HYTXWL-1工業自動化通訊網絡實驗平臺
一、設備概述
工業自動化通訊網絡實訓設備需采用模塊式結構，實訓配有掛箱，需包含PLC主機掛箱、變頻器掛箱、單片機掛箱、觸摸屏掛箱、PLC模擬負載掛箱、實訓網孔板掛箱及豐富的驗證演示裝置。實訓內容需包括PLC的基礎實訓、PLC綜合實訓，變頻器的認識、操作、參數設定及通訊實訓，觸摸屏的認識、操作、應用實訓，單片機接口擴展、數據采集、數據顯示、鍵盤控制、定時器、打印機接口實訓等。
二、設備特點
1.模塊式結構，掛箱更換方便，便于組織各種實訓項目及擴展新的實訓功能。
2.適合就業前及崗前綜合技能訓練，適合高級工技能培訓考核。
3.能進行小型工程項目設計、設備選型、安裝調試、操作模擬。
4.只需三相四線交流電源即可投入使用，實訓資源豐富、綜合性強，有效節約實訓用房。
5.安全性高，除配備電壓型和電流型漏電保護器外，裝置設有單片機全程監控的過載或短路軟截止保護功能，確保設備和人身安全。
四、技術性能
1.輸入電壓：三相四線制～380V±10%50Hz
2.工作環境：溫度范圍-5℃～+40℃，相對濕度＜85%（25℃）
3.裝置容量：＜1.5KVA
4.外形尺寸不小于：2100mm×750mm×1680mm
五、設備構成：
（一）電源、信號源、儀器控制屏
控制屏為鐵質雙層亞光密紋噴塑結構，鋁合金面板。為實訓提供交流電源、直流電源、信號源、測試儀表、安全保護等。具體功能如下：
1.主控功能板
（1）三相四線電源輸入，通過漏電保護器接通總開關,由接觸器通過啟動、停止按鈕進行操作。
（2）設有450V指針式交流電壓表三只，指示電源輸入的三相電源電壓。
（3）三相四線電源輸出，具有單片機全程監控短路或過載軟載止保護功能。具有短路、過載、告警等功能、故障排除復位后才能啟動工作電源。
（4）裝有～220V輸出安全插座，為外部儀器提供安全工作電源。
2.直流電源
（1）一路直流0-30V連續可調直流電源、內置式繼電器自動換檔，多圈電位器連續調節，具有預設式限流保護功能，大電流2A。
（2）提供±12V、+5V、+24V直流穩壓電源，均有短路保護功能。
（3）恒流源一路：0-500mA連續可調，分2mA、20mA、500mA三檔，具有輸出開路，短路保護功能。
3.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50Ω，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）頻率計高測量范圍100MHz，自動換檔。
4.虛擬儀器（不需電腦配合使用）：
A、終端部分（裝學生實訓屏上）同時配有虛擬信號源、虛擬示波器、虛擬邏輯分折儀、虛擬頻譜儀、虛擬三用表、虛擬數字量輸入輸出模塊。
B、基于LabVIEW虛擬儀器程序的編程方法，學生可自行設計各種虛擬儀器。
C、參數：
1）兩路虛擬任意波形信號發生器，輸出頻率可編程，電壓幅度可調；
通道數：2路
分辨率：8bits
電壓范圍：-5~5V
頻率步長：1HZ
波形：任意信號
輸出頻率：>1MHZ
2）雙蹤存貯示波器，多種同步方式，存貯深度可編程；
通道數：2路
帶寬：20MHZ
分辨率：8位
電壓范圍：-10~+10V
存貯深度：64K
3）雙通道頻譜分折儀；
4）八通道邏輯分折儀，多種同步方式，存貯深度可編程；
8路輸入
分率：25nS
存貯深度：64KHZ
5）數字三用表，可測電阻、電容、電感、電壓等；
數字IO口
通道數：8路IO
輸入電平：TTL
輸出電平：TTL
電流驅動：20mA/通道
（二）實訓桌
實訓桌為鐵質雙層亞光密紋噴塑結構，桌面為防火、防水、耐磨高密度板，結構堅固，造型美觀大方。設有抽屜和元器件儲存柜。
（三）實訓組件
1.PLC實訓組件
配置MitsubishiFX3u-40mR主機，集成數字量I/O（24路數字輸入，16路數字量輸出），FX3u-485BD通訊模塊，FX3u-3A模擬量模塊（2路輸入，1路輸出），SC-09通訊編程電纜及輸出轉接口、開關等。
2.PLC實訓模擬掛箱
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序號
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編號
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控制對象實訓模塊
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實訓教學目標
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1
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SX1
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搶答器/音樂噴泉
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通過對搶答系統中各組人員搶答時序的監視和控制，掌握條件判斷控制指令的編寫方法；通過對音樂噴泉控制系統中“水流”及音樂的循環控制，掌握循環指令的編寫方法。
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2
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SX2
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裝配流水線/十字路口交通燈
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通過對“生產流水線”順序加工過程及十字路口交通燈路況信號控制，掌握順序控制指令的編寫方法。
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3
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SX3
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水塔水位/天塔之光
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通過對“水塔水位”和“儲水池水位”變化過程的判斷，了解簡單邏輯控制指令的編寫方法。通過對天塔之光閃亮過程的移位控制，掌握移位寄存器指令的編寫方法。
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4
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SX4
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自動送料裝車/四節傳送帶
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通過對傳送帶啟停、傳送狀態的控制和對貨物在自動送料裝車系統中流向、流量的控制，掌握較復雜邏輯控制指令的編寫方法。
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5
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SX5
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多種液體混合裝置
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通過對“液體混合裝置”中不同液體比例及液體混合時攪拌時間的控制，掌握條件判斷指令及各種不同類型的定時器指令的編寫方法。
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6
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SX6
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自動售貨機
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通過對用戶投幣數目的識別和自動售貨機中各種“貨物”的進出控制，掌握各種計數器指令及比較輸出指令的編寫方法。
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7
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SX7
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自控軋鋼機/郵件分揀機
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通過對自控軋鋼機和郵件分揀機材料（“鋼錠“郵件”）來料數量、來料類別識別及對各種執行器（例如“電機”）啟停時序的控制，掌握數值運算指令及中斷指令的編寫方法。
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8
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SX8
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機械手控制/自控成型機
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通過對機械手停留“位置”及自控成型機各方向“液缸位置”的控制，掌握一個完整工業應用系統中的較簡單邏輯控制程序的編寫能力。
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9
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SX9
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加工中心
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通過對加工中心中各方向“電機”運行方向及“刀庫”進出刀、換刀過程的控制，掌握一個完整工業應用系統中的較復雜邏輯控制的編寫能力。
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10
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SX10
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四層電梯
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通過對一個完整的四層電梯模型的綜合控制，初步掌握PLC控制系統的分析、I/O分配、設計I/O接線圖、接線、編程、調試等工作過程的綜合知識。
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11
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SX11
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步進電機/直線運動：（實物）步進電機系統由驅動電路、步進電機、刻度盤、指針等組成；直線運動系統由電機、同步帶、光電傳感器、導軌、移動塊等組成。
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通過利用PLC對步進電機及直線運動實物模塊的控制，初步了解步進電機方向、拍數的控制及直線運動檢測、定位控制。
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12
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SX12
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自動洗衣機/電鍍生產線
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通過對洗衣機進出水時間、洗滌流程及電鍍生產線中物塊侵入不同溶液的時間、方式、先后順序的控制，掌握多點PLC控制系統的綜合應用能力。
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3.變頻器實訓掛箱
配置MitsubishiFR-D720S變頻器，帶有RS485通訊及BOP操作面板。
4.單片機實訓掛箱
（1）DP–¬01單片機實訓掛箱（一）
LED點陣顯示模塊、點陣式字符液晶顯示模塊、8253定時計數器、A/D轉換、D/A轉換、V/F轉換、F/V轉換、串引EEPROM、EEPROM、FlashRom、SRAM、I2C總線接口
（2）DP–¬02單片機實訓掛箱（二）
8251串引口擴展、232總線串引接口、單片機最小應用系統1、單片機最小應用系統2、拔碼開關輸出
（3）DP–¬03單片機實訓掛箱（三）
ISD1420語音控制、IC卡讀寫接口、實時時鐘/日歷、USB接口、RS232轉RS485接口
（4）DP–¬04單片機實驗掛箱（四）
8279接口電路、8255I/O擴展、8155I/O擴展、動態掃描顯示模塊、轉換接口、MC14433、整列式鍵盤實驗模塊
（5）DP–¬05單片機實訓掛箱（五）
步進電機驅動程序示列、溫度傳感器與溫度控制、汽車轉彎信號燈/十字路口交通燈、數字頻率計、看門狗。
（6）DP–¬06單片機實訓掛箱（六）
十六位邏輯電平顯示、繼電器控制接口、常用器件接口、八位邏輯電平輸出、單項脈沖、揚聲器、串引靜態顯示模塊、查詢式鍵盤。
（7）DP–¬07單片機實訓掛箱（七）
主功能邏輯筆、多功能密碼鎖、直流電動機驅動、步進電機驅動、微型打印機與單片機的接口
（8）DP–¬08單片機實訓掛箱（八）
單片機與CPLD實驗、sh51仿真器
5.觸摸屏實訓掛箱：
規格為7英寸，256色，昆侖通態，了解工業觸摸屏的功能及使用方法，掌握PLC之間的通信知識，并掌握復位、置位、交替等功能鍵、圖形（曲線）顯示、動態畫面跟蹤在觸摸屏中的實現方法。
6.網孔板及器件：
規格為420mm×600mm，在網孔板上學會電氣控制系統中各元器件的布局規劃、安裝、調試技能，接近工業現場。器件配有：交流接觸器3只、時間繼電器1只、按鈕3只、熱繼電器2只、斷路器1只、接線排20孔。
7.電機導軌及光碼盤測速系統
含光碼盤測速系統（配有進口光電編碼器）一套，不銹鋼導軌1幅，道軌平整度好，無應力變形，同心度好。
8.工控組態軟件一套：
打開軟件編程環境，任何實訓都可以編輯出形象直觀動感強、數字效果好的組態棒圖，并進行實訓動態跟蹤教學。
9.PLC仿真實訓軟件一套：
（1）通過PLASH虛擬環境實時顯示PLC的運行狀態
（2）可以實現PLC虛擬接線，并對接線進行錯誤檢查
（3）PLC編程訓練、PLC程序編寫測試等功能
（4）實現PLC運行模擬，對錯誤程序進行檢查
10、交流電機一臺，380VY/△
11、實訓模型
（1）挖土機實物模型一臺：集PLC技術、微機控制技術于一體，即有逼真的模型，又有生動具體真實運轉機構。
（2）四驅機械手模型一臺：PLC控制機械手工作電源。
12、電力電子掛箱一套
13、傳感器實訓掛箱一套
四、實訓項目
（一）PLC基本技能實訓
1.PLC認知實訓（軟硬件結構、系統組成、基本指令練習、接線、編程下載等）
2.PLC仿真實訓
（二）PLC模擬控制應用實訓
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3.數碼顯示控制
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4.搶答器控制（優先級、數值運算，具有聲效功能）
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5.天塔之光控制（閃爍、發射、流水型）
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6.音樂噴泉控制（具有聲效功能）
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7.十字路口交通燈控制
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8.水塔水位控制
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9.自動送料裝車系統控制
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10.四節傳送帶控制
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11.裝配流水線控制
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12.多種液體混合裝置控制
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13.自控成型機控制
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14全自動洗衣機控制（具有聲效功能）
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15.電鍍生產線控制
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16.自控軋鋼機控制
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17.郵件分揀機控制
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18.自動售貨機控制
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19.機械手控制
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20.三層電梯控制
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21.四層電梯控制（實物）
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22.加工中心控制（實物）
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（三）PLC實物控制實訓
23.直線運動位置識別、運動軌跡控制、定位控制
24.步進電機運動控制
25.直流電機控制
26.挖土機的自動控制
（四）PLC高級技能實訓（設計、安裝、調試及檢修）
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27.三相電機點動控制線路
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28.三相電機自鎖控制線路
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29.三相電機正反轉控制線路
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30.三相電機Y/△啟動控制線路
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31.三相電機順序啟動電氣控制線路
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32.C620車床的電氣控制線路
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（五）PLC、變頻器、觸摸屏綜合應用技能實訓
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33.變頻器功能參數設置與操作
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34.變頻器報警與保護功能
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35.外部端子點動控制
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36.變頻器控制電機正反轉
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37.多段速度選擇變頻調速
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38.變頻器無級調速
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39.基于外部模擬量(電壓/電流）控制方式的變頻調速
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40.瞬時停電啟動控制
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41.PID變頻調速控制
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42.PLC控制變頻器外部端子的電機正反轉
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43.PLC控制變頻器外部端子的電機運行時間控制
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44.基于PLC數字量控制方式的多段速
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45.基于PLC模擬量控制變頻開環調速
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46.基于PLC通信方式的變頻器開環調速
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47.基于PLC通信方式的速度閉環控制
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48.基于PLC模擬量方式的變頻器閉環調速
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49.變頻器恒壓供水系統的模擬
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50.基于觸摸屏控制方式的基本指令編程練習
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51.基于觸摸屏控制方式的LED控制
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52.基于觸摸屏控制方式的溫度PID控制
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53.PLC、觸摸屏與變頻器通信控制
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54.基于MCGS的485總線網絡通信技術
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（六）單片機實訓項目
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1.存儲器塊清零
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2.二進制到BCD碼轉換
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3.二進制到ASCII碼轉換
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4.程序跳轉表
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5.內存塊移動
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6.數據排序
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7.P1口輸入、輸出實驗
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8.繼電器控制實驗
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9.用74LS244讀入數據
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10.用74LS273輸出數據
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11.串行數據轉換并行數據
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12.并行數據轉換串行數據
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13.PWM轉換電壓實驗
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14.音頻控制實驗
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15.8255輸入、輸出實驗
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16.8155輸入、輸出實驗
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17.5LED靜態串行顯示實驗
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18.6LED動態掃描顯示實驗
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19.查詢式鍵盤實驗
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20.陣列式鍵盤實驗
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21.計數器實驗
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22.定時器實驗
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23.8253定時器實驗
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24.外部中斷實驗
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25.串行口通訊實驗
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26.ADC0809模數轉換實驗
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27.DAC0832數模轉換實驗
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28.MC14433模數轉換實驗
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29.EEPROM外部數據程序存儲器實驗
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30.SRAM外部數據存儲器擴展實驗
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31.93C46串行EEPROM數據讀寫實驗
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32.電子時鐘實驗
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33.電子琴模擬實驗
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34.打印機控制實驗
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35.汽車轉彎信號燈控制實驗
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36.溫度傳感器溫度控制實驗
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37.溫度過程控制模擬實驗
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38.五相步進電機模擬實驗
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39.計算器實驗
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40.數字頻率計實驗
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41.V/F轉換實驗
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42.F/V轉換實驗
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43.LED點陣顯示實驗
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44.字符液晶顯示屏控制實驗
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45.8279鍵盤掃描顯示實驗
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46.看門狗實驗
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47.8251串行口擴展通訊實驗
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48.I2C總線讀寫實驗
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49.RS232轉RS485實驗
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50.USB接口實驗
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51.十字路口交通燈控制實驗
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52.五功能邏輯筆實驗
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53.直流電機驅動調速實驗（實物）
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54.步進電機驅動實驗（實物）
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55.IC卡讀寫實驗
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56.實時時鐘/日歷控制實驗
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57.語音芯片控制實驗
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58.單片機與CPLD實驗
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59.8051與PC機串行口通訊實驗
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60.FlashRom外部程序存儲器實驗
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61.多功能密碼鎖實驗
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（七）傳感器實訓：
1.光電式傳感器的轉速測量實驗
2.光電式傳感器的旋轉方向測量實驗
3.溫度傳感器及溫度控制實驗（AD590）
4.溫度傳感器溫度特性實驗（AD590）
5.壓阻式壓力傳感器的特性實驗
（八）電力電子項目實訓
1）、單結晶體管觸發電路（綜合應用項目）
2）、晶閘晶閘管單相半控橋式整流電路（電阻負載）的調試與分析
3）、晶閘管單相半控橋式整流電路（電阻電感負載）（反電勢負載）的研究
4）、IGBT管直流斬波電路的調試與分析
5）、雙向晶閘管單相交流調（調光臺燈）電路的制作與調試（綜合應用項目）
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