单片机传感器综合实验箱教学之旅
单片机/传感器综合实验箱是一种集成了多种实验模块和功能的硬件设备，主要用于学习和实践单片机技术与传感器应用。以下是对该实验箱的详细介绍：
一、系统组成
单片机/传感器综合实验箱通常包含以下主要部分和模块：
1. 单片机最小系统模块：这是实验箱的核心，负责控制和管理整个实验系统。
2. 数码管显示模块：用于显示实验数据或结果，便于用户观察和记录。
3. 矩阵键盘模块：提供用户输入接口，用户可以通过键盘输入指令或数据。
4. 蜂鸣器驱动发声模块：用于产生声音提示或进行简单的声音实验。
5. 温度传感器模块：用于测量环境温度或其他相关温度参数。
此外，还可能包括其他传感器模块，如光照传感器、湿度传感器等，具体配置可能因实验箱型号和应用需求而有所不同。
二、技术特点
1. 实验开放性：实验箱的各个模块通常是独立开放的，用户可以通过外接线实现各模块与单片机之间的连接，从而进行各种实验。这种设计使得用户可以更全面地了解和认识单片机的功能，便于实际学习和掌握。
2. 多功能性：由于集成了多种实验模块，实验箱可以进行多种实验和测试，如单片机原理实验、传感器应用实验等。
3. 可扩展性：实验箱通常留有扩展接口或扩展区，用户可以通过外接各种外设和传感器，进行更加复杂和全面的实验。
4. 便携性：实验箱通常采用轻便的铝合金材质，结构紧凑，便于携带和移动。
三、应用场景
单片机/传感器综合实验箱适用于电子工程、计算机科学、自动化等专业的学生和工程师进行学习和研究。通过使用这种实验箱，用户可以更深入地了解单片机的原理和应用，以及传感器的原理和使用方法，从而提高自己的实践能力和创新能力。
四、其他信息
实验箱还配备有相应的软件和程序，如单片机仿真调试软件KEILC51 UV2等，支持汇编和C51语言编译、调试。此外，还可能包括串口调试助手、取模软件等实用工具。同时，实验箱还提供有详细的使用说明书和配套的实验指导书，方便用户进行实验操作和学习。
综上所述，单片机/传感器综合实验箱是一种功能丰富、操作简便的学习和研究工具，对于学习和掌握单片机技术和传感器应用具有重要意义。
一、单片机系统配置
电源配置
输入：AC220V
输出：DC +5V/2A DC -5V/1A
DC +12V/3A DC -12V1.5A
显示模块
智能显示终端（7寸电容屏：800*480）
单片机系统
处理器型号：STM32F407ZGT6
内核：ARM 32-bit Cortex-M4
主频：168MHz
内存：1Mbytes Flash，192Kbytes SRAM
Zigbee模块
处理器型号：CC2530
内核：8051
二、传感器功能模块
温湿度/热敏电阻应用模块
1）传感器配置
（1）热敏电阻
PTC：MZ5 10k，1%精度
NTC：NTC-MF52AT 10k，1%精度
（2）集成温度传感器
型号：LM35
灵敏度： 10.0mV/℃，测量范围： 0℃ ~ +100℃
测量精度：±0.25℃（在+25℃时）
（3）湿度传感器
型号：AM2001
2、热电偶/热电阻应用模块
1）传感器配置
（1）热电偶
型号：热电偶 K型 测量范围：0℃ ~ 1300℃，测量精度：±0.5℃
（2）热电阻
型号：PT100 测量范围：-200℃ ~ +200℃，测量精度：±0.5℃
2）可开设实训项目
（1）热电偶/热电阻温度测量电路调试与应用
3、光电传感器应用模块
1）传感器配置
（1）光敏电阻
型号：GL5616 光谱峰值：560 nm，亮电阻：5 ~ 10kΩ，暗电阻：0.8MΩ
（2）反射式光电开关（位于直流电机测速模块中）
型号：RPR220
（3）脉搏传感器
型号：Pulse Sensor
供电电压Vcc：3.3V～5V，输出信号大小：0 ～ Vcc
信号放大倍数：330倍，LED峰值波长：515nm
2）可开设实训项目
（1）光敏电阻感光灯电路调试与应用
（2）光电测速系统调试与应用
（3）人体脉搏测量电路调试与应用
4、红外人体感应与红外测距传感器应用模块
1）传感器配置
（1）红外人体感应传感器
型号：KP500B
灵敏元面积：2.0mm * 1.1mm，窗口尺寸：4 * 3mm
输出信号： >2.2V ，灵敏度：3300V/W
工作电压：2.2-15V ，视场：中心角138°×125°
（2）红外测距传感器
型号：夏普GP2Y0A21YK0F 距离测量范围：10 ～ 80cm，供电电压：4.5 ～ 5.5 V
2）可开设实训项目
（1）红外人体感应报警电路调试与应用
（2）红外测距电路调试与应用
5、PM2.5测量传感器应用模块
1）传感器配置
PM2.5测量传感器型号：夏普GP2Y1010AU0F
电源电压：5 ~ 7V
最小粒子检出值：0.8微米，灵敏度：0.5V/(0.1mg/m3)
2）可开设实训项目
PM2.5测量仪
6、压力传感器应用模块
1）传感器配置
压力传感器型号：悬臂梁式2kg
尺寸：8*1.27*1.27cm（长*宽*高），推荐激励电压： 5～10 V
灵敏度(mV/V)： 1.0 ±0.5，零点输出(mV/V)：±0.5
零点温度漂移(%F.S/10℃) ： 0.5，非线性(%F.S)： 0.05
2）可开设实训项目
简易电子秤电路调试与应用
7、超声波传感器应用模块
1）传感器配置
超声波传感器型号：TCT40-16R/T(直径16mm）
标称频率（kHz）：40kHz
测量范围：3cm ~ 20cm，测量精度：±0.5 cm
2）实物模型
（1）倒车雷达实物模型
（2）液位测量控制实物模型
3）可开设实训项目
（1）倒车雷达电路调试与应用
（2）超声波液位检测与控制系统调试与应用
8、磁敏传感器应用模块
1）传感器配置
（1）霍尔传感器
型号：YS1253 电源电压VCC：4.5～24V
（2）干簧管
型号：MKA-14103 触点负载：10W
最大开关电压：100 VDC / VAC，最大开关电流：0.5A
（3）磁角度传感器
型号：TLE5011 电源电压VCC：4.5～24V 有效测角范围：0 ～ 360°
2）可开设实训项目
（1）磁敏传感器信号检测电路调试与应用
（2）霍尔测速系统调试与应用
（3）磁传感器角度测量仪
9、气敏传感器应用模块
1）传感器配置
（1）酒精传感器
型号：MQ-3 供电电压：5V
（2）烟雾传感器
型号：MQ-2 供电电压：5V
2）可开设实训项目
（1）简易酒精浓度测试仪 （2）简易烟雾报警器
11、电容式传感器应用模块
1）传感器配置
（1）电容式土壤湿度传感器模块
（2）电容式接近开关传感器
型号：BXLJC18A3-B-Z
2）可开设实训项目
（1）智慧农业控制系统
（2）接近控制报警
（3）位移、振动、角度、加速度的测量
12、电阻式传感器应用模块
1）传感器配置
（1）电阻式薄膜压力传感器
型号：FSR402
供电电压：3.3V~5V
2）可开设实训项目
（1）智能手环压力测试
（2）电子称
13、电感式传感器应用模块
1）传感器配置
（1）电感式接近开关传感器
型号：LJ12A3-4-Z/BX
供电电压：DC6-36V
2）可开设实训项目
（1）位移测量、振幅测量、转速测量
14、压电式传感器应用模块
1）传感器配置
由电容反馈性放大器和二阶低筒滤波器组成
2）可开设实训项目
（1）交通检测，闯红灯抓拍原理
15、生物传感器应用模块
1）传感器配置
（1）脉搏 心率传感器
型号：pulsesensor
供电电压：DC3.3V 或5V
2）可开设实训项目
（1）位移测量、振幅测量、转速测量
16、无线传感网络传输模块
1）WiFi通信模块
型号：ESP8266
最高传输速率11Mbps
串口波特率50~230400bps
工作温度：-40 ~ 125℃
2）主控制器
型号：STM32F103VCT6
内核：ARM 32-bit Cortex-M3
主频：72MHz
内存：256Kbytes Flash,64Kbytes SRAM
3）ZigBee模块
型号：CC2530F256，无线频率：2.4 GHz
工作电压：2 V~3.6 V，输出功率：4.5 dBm
工作温度范围：- 40℃ ~ +125℃
4）模块功能
该模块使用STM32F103作为主控制器，完成传感器数据的采集与处理，利用WiFi模块可以将传感器数据上传到移动安卓等网络设备上，利用有线网、无线网等可以远程访问传感器数据；利用ZigBee模块组建无线传感网络。
传感器综合实验教学平台配件
1、温度源
1）工作电压： DC12V/5A（配备电源适配器）；
2）配备K型热电偶、PT100热电阻两种温度传感器；
3）配备数字温度显示仪表；
4）采用半导体制冷片进行加热与制冷。
2、砝码
1）提供100g*1、50g *1、20g *2、10g *1、5g *1，共205g。
3、直流电机测速模块
1）配备5V直流电机；
2）配备反射式光电开关RPR220，提供一路光电测速信号；
3）配备霍尔传感器YS1253，提供一路霍尔传感器测速信号；
4）配备直流电机驱动器L298N，提供直流电机驱动信号；
5）配备功能切换开关，切换PWM控制与模拟控制调速旋钮；
6）配备带磁钢三孔光电码盘。
4、倒车雷达系统
1）配备超声波发射、接收探头，已固定在可移动滑块上；
2）配备障碍物挡板及带刻度的导轨。
5、液位自动控制系统
1）配备两个带刻度的亚克力水槽；
2）配备超声波发射、接收探头，并固定在液位自动控制检测板上；
3）配备两个DC5V水泵及水管。
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