入一階低通濾波電路
45 ．反相輸入一階低通濾波電路
46 ．簡單的二階 RC 濾波電路
47 ．典型二階 RC 有源低通濾波電路
48 ．典型二階高通有源濾波電路
49 ．基本帶通濾波電路
50 ．典型帶通濾波電路
51 ．矩型波振蕩電路
52 ．寬度可調的矩形波發生器
53 ．幅頻可調的鋸齒波發生器
54 ．單相半波整流電路
55 ．單相全波整流電路
56 ．電容濾波電路
57 ．電容濾波帶電阻負載
58 ． RC 濾波電路
59 ．基本 LC 濾波電路
60 ．二倍壓整流電路
61 ．三倍壓整流電路
62 ．基本穩壓電路
63 ．基本調整管穩壓電路 6
64 ．具有放大環節的穩壓電路
65 ．單相半波可控硅整流
66 ．電子調壓電路
67 ．電子催眠器一一趣味性實驗一
68 ．電子門鈴電路一一趣味性實驗二
69 ．電子報警電路一一趣味性實驗三
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