BCCG-STM32嵌入式單片機傳感器實驗箱

概述
基于STM32單片機，從單片機實驗教學的特點出發，基礎功能實驗電路采用一體化設計方式，創新拓展型實驗電路采用獨立模塊方式，需要時接入主板，既兼顧演示驗證性實驗、又考慮到綜合設計和創新研究性實驗的需要。主板上自帶CPU編程下載接口，是一款靈活性極強的集編程下載調試與一體的新型單片機實驗教學平臺，適合各層次學生進行單片機原理和應用方面的實驗和創新。

圖片盡供參考

特點
1、完整的實驗指導
專門針對此實驗箱編制詳細的實驗指導書，相信您有了專業的單片機開發板和詳細的指
導書，會迅速掌握好單片機技術，一定能快速入門，達到事半功倍的效果。
2、功能模塊完全獨立
根據我們多年來的開發經驗，和取聽廣大用戶的建議，此款開發板采用理念——各
功能模塊完全獨立，互不干擾，減小初學者編程誤區。板載豐富的實驗硬件資源和接口，并對外全部開放I/O口，既可簡單的使用短路帽進行默認的資源連接（方便初學者直接使用），也可以取下短路帽后采用杜邦線連接單片機的任意I/O口線，輕松搭建自己的電路。配合本公司精心編寫的大量C語言實驗例程，可使用戶快速掌握單片機原理及其實用接口技術。同時可加強初學者對主板硬件電路的認識，盡快熟悉硬件電路。

支持多種CPU開發實驗
標配STM32F103C8T6核心板，根據客戶需求可以選配其它單片機核心板，從而實現對各種CPU芯片的支持擴展。

詳細硬件配置
4.1   實驗箱底板
4.1.1單色流水燈模塊：8 個高亮綠色LED 燈   
4.1.2 雙色流水燈模塊：6 個高亮LED燈，紅黃綠三種顏色      
4.1.3 雙色LED燈模塊：紅綠雙色LED 燈   
4.1.4 8 位數碼管模塊：2 個四位一體共陽極數碼管，2個74HC595 驅動芯片   
4.1.5 1 位數碼管模塊：1 個 8 段數碼管，共陽極，0.56 英寸   
4.1.6 紅綠雙色點陣模塊：3 個74HC595 驅動芯片，一個紅綠雙色點陣顯示屏
4.1.7 LCD1602 液晶屏模塊：標準 LCD1602 液晶屏接口，1 個帶背光的  LCD1602 液晶屏   
4.1.8 LCD12864 液晶屏模塊：標準LCD12864 液晶屏接口，支持串行、并行液晶屏   
4.1.9 OLED 顯示模塊：0.96 寸  OLED 液晶屏，128*64 顯示     
4.1.10 TFT 彩屏模塊：彩屏接口支持8 位、16 位TFT ，支持觸摸屏控制，帶背光開關配套  2.8 寸彩屏，帶觸屏功能，262K 色，8 位數據端
4.1.11 8 個獨立按鍵：8 個獨立按鍵，帶上拉電阻   
4.1.12 4X4 矩陣鍵盤：4行4列矩陣鍵盤，帶上拉電阻   
4.1.13 五向搖桿：一個五向搖桿，具有上、下、左、右、中五個方向   
4.1.14 蜂鳴器模塊：無源蜂鳴器   
4.1.15 DS1302 時鐘模塊：DS1302 芯片，模塊帶后背電池座
4.2   傳感器模塊   
4.2.1 兩路DS18B20 模塊：兩路 DS18B20 溫度傳感器接口    
4.2.2 光敏傳感器模塊：集成 LM393 比較器，基準電壓可調電阻、模擬量輸出接口、數字量輸出接口、模擬量指示LED燈，支持光敏二極管、光敏電阻等光電開關器件   
4.2.3 火焰傳感器模塊：集成 LM393 比較器，基準電壓可調電阻、模擬量輸出接口、數字量輸出接口、模擬量指示LED 燈，支持火焰傳感器      
4.2.4霍爾傳感器模塊：集成 LM393 比較器，基準電壓可調電阻、模擬量輸出接口、數字量輸出接口、模擬量指示LED 燈，支持霍爾傳感器
4.3  電器控制模塊   
4.3.1路直流電機接口：ULN2003 驅動芯片。一路可調速直流電機接口； 一路可調速、可調向雙功能電機接口
4.3.2 2路步進電機接口：2 個ULN2003驅動芯片。兩個標準5線4相步進電機接口
4.3.3 2路繼電器：ULN2003 驅動芯片，兩個5V 繼電器，兩個3P 接線端子
4.4  數據傳輸、存儲模塊
4.4.1 2路串口：SP3232 芯片，SOP16 封裝，+3.0v-+5V 工作電壓，公頭串口座一個，母頭串口座一個，狀態指示燈4 個
4.4.2 AT24C02 存儲模塊：AT24C02 芯片，SOP8 封裝
4.4.3 模擬量輸入模塊：0V-5V 輸入可調，0R-10K 電阻值可調
4.4.4 串轉并模塊：74HC164 芯片，SOP14 封裝
4.4.5 并轉串模塊：74HC165 芯片,SOP16 封裝
4.4.6 SD 卡模塊：標準SD卡卡槽，SPI 控制，4-bit 傳輸模式
4.4.7 MAX485 模塊：MAX485 芯片，1 組  2P 接線端子輸出，1 組插針輸出。
4.4.8 紅外發射模塊：紅外發射二極管
4.4.9 紅外接收模塊：HX838 紅外一體化接收頭
4.4.10 PCF8591 AD/DA 模塊：PCF8591 芯片，4路模擬量輸入，1 路模擬量輸出，IIC通信。
4.4.11 鎖存器模塊：74HC573 鎖存芯片，兼容標準CMOS      
4.4.12 三八譯碼器：74LS138 芯片，TTL 電平  
4.4.13 核心板擴展接口：接口插座29P 兩排，IO 擴展插針  28P 兩排
4.5   電源模塊
4.5.1 3V3 電源電路：LM1117-3V3 穩壓芯片
4.5.2 1V8 電源模塊：LM1117-1V8 穩壓芯片    
4.5.3 電源引出：GND/5V/3V3/1V8 電源各一組，每組  6 路引出     
4.5.4 模塊名稱：USB 接口，mini USB,A 型母頭，D+ ，D-      
4.5.5 自恢復保險絲：斷開電流300ma 

傳感器安裝部分：
1.平行振動梁：平行振動梁為懸臂式結構，一端固定、另一端是自由端，自由端裝有振動圓盤及位于激振線圈中的磁鋼，振動圓盤上裝有各類傳感器，利用測微桿和激振信號可完成傳感器的靜態特性和動態特性實驗。
2.電加熱器二組：由電熱絲組成，加熱時可獲得高于環境溫度30℃左右的升溫。
3.    測速電機一組:由可調低噪聲高速軸流風機組成，與光電，光纖，渦流傳感器配合進行測速實驗。
4.光電變換器：由紅外發射、接收管組成
5.傳感器配置：
（1）電阻應變式傳感器：由BHF泊式應變片構成，6片工作片、2片補償片。
（2）霍爾式傳感器: 由JVC公司生產的HZ型線性半導體霍爾片和磁鋼構成，信號線性范圍±≥3mm。
（3）電容式傳感器：由兩組定片和一組動片組成的差動變面積電容式傳感器，線性范圍≥±3mm。
（4）電感式傳感器（差動變壓器）傳感器：由一個初級、二個次級線圈繞制而成的透明空心線圈，鐵芯為軟磁體氧體，測量范圍≥10mm。
（5）電感式傳感器（自感式）傳感器：由一個初級、二個次級線圈繞制而成的透明空心線圈，鐵芯為軟磁體氧體，測量范圍
（6）電渦流位移傳感器: 由多股漆包線繞制的扁平線圈與金屬渦流片組成。直流電阻：1Ω-2Ω，量程：≥3mm，
（7）壓電加速度傳感器：由PZT－5雙壓電晶片和金屬質量塊構成。f≥10KHZ、Q≥20pc/g。
（8）磁電式傳感器: 由多股漆包線繞制的線圈和磁鋼構成，直流電阻：30Ω-40Ω，靈敏度：0.5V/M/S。
（9）熱電偶傳感器:直流電阻：由兩個銅——康銅（分度號為T）的熱電偶串接而成，自由端是環境溫度。
（10）光電式傳感器：反射型紅外光電開關。
（11）壓力傳感器：美國MPX型擴散硅壓阻式壓力傳感器。
（12）P－N結溫度傳感器：利用半導體P－N結良好的溫度－電壓特性制成的測溫傳感器。
（13）熱敏電阻傳感器：由熱敏電阻MF－51為探頭的測溫傳感器，靈敏度高。
（14）氣敏傳感器：靈敏度：50－5000ppm。介質 CH4（酒精）
（15）濕敏傳感器:　高分子薄膜材料：Rh:10﹪-95﹪。
1.顯示儀表
（1）數字式電壓/頻率表：3位半顯示，電壓范圍0-2V，0-20V，頻率范圍3Hz-2KHz，10Hz-20KHz，靈敏度≥50mV。
2.兩套振蕩器：
（1）音頻振蕩器： 0.4KHz — 10KHz輸出連續可調，V-P-P =20V， 180°、0°反相輸出，Lv端功率輸出電流0.5A。
（2）低頻振蕩器： 1-30HZ輸出連續可調，V-P-P=20V，輸出電流0.5A，Li端可提供用做電流放大器。
3.二組穩壓電源：(A).直流±15V電源，主要提供整機工作電源和溫度實驗時的加熱電源，激勵電流1.5A。(B)±2V-±10V分五檔可調輸出直流穩壓電源，輸出電流1.5A。主要提供傳感器的直流激勵源。

實驗項目   
（一）嵌入式實驗
5.1基礎實驗
1)跑馬燈、流水燈實驗   
2)彩色流水燈、交通燈實驗
3)紅、綠兩種顏色顯示   
4)電子鐘顯示、數碼管多位顯示、74HC595 驅動等實驗   
5)1 位數碼管顯示實驗   
6)可以做雙色點陣屏顯示實驗，滾動、靜態顯示字符、漢字符號等   
7)LCD1602 液晶屏顯示實驗，可以顯示字符、數字等   
8) LCD12864 液晶屏顯示實驗，可以顯示漢字、字符、數字   
9)OLED 顯示實驗，可以顯示  4 行漢字，可以顯示圖片
10)TFT 彩屏圖像、文字顯示?？梢宰鋈藱C交互界面實驗
11)按鍵控制、外部中斷等實驗   
12)矩陣鍵盤實驗，可用作控制、教學實驗等   
13)可以用作游戲控制桿、實現獨立按鍵等功能
14)音樂播放、報警提示等  
15)電子表、萬年歷實驗
5.2 傳感器實驗
1)溫度測量
2)光電開關實驗
3)火災報警、火焰檢測等實驗   
4)測速、電磁檢測等實驗
5.3電器控制實驗   
1)直流電機調速、調向的驅動實驗   
2)步進電機調速、調向、調角度的驅動實驗   
3)繼電器控制實驗
5.4 數據傳輸、存儲模塊功能
1)串口通信，TTL 轉  RS-232 實驗   
2)外部存儲、IIC 總線學習   
3)串行轉并行實驗，可以擴展IO   
4)并行數據轉串行的實驗   
5) SD 卡的讀寫、文件系統的學習實驗。   
6)配合多組 485 模塊，可以進行  485 通訊實驗   
7)可以發射不同載波頻率的紅外信號   
8)紅外接收解碼實驗
9)AD/DA 兩種轉換   
10)8 位數據鎖存實驗，可以做  CPU 與外圍模塊的驅動、緩沖模塊   
11)可以 IO 擴展，學習譯碼實驗
（二）傳感器實驗
五、可完成的實驗內容
 1、金屬箔式應變片性能—單臂電橋
 2、金屬箔式應變片：單臂、半橋、全橋比較
 3、金屬箔式應變的溫度效應及補償        
 4、熱電偶的原理及分度表的應用
 5、移相器實驗      
 6、相敏檢波器實驗   
 7、金屬箔式應變片—交流全橋
 8、激勵頻率對交流全橋的影響
 9、交流全橋的應用—振幅測量之一      
 10、交流全橋的應用—電子秤之一        
 11、差動變壓器（互感式）的性能    
 12、差動變壓器（互感式）零點殘余電壓的補嘗
 13、差動變壓器（互感式）的標定              
 14、差動變壓器（互感式）的應用—振幅測量之二
 15、差動變壓器（互感式）的應用—電子秤之二     
 16、差動螺管式（自感式）傳感器的靜態位移性能
 17、差動螺管式（自感式）傳感器的振幅測量   
 18、激勵頻率對差動螺管式傳感器的影響  
 19、電渦流傳感器的靜態標定
 20、被測體材料對電渦流傳感器特性的影響   
 21、電渦流傳感器的應用—振幅測量之三     
 22、電渦流傳感器的應用—電子秤之三        
 23、霍爾式傳感器的直流激勵特性             
 24、霍爾傳感器的應用—電子秤之四         
25、霍爾式傳感器的交流激勵特性         
 26、霍爾式傳感器的應用—振幅測量之四
 27、磁電式傳感器的性能   
 28、壓電傳感器的動態響應實驗                 
 29、壓電傳感器引線電容對電壓放大器的影響、電荷放大器
30、差動變面積式電容傳感器的靜態特性
31、差動變面積式電容傳感器的動態特性
32、雙平行梁的動態特性—正弦穩態響應
33、綜合傳感器組成—平力衡式傳感器系統
34、半導體擴散硅壓阻式壓力傳感器實驗

實驗箱配置表